企业自动化控制大全11篇

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自动化控制是相对于人工控制而言的，指在无人直接参与的前提下，利用外部控制设备或装置使被控对象或过程按照预定规律自动运行。在化工企业中，自动化控制主要指连续生产过程的自动化，即利用工控技术，通过检测仪表、PLC、工控PC等控制工具,对企业的整个生产和制造过程进行自动化检测、监督和控制,使其更具精确化和效率化，在完成各项最优的技术经济指标,切实提高经济效益的同时,也更好地节约了能源，保护了生态环境。

1.发展历程

过程控制体系是自动化控制的核心，共经历了五次变革：第一代是PCS，即气动控制系统，简单的就地操作模式，只具备初步控制理论；第二代是ACS,是基于0－10mA或4－20mA的电流模拟信号，代表了电气自动控制时代的到来；第三代是CCS，源于70年代开始的对数字计算机的应用，被称作自动控制领域的一次革命；第四代是DCS，即分布式数字控制系统，得益于半导体制造技术的飞速发展和微处理器的普遍使用，最主要的特征是可由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个控制系统进行分散控制；第五代是FCS，即现场总线控制系统，是由DCS发展而来，能够连接智能测量与控制设备的全数字式、双向传输、具有多节点分支结构通信链路的数字系统。

伴随着过程控制体系的五次变革，化工企业的自动化控制程度也越来越高。上世纪70年代后期，从国外引进的，以DDZ-III型系列表为主，可实现全流程集中控制的自动化程度较高的30万吨/年合成氨装置和一批大中型乙烯装置和化工装置，宣告我国化工自动化控制进入发展期。80年代初，吉化公司化肥厂在氨合成生产过程中采用DCS监控合成塔温度等，开创了国内化工企业使用分散控制系统（DCS）控制生产过程的先例。80年代末90年代初，微电子技术发展和现代控制理论应用扩大，促进化工企业自动化控制进一步发展，沧州化肥厂、云南天然气化工厂等进行采管控一体的自动化试点。90年代初到现在，DCS、IPC、PLC的广泛应用，使化工企业自动化控制由单体向总体发展，由独立子系统向网络多元化系统发展。

2.发展趋势

虽然我国化工企业自动化控制发展的步伐不断加快，但由于多数企业都是在引进国外成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用，所以目前的自动化控制水平还有待提高。

2.1 控制装置

应全面扩大服务领域，着重研发基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表，满足强酸、强碱、高温、高压、易爆等特殊场合的要求，实现化工企业自动化控制数字化、智能化、网络化发展的需要。

2.1.1 电工仪器仪表。电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。

2.1.2 科学测试仪器。科学测试仪器的发展以技术含量较高的中档产品为主，如过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器。

2.1.3 信息技术电测仪器。信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。

2.2 控制系统

控制系统的发展趋势是智能化、网络化、分散化和一体化。

2.2.1 FCS。正如发展历程中所述，FCS，即现场总线控制系统，是从DCS系统发展而来，因为DCS系统只是一种模拟数字混合系统，必须通过一对一式的布线来实现从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传输，不能完成仪表之间的数据信息通信交换，其可以实现的装置级和车间级的分散控制，充其量也只是集散控制。而作为应用在生产现场的全数字化、实时、开放、多节点的网络集成全分布式数字通信系统，FCS弥补了DCS的缺陷与不足，顺应控制网络的发展要求，形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络，实现了真正的智能化、网络化和分散化：智能化，指FCS将专用的CPU置入传统的测控仪表，使其各自都具有了数字计算和通信能力；网络化，指FCS用双绞线或同轴电缆等连接多个现场级测控仪表，发挥其网络节点作用，在总线上形成网络，遵循通信协议，实现现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间的数据传输与信息交换；分散性，指FCS可将从处于同等层上的另外节点上获取实时监测数据等控制信息在生产现场直接进行许多独立复杂计算，提高系统的自治性。

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1.烟草企业自动化控制的技术特点

烟草企业自动化在设计和应用上要符合烟草生产的特点，总体而言主要以开放性、标准化、灵活拓展、易操作、可靠性等为主。烟草企业的开放性是指融合多种系统、产品与技术，进行取长补短和强强联合，减少自己技术不利点带来的经济损失，降低生产安全和质量风险。烟草企业自动化的标准化是严格按照自动化设计的顺序和基本原理，将烟草生产的国家标准和自动化设计相结合，只有取得自动化的标准化，才能保质保量的生产出合格a品，才能实现安全绿色生产。灵活拓展是指自动化覆盖生产加工企业的潮流下，烟草生产企业不能局限于只使用烟草自动化控制技术，同时，也要向其他领域优秀的生产加工企业自动化控制技术看齐，学习它们机器设备的高效性、先进的自动化管理和技术水平，学为己用，使之应用于烟草的生产加工。易操作和可靠性指自动化设备仪器的操作步骤和方法要简单易学，因为操作自动化仪器的工人学历有限，短时间内不能理解和掌握自动化生产的原理，所以，只有化繁为简的操作，才能提高工人的工作效率。可靠性是指自动化设备仪器在生产过程中的安全性和生产出的产品的质量高，并且自动化整个设备仪器和零部件的抗疲劳性和正常使用年限。

2.烟草生产企业中自动化控制技术的应用实践

2.1 生产指挥系统

生产指挥系统是烟草生产自动化控制技术的核心，犹如人的大脑，指挥着各个系统的正常运转，通过对烟草生产过程中各环节反馈的工艺数据与信息的记录加工反馈，为各环节的生产提供判断和优化服务，确保每个环节能够安全高效的生产，是保证烟草生产质量和数量的关键。生产指挥系统往往能够规避掉一些生产过程中的安全隐患和风险，及时预测各类异常，及时提醒生产管理人员对自动化系统进行纠偏和检查，防患未然，确保生产过程中的安全。生产指挥系统中自动化控制技术的应用对烟草技术强化生产车间质控有重要意义，为推进企业发展战略规划提供支持，在生产过程中应用该技术可为改进生产工艺、优化生产流程提供技术层面的支持，实现生产过程数据的量化管理，解决生产计划管理、产品质量管控与跟踪等诸多问题，减少烟草生产问题，大幅度提升生产效率。

2.2仓库立体化系统

传统仓库管理模式对于烟草生产加工企业而言，不仅成本高、效率低，而且仓库盘库、记账、出入库环节容易出现较多的错误和问题，从而影响烟草仓库管理的效率和可靠性。立体化的仓库自动化系统，从产品信息的识别、传输到跟踪可全程实现信息化，在提升自动化管控水平的同降低人力物力管理成本，提升仓库作业与管理能力，降低管理风为企业迅速出货、入货提供支持。并且立体化仓库系统具有损耗小、风险低，无论是物资的快速分配还是流通都保持着高效模式，比起普通仓库在立体仓库管理方面更具优势，存储量与管理能力提升至少五倍，对烟草生产企业而言，是加快产品周转速率、减少药材存储风险的有利选择。在一些先进的仓库自动化系统中，已实现烟草生产、仓储、物流、营销等环节的一站式服务，仓库系统无缝融入到烟草生产加工自动化总体系中，不再单独分立出来。目前较为先进的自动化仓库系统是生产线扫机系统，各类烟草分拣机可以根据输入电脑的程序分批分类不同客户、不同订单甚至不同烟草品种，对于那些急需运输的烟草，分拣机系统也省去仓储环节，直接和运输车辆相连接，分拣完毕即可运输，提高了运输效率。

2.3 统计系统自动化控制技术

统计系统相当于其实是指挥系统的一个分支机构，之所以把它单独分列出来，是因为它的重要性。统计系统和指挥系统都属于自动化系统的大脑，统计系统负责数据收集与处理，指挥系统负责对数据处理的结果进行分析判断，并发出指挥信号，两者缺一不可。在当代大数据时代，生产参数统计的准确性和高效性已成为衡量自动化水平乃至企业生产水平的一项重要指标。烟草生产涉及300多道工序，每一个道工序都会产生相应的参数和信息，统计系统首先要确保每批产品每道工序数据收集的完整性，不可疏漏，同时要能准确快速的在所有数据中查找到有用信息或隐患数据，传达给指挥系统或者操作人员，并且能够及时给出警告提醒，确保每批产品每道工序都能够按照预期的参数和流程进行，最终确保产品的质量和生产的安全。

