自动化控制技术的应用

浅谈自动化控制技术的应用

摘要：随着科学技术的不断发展与创新，自动化控制技术的发展也越来越迅速，自动化控制技术的应用也愈加广泛。自动化技术是一门综合性的技术，与其他行业有着紧密地联系，共同促进了科学的发展。

关键词：自动化控制技术应用

中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）06-0129-01

0引言

随着我国科学的飞速发展，自动化技术作为一门综合性的技术，它的发展也越来越迅速，被广泛应用于各个领域。自动化控制技术，就是指在没有人员参与的情况下，通过使用特殊的控制装置来使得被控制的对象或者过程自行按照预定的规律运行的一门技术。它是以数学理论知识为基础，利用反馈原理来来自动的影响动态系统，使得输出值接近或者达到人们的预定值。自动化控制系统的大量应用，不仅提高了工作效率，也提高了工作质量，改善了人员的工作环境。因此，自动化控制技术被广泛的应用于各个领域，也越来越多的进入到人们的日常生活中。下面，就将对自动化控制技术分别在化工行业、电力系统以及现代建筑中的应用进行简单介绍。

1 plc 在工业自动控制中的应用

通过多年在教学及生产实践中对 plc 的开发和应用，对plc 有了一定的了解，下面从几个方面介绍一下 plc 的应用。

1.1用 plc 控制开关量

在过去的继电器、接触器控制系统中，对于小系统问题还不太明显。但对于较大的系统来说，由于继电器、接触器存在“触点竞争”和线路复杂、不易修改等问题，给生产带来了很多不便。使用 plc 后，由于 plc 具有速度快、可靠性高、接线简单、软触点多、维修方便等优点，不仅提高了产品质量，还节省了大量的人力和时间。用 plc 去实现在机床及自动化生产线中的开关量控制，取代了继电器、接触器控制系统，使得单步步进顺序控制方式得到了广泛的应用。此种方法用一个中间继电器去控制系统的一个动作，提高了控制的可靠性，并有规律可循。根据顺序控制器的公式进行设计，再根据执行元件节拍表，画出顺序控制器的各个控制部分的梯形图，设计方法非常简单，即使设计过程中出现问题，还可以通过模拟仿真进行检查。因此，给将来的维修带来了方便，这也使设计的规范化成为可能。

1.2用 plc 控制模拟量

plc 可根据控制对象的特征，通过对功能模块的组合可以比较灵活地实现系统控制功能，就像搭积木一样，需要哪块用哪块，组装起来就是一个功能齐全的控制系统。plc 除了有主机模块外，还有i/o 扩展模块、模拟量控制模块、高速计数模块、位置控制模块、通讯模块等。plc 的控制语句非常丰富，加上模拟量控制模块的使用，使得 plc 不仅能完成过程控制，而且能对仪表实施监控。模拟量控制模块的应用也给过程控制带来极大的方便，plc 与模拟量

模块的配合使用，使过程控制系统的精度大大提高，它能将热处理升温、保温、降温的全过程严格地按照工艺要求进行控制，这是以往的仪表控制系统无法实现的，而现在完全可由 plc 控制取代，给热处理的过程控制设计和系统维护带来了极大的方便。

1.3用 plc 进行位置控制

位置控制在工厂自动控制方面占有很重要的地位。例如工业用机器人的搬运定位控制、机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制等都属于位置控制。位置控制是通过 plc 控制步进电机来实现的，plc 给步进电机绕组发出脉冲，从而使步进电机精确位移，达到控制主轴分度、刀具串刀补偿、工业机器人搬运定位的目的。

1.4用 plc 实现系统的集中监控

plc 不仅可以用于工业自动控制，也可以用作系统本身的控制。例如在控制系统的故障检测及显示方面。控制系统以时限故障检测原则和逻辑错误检测原则对系统进行监控。机床设备在工作循环中，各个工步在执行时需要一定的时间，可以将这些时间作为参考，在检测工步动作时，同时启动一个定时器，定时器启动时间比该动作持续的时间略长一些，定时器的输出信号作为启动报警信号或自动停机信号。设备在正常工作的情况下，电控系统的各个输入、输出信号、中间记忆元件等，相互间存在着固定的逻辑关系。一旦设备出现故障，这种正常的逻辑关系就会被破坏，而出现异常的逻辑关系。因此，把事先编制好的一些常见故障的逻辑判断程序加进用户程序中，一旦出现异常的逻辑关系，就表明出现了相应的逻辑故

障。在实际应用中，可以将异常的逻辑关系的状态输出作为故障信号，用来实现报警、停机等控制。

1.5用 plc 完成电动机变频调速的控制

plc 的指令系统非常丰富，尤其是 pwm 控制电机指令，pwm 指令可直接与变频器一起使用，以控制电机的运转及调速。在 plc 与pwm 输出和变频器之间需加一电压平滑电路。电压平滑电路设计好并完成制作后，电机运行过程中，电动机的转速可由 pwm 指令中 t 的数值决定。转速与 t 的大小成正比，t 越大电机的转速越快，pwm 指令中的输出脉冲周期的大小对输出电压纹波产生影响。plc 的功能越来越强大，指令越来越丰富，用途越来越广泛。plc 还有内部的 pid 运算指令，在电机调速以及大惯性系统控制中都可以应用。目前 plc 已成为工业控制的标准设备，是自动控制系统的三大技术支柱（plc 技术、机器人、cad/cam）之一，在机械制造行业中占有主导地位。随着 plc 应用的普及，自动化控制水平将随之提高，计算机辅助制造的水平将达到一个新的阶段。

2自动化控制在电力系统中的应用

近年来，我国电力系统的自动化控制技术在不断的发展，促进了我国电力系统的发展。自动化控制技术在电力系统中的应用主要分为以下两方面：一是在电力调度中应用自动化技术；二是在电力营销中应用自动化技术。在电力系统中，调度控制的基本任务是尽量降低发电成本，同时保证系统能安全的运行，并且给用户提供满足需求的质量合格的电能。传统的电力系统的调度是通过大量的采集

和处理数据，这会造成一定程度的延时，不能及时地满足需求，尤其是在有事故的情况下，会带来极大地危害。因此，电力系统调度控制中心通常使用电子计算机来进行监视和控制，来实现电网调度的自动化。电网的调度自动化系统的实现过程如下：首先调度自动化系统收集并处理电网运行的实时信息，然后通过人机联系系统把电网的运行情况信息经过筛选后显示出来，这样，工作人员根据显示的信息，就可以集中地进行全网指挥，确保整个电网安全的运行。参考文献：

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