结语

科技是第一生产力，自动化控制技术已成为生产加工企业发展生产力的必备技术，烟草行业历史悠久，现代的生产技术与传统的工艺相结合，让烟草企业降低成本提高产值的同时，也让烟草企业的自动化控制技术得以延伸，实现自动化技术的跨行业跨领域的技术大融合，只有不断的提高自动化控制技术，企业才有源源不断的生产动力，才能有更广阔的发展前景。

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目前，在我国的经济发展中，烟草行业的发展占据主要地位。随着社会的不断发展，我国烟草行业的发展面临越来越多的挑战。有些企业生产技术低，信息化技术薄弱导致收益不容乐观，致使经济发展滞后。为了提升烟草行业的竞争水平，企业需要打破传统的运营模式；提升技术水平，对业务流程进行改造和整合，进而使得企业可以在烟草行业中站稳脚跟，提升其整体实力和竞争力。

1 烟草生产自动化设计原则

要让烟草企业的生产总体水平得以提升，其技术水平必须得到提升，烟草生产的自动化设计需要遵循三个原则，分别为开放性和标准化，灵活性与扩展性以及可靠性与易操作性。

1.1 开放性和标准化

在对自动化系统进行设计的时候，需要借鉴多个产品的先进性，根据其优点对其进行互补，不要对某一个计算机系统产生过分的依赖心理。同时要结合实际的需求设计合适的操作系统和硬件配置，保持规范性，在用户的体验上要实现信息的互通。

1.2 灵活性与扩展性

自动化系统的设计过程中，要使其具有较高的灵活性和扩展能力，研发人员要使得设计成果能被广泛应用，即可以和不同的生产人员相适应，此外，还要为系统功能的扩展提供空间，使系统可以方便快速进行扩展。

1.3 可靠性与易操作性

自动化系统设计的关键是确保其运行的稳定性和易操作性，在设计的过程中，要围绕可靠性进行总体结构的设计，保证每个模块良性运行。由于自动化系统是为了提高生产效率，减少人员使用，所以，其操作方法要进行简化，保证工人可以熟练掌握其应用。

2 烟草生产过程中的自动化控制结构

在当前的烟草生产企业中，可以根据逻辑层次来进行系统结构的划分，作者就设备控制层、集中控制层以及数据管理层为层次结构进行探讨。不同的层次之间具有着紧密的承接顺序，通过和谐恰当的共同运行才能实现稳定、高效的自动化生产控制。

设备控制层应当根据不同的工艺流程，进行子系统划分，以数据总线方式进行主站和分散设备的信息通信。系统总线可以由电控元件、传感器、执行器、网络模块等组成，可以由主站进行设备的参数调整或其他指令的下发，极大地降低了人工运行维护成本。集中控制层作为中间层次则为人机交互提供平台，将工控机作为系统运行数据的采集及存储器，以计算机对生产阶段的设备进行监控并可以随时将生产信息输出或打印出来。数据管理层是主要完成的生产数据管理，因此需要配置性能较高的服务器，并做到服务器的长期稳定性运转。

在图1中，数据库服务器是系统中各项数据处理的核心单元，通过中心交换机完成控制器、设备坐席和生产坐席的链接控制。生产信息可以在大屏幕显示器上展示出来，实现实时控制。

3 烟草生产过程的自动化应用

在21世纪，自动化的发展为工业生产水平的提升带来了革命性的变化，这使得我国的工业结构得以改变，经济水平得以提升，在烟草生产的自动化控制系统中，要通过各个部分之间的协调配合，实现烟草在整个生产环节的自动化控制，从而极大的提升烟草的生产效率。

3.1 生产指挥系统

生产指挥系统其作用是在产品的整个生产过程中，实现对产品数据的记录和处理，对生产活动的优化有极大作用。这一系统的应用，使得产品参数如果发生变化，指挥人员能及时作出反应，这样，可以减少生产过程中造成的不必要的损失。此外，国际协会还提出实施生产执行系统的标准，这一标准融合了国内烟草行业的特点，包含许多知名企业的工作进展，对其核心的功能进行了优化，例如，数据如何处理，如何对工厂实行具体的监控等等。这一系统的研发，使得企业找到了查询生产数据的工具，能够实现企业的战略规划，对车间的生产有极大的帮助。企业安装了这个系统后，可以快速反应生产的以外情况，为改良生产技术提供了技术上的支持，同时，企业在制定相关的管理机制时也有数据可查，是企业管理的有利保障。这一系统可以解决生产者最关心的问题，如生产计划的实施情况，突发变故，产品质量的跟踪等。这些问题是烟草生产中最为重要的问题，生产者解决了以上问题，即可大幅提升生产效率。

3.2 仓库立体化系统

仓库的管理是一项复杂的工程，如果完全由人工管理，则会浪费很多的人力物力，同时也很容易造成错误，进而造成不必要的损失。仓库立体化系统，包括条形码的使用，信息的传输识别，无线数字传输，程序控制编程以及计算机管理等。这一技术的引入，就能有效的节省人力资源，同时作业能力也可以大大提升。使用这一系统，使得仓库管理效率提升，挑选东西的速度加快。此外，这一系统对仓库损耗小，资金可以快速的分配和流通，通过对这个系统的分析可知，立体仓库和普通仓库相比具有更优越的性能，立体仓库节省空间和劳动力，同时存储量却是一般仓库的5倍，对企业而言，无论是空间还是人力，都十分有利。同时省下的资金，企业者可以用于其他方面的开发，这对企业者而言是极其有利的。图2是仓库立体化系统的层次功能分布。

3.3 RFID自动识别系统

RFID技术，即为无线射频识别技术，其工作原理是通过电磁感应来对数据进行传播，然后进行读取的过程。这一系统与条形码的识别方式有所不同，条形码的识别是采用光学方式，且为接触式，而无线射频识别技术是使用电波的方式，为非接触式。这一系统和手机的通讯方式类似，不需要其他的因素就可以对标签进行识别，穿透力强，对环境的适应性强，传统的条形码无法适应恶劣的环境，往往在恶劣的环境下就会丧失其功能，而电子标签可以克服这一缺点。不仅如此，电子标签对数据存储具有很强大的功能，可以存储产品的许多相关信息，这使得无线射频识别技术在烟草行业的生产中，原材料的管理，烟草仓库的管理以及烟草的出厂中起到广泛的应用。

3.4 机器视觉技术

这一技术是使用机器人来代替人力来进行判断和测量，在实际的生产过程中，生产者往往会因为自身因素，例如体力不支，判断失误等，使得产品的测量产生误差，但是这些失误通常不会发生在机器人的身上，这就使得使用机器人相比自然人而言具有极大的优势。面对巨大的工作量，机器人不会由于疲惫而产生厌倦，同时机器人集合了照明，摄像，图形处理等多种功能于一身，使得机器人可以不用接触实际物品即可进行测量，其测量的方法主要是利用光谱响应进行测量，其测量的准确性要比生产者高很多，并且机器人可以长时间工作不需要休息，这也节约了很多的时间，可以大幅提升烟草生产的进度。

4 结束语

自动化控制技术是现代工业生产中最为重要的技术之一，这一技术要求系统具有可靠性，灵活性，开放性等原则，确保生产者可以长期稳定的使用，降低设备的使用难度，使生产效率提升的同时，可以降低生产成本。随着经济技术的不断发展，使得企业必须不断提升技术水平，企业若想在激烈的竞争中长期立于不败之地，就必须加大经济投入，降低不必要的人力使用，提升自身产品质量，切实实施企业的自动化控制技术，这对烟草企业的发展颇为有益，也必将使得烟草企业的发展越走越远。

参考文献

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中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0050-02

随着经济的发展，人们对电能的要求也越来越高，电力企业所需要的技术水平也随之而提高，现在变电站自动化系统的设计首先要考虑的因素就是控制系统的可操作性与可靠性，现在采用的变电站综合自动化系统正在逐步向数字变电站发展，计算机技术、通信技术、电力电子技术的应用使得整个变电站的监控系统更加缜密。在电力系统中，有时候需要监测的数据多达一万多个点，数据浩瀚，并且数据之间的逻辑关系也非常复杂，如果没有自动化控制系统，根本不可能完成如此艰巨的监测任务。

在逐渐提高的工业自动化水平的驱动下，我国的电力自动化水平也不断提高，为电能的生产提供了可靠的保证。自动化控制系统是电力企业进行经营、管理的重要部分，在变电站中，控制系统主要有遥控、遥信、遥测和遥脉控制系统，这些控制系统直接关系到电力系统的可靠、经济运行，自动控制系统的作用发挥对整个电力系统的经济性和安全性非常重要，自动化控制系统的高速化、一体化和智能化的特点将越来越显示出其优越性和重要性。

1 电力自动化控制系统的控制目标

电力自动化控制系统的控制目标始终都是保证整个电力系统的正常运行，不论是在电能生产环节、输电环节、配电环节，电力自动化系统都是必不可少的。电力自动化控制系统的控制目标主要包括以下几个方面：

①保证电力系统运行的安全性。电力系统一旦发生安全事故，那么损失是不可估量的，轻则造成设备损坏，少数用户停电，重则造成广大区域范围的停电，甚至是整个电力系统的瓦解，设备损坏，大量用户停电，甚至造成人员的伤亡，经济损失巨大。因此电力系统运行的安全性是电力企业的头等大事，不可马虎对待。

②保证电能质量。电能如同一般的产品一样，电能只有达到了一定的质量标准才能够输送给用户进行使用，描述电能质量的指标有电能的电压、频率和电能的波形，电力系统中的设备都需要在一定的电压范围之内才能够工作，如果电压偏离太大，那么电力设备很可能不能启动或者被烧毁；电力波形如果不是正弦波，那么对电力系统中的电力电子设备、通信线路将会产生很大的影响，也会降低电机的运行性能，导致发热严重；在电能质量中，要求最为严格的一项是电能的频率，在我国频率允许的范围是，保证电力系统的频率稳定是保证电力系统有功功率输送时时刻刻都能够保持平衡的重要因素。

③保证电力系统运行的经济性。电力企业不仅需要注意电能的安全问题和质量问题，还需要尽可能地降低生产成本，提高电力系统运行效率，提高电力企业的生产效率。对于已经投入运行的电力设备而言，要提高电力系统的经济性，那么只有通过合理的电力调度优化系统运行性能，并且由于系统的负荷是在时刻发生变化的，只有在不同的负荷情况之下对系统的运行方案进行计算和选择，根据负荷状况选择调度方案使得电力系统始终是在最优化的情况下运行。

④保证电力系统符合环境保护的要求。现在环境保护是可持续发展的重要课题，作为国民经济的基础性产业，如果以破坏环境换来一时的发展，那么是得不偿失的。合理地安排设备的容量和分布，满足经济性的同时也减少对环境的污染。

2 电力自动化控制管理

2.1 加强自动化控制

现在电力企业市场化的进程不断加速，电力企业之间的竞争也越发激烈，然而为了提高企业的竞争实力，除了具有良好的基础条件，先进的技术水平，还需要加强自动化控制，提高经营的自动化水平和管理的现代化水平。自动化控制随着电力电子技术的发展也日新月异，在电力企业中往往需要对上百个子系统进行控制，为了保证电力系统的正常运行，此时自动化的控制系统的加强就显得更加重要。

在电力系统当中，控制系统作为一个重要的组成部分对其运行的安全性和可靠性具有重要的影响，现在变电站综合自动化正在向数字化发展，逐步实现智能化，随着上述控制系统在电厂中的应用，变电站逐渐实现了网络化和数字化，与此同时，自动化控制系统的应用也使得变电站的运行和管理的自动化水平有了很大的提高，供电的安全性、可靠性和供电质量都得到了显著的改善。

自动控制系统工作的可靠性对电力系统正常工作至关重要，作为工作人员需要对自动控制系统进行定期维修，因此加强员工的职业修养非常重要。在电力企业管理中，加强对人员的培训和管理也是重要的课题，提高工作人员的业务水平是一切工作的基础。对电力自动化系统中的设备进行全方位的维护，对发电厂的设备进行全程监视和管理，保证在出现了故障之后能够及时地处理，这样才能够从根本上保证电力自动化系统的安全运行。

2.2 设备的应用与管理

随着科学技术的发展，电力系统的自动化管理水平也提出了更高的要求，在实际应用中要注意转变重视硬件而轻视软件的观点，推进并且优化软件的应用，认真地分析生产与管理各个方面的关系，积极开发高效的管理设备，管理软件。管理软件不仅要适合当前的管理体制，还需要结合国内外的研究成果，做到不断创新，不断优化。在一些软件技术上，我国与国外相比还存在一定的差距，那么这就需要我们有足够的危机感，加快产业化升级，加大战略投入。

在变电站综合自动化系统中将先进的计算机技术、电力电子技术、通信技术以及数字信号处理技术等融合应用，实现了对变电站中主要设备的自动监控，微机保护实现对站内所有的电气设备进行保护，并具有故障记录、多套定值存储的功能；数据采集采用了多种采集方法，在满足测量精度的同时还能够与计算机分析功能相结合，进行数据快速分析；操作人员对断路器、隔离开关进行控制的时候可以通过CRT屏直接进行，提高了控制精度、降低了控制工作的工作量。在辅助系统当中把那些地理位置相近、工艺性质相同的系统实行集中控制，实现了控制系统的简化和压缩，同时也提高了控制技术水平。变电站防火、保安控制措施使得无人值班变电站多了一道保护屏障。

为了保证自动控制系统的可靠性和准确性，变电站的防误操作系统也是一项重要自动化系统。由于采用了计算机控制，变电站不再像以往那样采用复杂的电气连锁，而对于分层分布的自动化控制系统，防误操作闭锁方式也分层分级分布并与相应的系统结构对应，每一个间隔的控制装置都引入该层间隔的交流电压、电流、断路器位置等信息为遥测、遥信所用。智能化的装置可以很方便的采用上面的信号进行编程控制，实现闭锁功能，防止误操作。

在当前，电力系统的信息化发展和自动化发展的关键，现在集中在了软件的应用层面上，在对软件进行管理的时候，我们必须要充分地认识软技术价值，学会辨识软技术价值的方法和眼光，在遵循市场经济规律的前提下，借助于经济杠杆采取有效的机制进行发展。在电力系统中出现故障的情况下，要学会对这些故障或者异常进行原因分析和判断，为生成的智能画面提供智能化的快速的指导，及时地为反映系统和设备异常的参数以及能量的平衡状态做出快速的分析，和趋势判断，在电力系统的安全管理方面，比如当气温下降的速度达到一定程度时候，智能化的设备就会进行报警做出一些简单的处理，甚至停机。因此作为工作人员，应当做好设备的管理和维护，在出现故障的情况下才能够更好地应对，防止重大事故的发生。

电力系统中设备管理的优化，是自动化控制系统不断改进和应用所取得的成果，不仅实现了运行过程的实时监控，还能够对运行过程中的各个参数进行控制和优化，随着管理信息系统、视频监视系统、视频会议系统等系统的综合应用，电力系统的管理将更加全面，自动化水平将会更高。

2.3 人员的管理

电力自动化系统的控制和管理不仅具有很强的理论性，并且随着技术的不断升级和应用的深化，其实践性也在不断地提高，自动化控制系统在电力系统自动化应用中的效率的决定性因素是人员，不论是多么智能化的设备，其运行、管理和维护的工作始终需要人来进行操作和控制，因此工作人员需要具备一定的技术知识，并且还需要有丰富的运行经验，做好人员的管理，加强员工的技术培训是至关重要的，由于现在自动化技术水平的不断提升，设备和软件的不断改进，因此及时地更新人员的技术知识也十分地重要。在现在自动控制技术不断提高，应用不断深化的情况下，电力系统需要的高科技人才也越来越多，工作人员的管理模式需要得到创新性的改进，控制策略也需要得到科学性的改进，也只有这样才能够保持企业的发展活力，提高企业在市场化的环境下的竞争力。

3 结 语

虽然电力系统自动化控制系统得到了很大的发展，也逐渐得到了普及，但是在这个过程中仍然存在着自动化控制技术的智能化、网络化、数字化层面上的问题，仪器仪表的稳定性、精确性存在着较大的差异，网络连接的标准还没有达到完全的一体化，信息交流还没有达到预期的畅通无阻。因此管理工作是否到位，是否能够达到要求对电力系统的正常运行产生非常重要的作用。采用优化的设备和软件，实行优化的管理模式和科学合理的控制方式，加强人员的管理是提高电力系统安全性、可靠性的重要保证，也是提高自动化控制水平的必经之路。

参考文献：

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引言

配电网是国家电网的重要组成部分，其建设水平直接关系到国家经济的发展和社会的进步，因而一直以来都是电力事业发展建设的重点环节。我国配电网经过多年的发展，正在向着自动化的方向飞速发展着。所谓电网自动化，是指籍由对电子计算机技术、通信技术、网络技术等现代化先进技术的综合利用，配网运行情况实时监控、运行方式和电力资源优化等得到实现的一种电网控制发展阶段。通过电力配网自动化的实施，配网电压水平和无功负荷情况得到有效控制，电网运行效率和安全稳定得到保障，电网设备利用更加充分，电力供应服务水平上升，电力企业经济效益显著提高。配网自动化的实现，是电力系统发展史上的一次重大飞跃，配电网运行状况得到全面改善，电力供应更加稳定，故障率降低，电力用户停电的次数和时间因而减少，电力企业系统内的资源配制情况进一步得到优化，资产运营情况日趋良好。在配网自动化控制系统中，系统以静电电容器作为无功补设备，利用静电电容器的容性对电网中的流动无功进行补偿，这种方法有助于电网功率因数的提高。针对电网中存在的无用功，变电站调度自动化系统调整对应的线路运行参数，对电容器运行电压进行补偿，根据系统具体状况，电容器采取对应的投切动作。

1 补偿电容器投切控制基本原理介绍

补偿电容器的设置是配网自动化控制的一个重要环节。技术人员要在全面分析系统中馈线首端功率因数和电压稳定状况的基础上，选择合适的位置进行补偿电容器的安装。根据系统需求，该补偿电容器要能对线路运行情况、馈线首端功率因数和电压等信息进行评估，在必要的时候应可以自行进行投切动作，以此实现电网控制优化。该控制系统中电容器自动投切控制器所需要的电压由10kV线路予以提供，控制器负责对电容器现场电压进行计算并采取相应动作。

2 配电网自动化系统框架的构建

在配电网自动化控制系统中，上位机自动化控制系统发挥着至关重要的作用。这个部分的控制系统，主要负责对补偿器综合协调远程投切进行控制，在变电站系统中，每条馈线上往往不只带着一台补偿器，复数的补偿器彼此之间都是相对独立的。系统要实现稳定，就必须对这些补偿器进行统一协调。负责这个任务的就是上位机自动化控制系统。它通过对各个补偿器的协调控制，使之处于一种整体的稳定运转态势之中。实施了自动化控制的配电网，配电网运行状况和各馈线出口参数等信息，会实时经由终端汇总到变电站控制调度中心，便于控制中心掌握系统运行状况并作出调度指令。变电站控制系统的网络与外网相连，各个馈线首端参数相关信息通过变电站调度自动化系统的TCP/TP协议接口转接，经由位于外网的服务器传输到自动化控制系统中心，中心通过同样的渠道对补偿器进行强有力的控制，确保系统运转安全稳定。自动化控制系统经过优化后，具备了数据库的功能，可以同时进行大量数据的存储和读取作业。其信息储存量巨大，种类繁多，配电网的拓扑网络结构信息、电容信息、控制信息等等都是数据库存储的内容。系统需要时，就可以与数据库进行连接，从而从数据库中调用相关数据使用。

3 补偿电容器自动化投切控制分析

配电网补偿电容器自动化投切控制是在优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统协调配合，共同作用下实现的。两个系统逐一将各个补偿线路首端参数的有功功率、无功功率和功率因素等参数与设定值进行对比，系统根据对比结果发送指令，对应线路上的补偿器根据指令进行投切动作，从而保障系统稳定安全。

3.1 投入控制策略分析

系统在向补偿器发出投入或切除指令，是在对当前线路功率因数大小进行判断的基础上实施的。线路的功率因数都有一个预设的补偿范围，当系统判断线路功率因素低于设定的补偿下限时就会发出投入指令，补偿时，电容器按照容量逐个降低的顺序投入，如果电容器容量相同，则依照序号递减的顺序投入，直至电网线路达到无功优化状态。

3.2 切除控制策略数分析

当系统检测到无功功率小于0时，则表示无功补偿超标，也就是出现了无功发送，这种情况下系统将切除线路上投入的电容器。和电容器投入策略不同，电容器的切除是从切除和无功功率值最接近的电容器开始的，同时对切除后的功率因素进行检测，如果还是低于0，则继续按照上面的原则进行电容器切除，直至电网线路达到非过补状态。

4 自动化控制系统软件

4.1 组成架构

配电网自动化控制系统采用模块化设计方式，上位机和下位机间使用GPRS技术进行信息传递，远程控制器的数据保经由中心模块传递给上位机，并经由同样的渠道接受上位机指令。数据库对控制器投切动作的相关数据信息进行记录和存储，并在需要时予以读取。

4.2 软件实现

该系统使用的软件是使用C++语言进行编写的。软件根据补偿器的具体机制对补偿器进行控制，同时对下位机运行状况予以监测。

5 结束语

时至今日，我国配电网自动化控制系统在各级政府和电力部门的高度重视和大力推进下，发展迅速，已经取得了较为显著的阶段性成效。但和我国电网运行实际需求相比还有很大差距，稳定性差、实用化程度低、“自动化孤岛”现象严重、管理体制和运行机制不完善、维护工作跟不上等问题还非常突出。特别是随着电力系统改革事业的逐步推进，对于供电系统安全稳定性、运营成本的要求越来越高，电力供应安全已经成为评估电力企业水平的关键指标。作为电网安全稳定工作的重要策略，配电网自动控制系统的责任日重一日。电力企业必须高度重视配电网自动化控制系统的建设和实施，大力推广自动化控制系统应用，不断提高电网运营水平，提升供电质量，保障电力稳定，减少供电损耗，降低运营成本，在实际工作中不断自我完善，推动我国电力事业的健康稳步发展。

篇（6）

中图分类号： F416.31 文献标识码：A

1概述

自1960年冶金工业的第一台控制用计算机应用于带钢热连轧辊缝和速度设定以及70年代带钢轧制实现计算机控制以来，30年中计算机控制已经经历了四、五代的变迁，控制系统的硬件和软件更新速度越来越快。轧制生产过程控制功能亦由于对带钢质量要求的不断提高而日新月异，从电气传动系统、基础自动化级（一级）、过程控制级（二级）以及生产控制级（三级），形成了完整的多级冶金自动化控制系统。

进入2l世纪以来，由于计算机硬件技术以及计算机网络技术的高速发展，冶金工业的多级自动化控制系统开始呈现出新的特点。以某企业2250热轧带钢生产线为例：电气传动系统更加稳定、大型化；基础自动化系统接近分布式系统，功能更加标准化；过程控制级网络通讯高速化，使得许多传统热连轧自动化控制系统中基础自动化系统的功能已经成功移植到过程控制系统，过程控制系统的高速数据采集以及高速在线控制功能使得轧制模型计算精度已经达到了前所未有的高度；基础自动化与过程控制系统结合更加紧密，基础自动化系统与过程控制系统之间的界限逐渐模糊。

2自动化控制系统

2.1系统组成

热轧带钢生产线的主要特点是连续、高速、实时、高精度，钢铁企业热连轧生产线控制系统完全体现了这样的特点。

如图（1）所示，通过EGD网络，二级服务器直接与基础自动化（PLC）以及特殊仪表通讯；通过TOSLINE网络，基础自动化（PLC）与电气传动和执行机构进行通讯；网络拓扑结构简单，系统集成方便，最为重要的是，全部网络设备选用标准化商业产品。

图1 热连轧生产线控制系统拓扑图

2.2 高速、稳定的通讯技术

通常，常规热连轧生产线各级自动化控制系统拥有种类众多的控制器，如服务器，PLC控制器，单片机等等；操作系统也五花八门，如WINDOWS，UNIX，LINUX，VMS或者嵌入式操作系统。为了实现简单网络拓扑上的高速稳定的通讯，某钢铁企业热连轧生产线采用了EGD技术和TCNET技术。

2.2.1 EGD技术

EGD是英文"Ethernet Global Data"的缩写，是美国GE公司首倡的一种TCP/IP通讯协议，通过EGD通讯技术，可以实现计算机之间高速的数据交换。可以实现各种操作系统下的TCP/IP通讯是其最大优点之一。

热轧带钢生产线实现了过程控制服务器、基础自动化PLC控制器、特殊仪表之间高速的EGD通讯，部分数据交换速度已达20ms。

2.2.2 TCNET技术

TCNET技术是日本TOSHIBA公司研制的一种以太令牌光纤环网（根据控制要求，也可以设置成以太光纤双环网或者单环网），通过TCNET技术，可以实现PLC控制器及计算机之间高速的数据交换。

通过TCNET技术，某钢铁企业热轧生产线PLC控制器之间的部分数据流交换速度已达1ms，这极大地满足了高速控制器特别是HGC控制器之间的通讯要求。

2.3 传动系统趋于更加稳定、过载能力更强

某钢铁企业热轧带钢生产线，其主传动变频器选用TMEIC公司生产的大功率IEGT变频器，IEGT是英文“Injection Enhanced Gate Transistor”的缩写，IEGT变频器为三电平交一直一交变频器。

TMEIC公司生产的IEGT变频器的控制特点：系统保持高稳定性，速度调节器拟合了反超调控制技术，系统输出没有超调；采用模拟跟随控制技术，降低了冲击速降，避免了扭振与机电共振；功率因数控制技术，系统功率因数为1，电网不须要安装高次谐波滤波器与静态无功补偿装置；使用高性能测速元件（Resolver），系统静态精度达0.01%，同时IEGT元件能忍受很高的di/dt与dv/dt。这些特点决定了热轧带钢生产线的主传动系统更加稳定、过载能力更强。热轧带钢生产线主传动系统部分参数见表1。

表1 热轧带钢生产线主传动系统部分参数表

在钢铁企业热轧带钢生产线X80钢种的开发过程中，由于X80的特点决定需要低温轧制，超低的出炉温度，超低的精轧开轧温度，超低的精轧出口温度，超低的卷取温度，这是对主传动系统的严重考验：

（1）由于材质太硬，粗轧区域上下辊的负荷分配严重不平衡，导致了上辊负荷有时可达190%；

（2）精轧F6甚至工作在170%的过载状态

（3）当目标厚度为20mm时，卷取机的卷取负荷处于过载状态

即使是工作在这样苛刻的环境下，主传动系统没有因此而跳闸堆钢，这是以前的主传动系统所无法比拟的。

2.4 基础自动化系统

目前，一般热连轧生产线选择的基础自动化控制系统都是使用PLC作为主要的控制器。某钢铁企业热轧带钢生产线选用TMEIC生产的V系列控制器，其特点为：微型化、网络化、PC化、高速化、分布式。

2.4.1 热轧带钢生产线基础自动化系统的主要应用功能有：

（1）全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪（微跟踪）；

（2）全生产线所有设备的逻辑、顺序控制；

（3）全生产线的各种自动位置控制（APC）；

（4）粗轧、精轧、卷取主令控制及其他设备的速度控制；

（5）全生产线的各种辊道控制；

（6）粗轧机负荷平衡控制；

（7）飞剪控制；

（8）精轧机活套控制；

（9）板坯宽度控制；

（10）带钢厚度自动控制（AGC）；

（11）全生产线的模拟轧钢。

2.4.2 V系列控制器

V系列控制器属于PLC范围，在实际的应用中，使用方法与工业控制PC计算机非常相似。其主要特点是：

PC化：V系列控制器的C3CPU模块就完全可以说是一台计算机，C3CPU模块拥有工业PC机的全部硬件设备，兼容WINDOWS 2000或者其它操作系统，有各种外设接口（如显示设备、键盘、鼠标接口、串并口、USB口）；同时C3CPU模块因为是PLC控制器，还具有PLC控制器特有的高速I/O访问能力。

高速化：V系列控制器的STC控制器拥有超高速的扫描能力，扫描速率最快可达2ms。

网络化：V系列控制器配有普通以太网模块TN721，通过TN721模块，可以对V系列控制器进行网络配置，配置跟普通PC计算机网卡原理一致；完成网络配置后，工程师可以在同一网络上的任何计算机访问任意一台V系列控制器，这极大的简化了工程师的工作量，同时也为V系列控制器的分布式特性打下了基础。

2.4.3 V系列控制器的分布式监控、维护工具Vtool

Vtool是V系列控制器的监控、维护工具，其特点除了简单方便外，其最大特点是分布式访问。Vtool与V系列控制器之间采用分布式连接技术中最为复杂的"众播通知式联接"，因此网络中任何有效安装了Vtool工具包的节点都可以独立自由的访同同一网络中的V系列控制器节点，Vtool工具与V系列控制器的任何节点出了问题不会影响其他节点。

2.4.4 高速在线数据采集系统ODG

TMEIC提供的基础自动化系统的在线数据采集ODG可以提供非常高速的数据采集，最高速率可达5ms每次。

2.5 过程控制系统

热轧带钢生产线不仅仅只有基础自动化系统，其过程自动系统（L2）同样具有高速控制、高速通讯能力，许多以往只能在基础自动系统实现的功能在某企业2250热连轧线由过程自动系统来实现。

2.5.1 过程控制系统主要功能有：

（1）生产和控制数据的输入及管理；

（2）工艺和控制数据的在线采集和处理；

（3）全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪（宏跟踪）；

（4）过程自动化各项设定值的计算；

（5）模型参数自学习以实现优化控制；

（6）轧制节奏控制；

（7）终轧温度控制（FTC）；

（8）卷取温度控制（CTC）；

（9）过程自动化级人机对话以实现全生产线的数据监控和数据处理；

（10）全生产线的模拟轧钢。

2.5.2 软硬件产品标准化

某企业2250热轧带钢生产线的过程控制系统的硬件系统全部选用标准化商业计算产品，软件系统选用TMEIC的PASolution系统平台。

2.5.3 过程控制系统实现高速数据采集

由于热轧带钢生产线具有高度通讯功能，过程控制系统直接采集工艺和控制参数，并且在线向模型计算和自学习进行反馈，大大提高了模型计算预设定精度。

2.5.4 传统基础自动化功能向过程控制系统移植

热轧带钢生产线的过程系统中具有许多在线控制功能，如终轧温度控制（FTC）、卷取温度控制（CTC）、全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪（宏跟踪），这是很多传统的过程控制系统无法实现的。

由于模型计算和在线控制集于一体，大大提高了模型设定和控制功能。

2.5.5 工艺分析和优化更加简便

热轧带钢生产线提供了简单易用、但功能强大的模型分析工具M-TOOL，通过这个工具，工艺工程师可以采集各种工艺和控制参数。

热轧带钢生产线提供了友好的工艺维护和优化工具C-TOOL。C-TOOL提供了热轧带钢生产线上全部工艺参数和控制参数的人机接口，工艺工程师可以方便的进行工艺维护和工艺优化，如调整道次规程，冷却计划等等。

结语

本文从基本结构入手，浅析了热轧带钢生产线控制系统的特点和功能，对于更深入的知识和技术有待深入探讨。

篇（7）

前言

近几年兴起的配网自动化技术，是通过现代计算机、通信、网络及自动化技术集于一体，通过监视配网的运行工况，优化配网运行方式，根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行的目的，合理控制用电负荷，从而提高设备利用率。配网自动化是减少客户停电时间，提高供电可靠性和服务质量，实现配电网安全经济运行，提升设备管理和资产运营水平的重要技术手段。配电网优化补偿使用静电电容器的容性无功补偿电网中的流动无功，这样可以提高电网的功率因数，利用变电站调度自动化系统提供线路运行的参数，补偿电容器运行的电压，自动控制电容器的投切。本文根据笔者的多年的工作经验，就电容器的投切的配网自动化控制在电力工程中的应用进行了论述。

1 补偿电容器投切控制概述

为了保证电力配网的正常运行，需要对馈线首端功率因数与电压稳定状况进行分析，在相应位置安装补偿电容器，补偿电容器要求具有自动投切功能，分析线路的运行情况，馈线首端功率因数和电压，通过动态控制补偿电容器的投切，达到优化控制电网的目的。使用10kv线路为控制电容器自动投切控制器提供电压，并能够通过控制器运算，最后得出正确的电容器现场电压。

2 配电网自动化系统框架

上位机自动化控制系统，是配电网自动化控制系统的核心，上位机可以做到补偿器综合协调远程投切控制，当变电站每条馈线同时带多台补偿器，补偿器之间都是独立运行，所以上位机的自动化控制系统就可以协调和控制各个补偿器正常运行。在变电站调度自动化系统中，可以随时的对配电网运行状况和馈线出口参数进行观察和管理，变电站运行时通过网络服务器于外网进行数据传输，经过优化的自动化控制系统可以通过变电站调度自动化系统的TCP/TP协议接口，获得各个馈线的首端参数，并能够对各个补偿器进行有效的控制，使其正常运行。优化自动化控制系统具有强大的数据库信息存储和调用功能，可以将配电网的拓扑网络结构信息、电容信息、控制信息等全部存储起来，当系统连接数据库时，就可以对数据库内的信息进行调用。

3 补偿电容器自动化投切控制策略

通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统（SCADA）进行相互的联系与沟通，将各个补偿线路首端参数的有功功率、无功功率和功率因素进行检测，如果发现与所制定的投切控制参数不同时，上位机自动化控制系统会对问题线路的补偿器发送投入或者切除命令，做到安全的保障。

3.1 投入控制策略

判断功率因数，如果功率因数小于现状所设定的补偿下限，投入当前线路特定电容器抵偿无功。按照线路和电容之间的拓扑，电容器可以依据电容器容量递减的方式投入，遇到了容量相同的电容器时按序号递减进行排序投入，第一次投入的电容器不能满足无功优化状态，还需要进行再次的补偿，优化自动化系统自动检测到未满足状态下，会自动从新选取新的电容器投入运行，以此类推，经过多次的检测和投入补偿，最终会使电网线路达到无功优化状态。

3.2 切除控制策略

在无功功率小于0时，发生了无功反送的状况，这说明线路的无功补偿过多，产生了过补现象，必须及时切除已投入的电容器。切除电容器按照先拆除与无功功率值最接近的电容器进行选择策略。已投入电容器按照容量递增，序号递增的原则进行排序，选择与无功功率最为接近的电容器开始切除，优化自动化系统自动检测到仍有过补现象，就在下一个检测周期进行再次切除电容器，以此类推，经过多次的检测和切除，最终使电网线路达到非过补状态。

3.3 控制器投切控制方式

控制器设置有整定窗口，可以根据需要设定上下限值作为整定值，如果控制器检测电压高于整定值，切除电容器，如果检测电压低于整定值，投入电容器。执行上位机命令，命令为投入时，整定窗口上移，整定值高于实际电压，命令为切除时，整定窗口下移，整定值低于实际电压，从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过GPRS与上位机联系，上位机如果发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息，控制器会独立工作，自动进行投入和切除，当与上位机取得联系后会再次受控。

4 通信协议规定

上位机的优化自动化控制系统与控制器之间按照通信协议规定要求，数据包的含义必须明确，每次传输的数据包都能够清晰的表述上位机的事件命令，控制器能够容易的解析数据包命令，并执行命令操作。上位机与下位机间传递的数据包类型有以下几个方面：

4.1 上位机与控制器连接确认数据包

上位机对远程控制器发送连接确认数据包，控制器接收到上位机的指令，并做出回复，这表明通信正常。如果上位机连续发送三次连接确认数据包，均未得到回复，那么通信连接失败，控制器在独立工作。经对系统进行检测后，控制器可以做到回复上位机连接确认指令，表明通信已经连接。

4.2 投入与切除控制

上位机发送投切控制指令数据包，下位机得到指令数据包进行投切动作，由于是在多线程异步执行模式下进行命令下达，下位机反馈的数据包需要具有状态性，可以使上位机清楚反馈信息和控制命令所执行的操作。

4.3 电容器运行参数回复

上位机控制系统需要实时的得到电容器的运行状、现场电压等，这需要上位机发送状态参数请求，控制器得到请求后将即时状态参数信息封装发送给上位机。

5 自动化控制系统软件

5.1 架构

电力配网优化自动化控制系统是通过多线程技术和模块化架构起来的，通过GPRS通信达到上位机有下位机的通信同步，上位机通过中心模块接收远程控制器传来的数据包，并对控制器下达控制指令数据包。控制器执行投切事件的反馈数据包，通过数据库记录和读取。配网自动化控制系统在电力工程中的应用鲍克磊

5.2 控制实体及状态识别

自动化控制系统的逻辑周转中心是控制器器与电容器，上位机控制决策模块，根据控制器器与电容器周转的信息进行控制指令的下达，下位机运行状态根据周转信息实现投切操作，并将状态反馈给上位机。

5.3 软件实现

软件的设计通过C++语言实现，根据补偿策略控制补偿器运行，投切控制指令下达到控制器上的通信网络保证正常， 所设计软件正确显示下位机运行状态。

6 结语

总体来说，我国各地上马的配网自动化取得了一定成效，但系统还存在不稳定、实用化程度差，存在“自动化孤岛”现象、管理机制不适应、维护工作滞后等问题，制约着配电自动化技术的应用。近年来，随着电力系统的继续深化改革，供电系统将面临进一步提高供电可靠性，降低运营成本以及提供更加优质的服务等许多新的压力。供电可靠性成为了供电企业的一项重要生产指标。要提高供电可靠性和服务质量，配网自动化的建设是必然的方向。通过对配网自动化控制系统在电力工程中的应用分析，其可以确保输送电压的稳定、保证供电的质量、降低电能的损耗，在实际设计和使用中要不断的创新与发展，使自动化控制系统具有可扩展性，并且更加完善。

参考文献：

[1]周云成，10kV配电网无功优化自动化控制系统设计[J].电力系统保护与控制，2011（39）.

[2]吕维伟.配电系统的自动化分析[J].民营科技，2010（7）.

（上接第376页）

从而断路器的灭弧能力以及动作的同期性均会有所提高，这样对操作过电压有一定的限制作用。第四，减少TV的接地点数。通常TV接地有两种接地方式，即工作接地与保护接地。第五，采取避雷设备加以保护。如果在电气设备的输入端，比如变压器或者电压互感器等安装避雷设备，并进行可靠的接地，则防止操作过电压的效果也非常好。第六，如果是小电流接地系统，采取经消谐电阻或者消弧线圈的接地方式来取代TV中性点直接接地的方式，也可以防止操作过电压。此外，还可以在TV开口三角形绕组上并联消谐管或者设置阻尼电阻，阻值通常在10～100Ω范围内。

4 结论

对于不同的过电压应采取具有针对性且合理、科学、有效的防范措施，全面考虑绝缘配合的可靠性和保护器自身的安全性。因此，掌握过电压发生的原因及防止措施从而有效地采取防范措施对于保障变电站的安全运行具有重要的意义。

篇（8）

二．冶金电气自动化技术的基本特点

20世纪80年代以前，冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要，主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件，基本属于流程型。到后期，冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升，生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强，逐渐意识到自主研发的重要性和适用性，而且包含有复杂的物理和化学过程，实现了较大的历史性转变。随之而来，生产流程存在着各种突变和不确定因素，更加注重向技术要效益理念的培育。其中，原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行，生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等，制定最优的生产作业计划，推行自动化管理，使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。

三、冶金电气自动化技术的重要作用

随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发，在生存中求发展的历史阶段下，冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件，大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术，在很多环节和细节，创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作，逐渐取代进口软件，使所用相关设备按照程序逻辑，优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行，在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践，大幅度减少人力，使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升，从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计，保证设备正常运转，提高工作效率。

四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势

早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折，但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展，基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题，例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题，因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善，自主研发创新已经成为未来发展的趋势。（1）提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，加大计算机模拟仿真技术研究，对生产过程进行改善，引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时，也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算，防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟，建立广义模型、优化和完善控制技术过程，在脱离冶炼过程下改变参数与模型，从毕建良而实现全程自动化控制。（2）自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平，对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品，运转高效、误差率较低，工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中，基于在线分析检测监控技术，对生产过程的实时数据进行收集整合，实施动态实时监控。并通过数学模型的优化，研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术，达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。（3）冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术核心科技的服务是技术产业之源，需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础，对服务的质量要求与日俱增，可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前，冶金企业追求一种零故障的目标，这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接，本身的检修外，还需要产学研相结合，改善操控系统。提供标准化的服务，提高生产工艺技术水平。（4）冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础，要想长期生存并保持旺盛的生命力，必须走自主发展的道路，取人所长补己所短，发挥自身优势，不断开拓创新。未来一些新技术，在其原有冶金流程的基础上，融入到自动化控制系统中，例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术，通过仿真模拟计算，将测量精度大大的提高，调整出最佳控制效果。

篇（9）

作者：任英

工业电气自动化仪器仪表是由非常多的自动化元件构成的，该类仪器仪表自身具有非常全面的自动化技术，同时兼具了数种功能，例如测量、记录、控制、报警、显示等等，电气自动化是自动化系统中的一个分类，可以进行信息的转换，实现工业仪器仪表的自动控制。在现如今的科技背景下，电气自动化技术已经集电子技术、信息技术、自动控制技术为一身，为我国工业的现代化发展提供了必不可少的条件。

一、工业电气自动化控制技术

工业电气自动化控制技术是指集机械和电气为一体的控制技术和理论，可以分为全自动控制和半自动控制，可以让仪器和仪表按照设定的程序运行。在全自动控制中，控制人员只需要根据现在生产的进度设定好仪器和仪表需要运行的程序就可以了，不需要进行人为生产；半自动的控制需要人力参与到工业生产过程中。自动化控制技术可以让人们的工作环境得到改善，使工业人力资源得到有效的减少，使工业生产效率得到显著提高。

随着IEC61131标准的颁布以及OPC技术的出现，各个工业企业开始注重工业电气自动化技术的应用。工业电气自动化技术的应用可以有效的提升企业的经济效益和社会效益，使企业获得了更大的发展空间。在工业电气自动化技术没有应用之前，我国的工业生产主要以人力劳动为主，人们的生产工作环境非常恶劣，生产效率也得不到有效的提升，但是工业电气自动化的应用改变了这种现状。

二、工业电气自动化控制技术的发展

（一）现场总线技术在工业生产中的应用

应用现场总线技术可以让工业仪表进行在线分析，为变送器和执行器等相关仪器控制系统的使用提供了便利的条件，现场总线技术可以实现对工业仪器仪表控制系统的组建，我国在最初建立自动化控制系统时，应用的是集中式的控制系统，但是随着我国工业发展速度的加快，集中式的控制系统已经逐渐的不使用现今的发展局势，而现场总线技术的应用为现今的发展局势提供了有效的解决方法。现场总线技术是指将工业生产仪器和控制仪表全部统一放置在控制网络中，实现自动化控制的作用。现在很多的工业自动化控制产品同时具有DCS/PLC/FCS等功能，例如西门子、三菱、菲尼克斯等等品牌。

现场总线技术属于一种连接技术，具有数字化、双向对等传输、全开放的特点，它能够有效的减少控制系统的能源消耗，使自动化控制系统的精确度和稳定性都变得更好。

（二）网络技术在工业电气自动化控制中的应用

在工业电气自动化控制系统中增加网络技术，可以实现自动化控制信号以数字化的形式传输，通过嵌入式的方式将网络技术应用到电气自动化仪器仪表中，可以促进电气自动化控制技术与网络技术更好的结合。

（三）PLC技术在工业电气自动化控制中的应用

PLC现在正向着微型网络化的方向发展，缩减了PLC控制系统的体积，使电气自动化的控制成本降低了，而且现在的PLC已经向着Ethernet技术的方向开始扩展，很多的PLC已经拥有Ethernet的接口，使PLC更加具有开放性。PLC的编程简单，并且可以利用插入式的模块进行控制运行；PLC能够直接与计算机相连，方便了信息的传输；PLC的电压输出量为115V，电流在2A以上，可以直接驱动接触器和阀类，减少了中间环节的麻烦，而且控制器的容量也大大的增加了。

电气自动化控制可以实现过程自动控制和机械制造自动控制，其中过程自动控制是指由自动化的仪器仪表组成自动控制系统实现对生产流程的最优控制；机械制造自动控制可以利用计算机对数控中心、加工中心、自动化系统等实现柔性自动控制，使生产信息和管理信息实现同步自动化。

三、工业电气自动化在发展中存在的问题

（一）质量问题

产品的生产质量是一个企业继续发展的根本，但很多企业根本不能保证自身生产产品的质量，在进行产品生产的过程中，检验环节都设置在了整个生产阶段的最后一个环节，但是工业电气自动化技术与传统的人力生产技术不同，因为自动化程序都是人为设定好的，如果不加强中途环节的检查，直到最后一个环节才发现问题，必定会给企业造成非常大的损失，影响了企业的生产效率。应用电气自动化控制技术需要对产品生产的每一个环节进行在线实时监测，发现了问题及时停止仪器和仪表的运行，对自动化控制程序进行修改，避免发现不及时出现问题产品生产过多的情况。

（二）人才缺失问题

工业电气自动化发展到今天，已经得到了普遍的发展，但是却存在着人才缺失的问题，工厂内不重视对工业仪器仪表电气自动化人才的培养，学校也缺乏对于该专业的重视，有很多的专科学校甚至已经停止了自动化控制专业的开设了。

四、工业电气自动化控制的特点和设计原则

（一）特点

工业电气自动化控制系统涉及到的仪器仪表数量非常多，需要进行处理的信息量非常庞大，而且对于每样设备的配置都需要较高的要求，操作结构也想当复杂，对于操作人员的技术要求比较高，微小的错误甚至会造成非常大的后果，所以需要操作人员的专业知识能力强，熟悉整个控制系统的操作流程，保证工业生产的安全。工业电气自动化的设计图纸非常复杂，设计要求也非常高，如下图所示

图1某厂电气自动化铣床设计图

（二）设计原则工业电气自动化仪器仪表控制的第一个设计原则就是，减少自动化系统运行的能源消耗，这需要在设计控制系统时选用节能设备，同时降低设备运行时的费用，在满足设备安全运行的前提下，提高控制系统的运行效率，调整自动化控制系统中的负荷比例，使电气自动化控制系统的连续运转能力更强。其次是加强远程监控功能，远程监控功能使材料的安全成本降低了，较少了工业电缆的消耗，在工厂中电气系统的通讯量比较大，远程监控系统大大降低了通信过程中信息资源的损耗，并且实现对电气系统的集中监控，及时的发展故障设备，方便维修，提高了设备处理效率。在电气自动化控制系统中应用大量的现场总线技术，使电气自动化设备向着智能化的方向发展，使所有的自动化设备具有相对的独立性，避免出现系统崩溃现象而影响整个自动化控制系统的运行。

实现电气自动化控制系统接口的标准化设计，降低多样化接口的使用成本，实现工业企业内所有系统的智能互联，例如ERP系统、MES系统，在单个系统发生故障时能够借助网络平台及时的解决故障，解决各个系统的通讯问题，实现电气自动化控制的一体化发展。

篇（10）

中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0195-01

我国工业发展的不断深入，在工业生产中对于电气设备的自动化要求越来越高，企业的稳定长远发展已经离不开先进电气自动化仪表和自动化控制技术的支持，对这方面技术应用的熟练掌握是企业的内在要求。

一、工业自动化仪表概述

自动化仪表是操作装备的中心，是使用时保证安全的重要保证，也是其仪器构成成分。随着时代在进步，科技也不断发展，国内的制造行业需要不断的更新原本仅仅使用低成本和获得的市场优势，这是必然现象，也是振兴民族工业的关键所在。现在发展工业显得尤为重要，也得到国家的全力支持，与此同时很多公司也出现了社会认可的仪器，这种现象对于自动化仪器以及体系的形象进行了全面的保障，这就让国内产业的形式以及竞争能力都得到了很大的进步，增加在国际市场的比重，国内的很多公司已经可以向世界尖端企业进行比较。尤其这几年历来，发展特别迅速，国内自行研发了职能化执行构造、流量计和标变送器，这些已经在市场当中广泛的使用。而针对工业自动化仪表，其原理是通过先进的技术手段，不需要人员的现场操作与实际监控，可以将人们需要的数据与信息传递到末端，并在这里对数据与信息进行再次处理。这个阶段的工作原理是依据力矩平衡、电平衡、力平衡等原理通过传感器把现场测试的压力、温度、电流等参数通过变送器进行转换，并且将上述数字进行进一步放大，将放大的数值发送到显示元件，通过元件获得的数据与测试值进行对比，使之达到平衡状态。其是企业安全生产，排除重大隐患的前提。同时也是企业采集科学有效的数据与信息集成的前提。更是企业提高效益与良性循环的前提。相对与过去传统的热工仪表而言，它不需要手工操作，也不需要人在现场进行监督，而是自动地完成其记录、测量、控制等操作任务。并且会把这些信息最终传输到人们需要的数据终端。它不但省时、省力，更提高了记录、检测的准确与时效性。这也是现代化技术中所体现的低能耗、高效益产品。

二、关于工业电气自动化仪器仪表的技术分析

工业电气自动化仪器仪表在当下工业生产领域得到了较为广泛地应用，其在提升生产效率，实现产品质量方面，发挥着越来越重要的作用。在对这一问题进行研究时，我们必须明确工业自动化仪器仪表的相关概念。工业电气自动化仪器仪表，是对计算机技术、电子技术应用的一种高新技术手段，通过相关参数设定，可以更好地实现生产自动化目标。仪器仪表在发展过程中，相关功能得到了极大的丰富，其功能多样化发展模式，是当下仪器仪表发展的一个特点。在工业电气自动化发展过程中，如何提升控制效果，是我国工业化发展必须关注的一个问题。一般来说，工业自动化仪器仪表在应用过程中，涉及的技术手段主要有以下几种：

1、系统集成技术

系统集成技术是工业自动化仪器仪表应用过程中的一项关键技术，注重设计相应的模块通信、系统分析、物理层配置等方面，更好地满足对生产环节的有效监控。同时，系统集成技术更多是侧重于大规模生产而设计的， 它能够更好地提升生产效率，降低生产成本，实现工业化的效益型发展目标。

2、传感技术

传感技术更多应用于系统监控方面， 能够为系统控制提供有效地数据支持。传感技术是实现生产系统监测的重要构成部分，也是实现自动化控制过程中，不可或缺的一部分。

3、 智能技术

智能技术在工业电气自动化仪器仪表领域的应用， 主要表现为智能控制技术。在实际应用过程中， 需要根据实际情况，选择相应的控制工具和设备。在仪器仪表中的应用，能够实现高测控系统效益， 并且更好地使信息技术与工业仪器仪表进行了有效融合。

4、人机界面技术

人机界面技术的发展， 是实现对工业仪器仪表控制的关键内容，在设计过程中，需要为操作人员提供一个较好的人机互动界面。人机界面的设置，是进行系统操控的前提。操作人员通过设置相应的指令，利用通信线路将指令进行传达，实现设备的有效生产目标。同时，在进行人机界面设计过程中，需要考虑到人机界面的可维护性以及可拓展性，这一问题，对于工业自动化仪器仪表技术发展，具有十分重要的意义。

三、对工业电气自动化仪器仪表控制措施的研究

1、 理论体系完善

在工业电气的自动化仪器仪表的作用中，应当特别关心系统的智能化、自动化的实行，这对整个计算机技术的应用都有着关键的影响，在工业生存的过程中，由于计算机技术的推广，可以很顺利的实现工业电气自动化，这需要构建比较完善的理论体系，更加要明确工业电气的发展目标，不仅要完善工业电气的理论体系，更要完善计算机应用的实践，保证设计的相关要求符合设计理论的要求规定，根据实际发展的需要，更好的完善设计理论体系的要求规定，同时注意创新理念的应用，从而完善理论体系开始加强工业化的理论发展，有效的推进理论体系创新。

2、 技术手段应用问题

在工业电气自动化的仪器仪表控制应用中，对于会应用的技术手段主要包括两种，一种是嵌入式的技术手段，一种是网络的技术手段，而对于前者潜入式的技术手段主要应用在工业电气的相应系统中，在相关的系统设计过程中，应当加强相关技术的环节应用，对各个环节的功能有清晰的了解，并充分做好系统功能的量化工作，处理好工程进程中诸多问题的合理、有效解决。另外，在系统功能的另一个方面，应当根据系统的芯片设置问题，做好网络的连接准备，真正发挥系统功能的作用，在嵌入式的系统构成中，应当将计算机的技术应用做好相应的功能准备和寿命计算，从而更大程度上发挥系统功能的作用。对计算机技术的应用，除了嵌入式的技术而言，还有网络技术可以应用，在工业电气仪表仪器自动化的过程中，应当必须考虑如何应用网络技术的问题。该项技术的实施可以有效实现收集信息的传输和接收，并且在应用的过程中，还要注意通信与网络的两方面内容，如果在电气自动化的过程中能更好的利用该技术的话，会更有效的实行对生产系统的控制，从而提高达到提高生产效益的目的。

在我国经济不断发展，人民生活水平不断提升的过程中，应当需要加强对高科技技术的应用，并真正应用到工业技术产品中，从而更好的提升工业企业的经济效益，客观上也有利于提升整体社会的生产力。文章对工业工业电气自动化仪器仪表控制进行研究是侧重于对于这一技术的应用为前提的，这需要大量的技术投入才能实现。

参考文献

篇（11）

中图分类号： TM930.7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）33-195-2

0 引言

工业是我国国民经济的重要组成部分，对于提升我国的综合国力具有十分重要的作用，充分利用现代化高新技术提升生产效率是我国工业改革和发展的必然趋势。近年来，电气自动化仪器仪表控制技术将电子电力技术、信息网络技术、微电子技术、自动控制技术等进行有效的结合，在工业生产的各个环节得到了广泛应用，实现了工业从传统人工生产向现代化机械智能生产的转型发展。在具体的工业生产活动中，为保障各项生产任务的顺利完成，相关部门必须加强电气自动化仪器仪表控制，有效提高生产效率，保障企业的经济效益，同时有利于促进我国社会经济的高速发展。

1 工业电气自动化仪器仪表简介

1.1 工业电气自动化仪器仪表概念

工业电气自动化仪器仪表指的是在工业生产活动中，按照设定的程序和流程，通过自动化技术，控制生产工艺、监测生产流程、显示生产进度，从而保障生产加工任务顺利完成的一系列电气仪器仪表[1]。通过电气自动化仪器仪表，工业生产企业可以对各项生产数据和信息进行监测和控制，从而保障工业产品的生产质量，同时自动化控制技术的应用，大大减低人工劳动成本的同时，提供了企业的生产效率，为企业创造了更大的经济价值，因此，工业电气自动化仪器仪表具有良好的应用前景。

1.2 工业电气自动化仪器仪表分类

工业电气自动化仪器仪表种类较多，按照不同的划分方式可以分成不同的种类，从生产过程中测量参数类型角度进行分类，主要包括温度测量仪器仪表、流量测量仪器仪表、压力测量仪器仪表、物理位置测量仪器仪表等;从实现的基本功能角度进行划分，主要有执行类仪器仪表、调节类仪器仪表、计算类仪器仪表、显示类仪器仪表[1]。以显示类仪器仪表为例，主要通过显示数据、图像以及模拟显示，对工业生产中涉及的各种信息数据进行跟踪记录和动态显示，当生产过程中出现磁场干扰，还会通过亮灯或鸣笛进行自动报警，提示相关检修人员进行及时的调试和维修，减少生产事故，减低企业经济损失。

2 工业电气仪器仪表常见控制技术

2.1 系统集成技术

工业电气自动化仪器仪表应用过程中最常见的一项控制技术就是系统集成技术，该技术的重点在于通信模块的设计、系统综合分析功能的完善、物理设备的配置，全面监控生产活动的各项环节。同时，系统集成技术主要应用于规模较大的工业生产设计，能够有效控制生产成本，提高生产效率，有利于工业生产企业实现效益型发展目标。

2.2 传感技术

传感技术是工业电气化仪器仪表的一项关键技术，主要在系统监控方面具有广泛的应用价值，通过传感技术，可以为工业电气控制子系统收集和整理各方面的数据信息，是工业生产监测和控制的重要组成部分。传感技术为电气自动化仪器仪表的运行提供操作指令，是实现自动化控制的一项重要技术保障[2]。

2.3 智能技术

工业电气自动化仪器仪表可以通过智能技术实现智能化控制。在实际的技术应用过程中，要根据工业生产的实际要求，科学、合理的选择和配置相关的设备和仪器，将现代化的信息技术和计算机技术融合到测控系统的实践应用中，从而有效提升仪器仪表的工作效率。

2.4 人机界面技术

人机界面技术也是工业电气自动化仪器仪表控制中的一项重要技术，主要实现工作人员对仪器、仪表等机械设备的全面操控。科学、合理的人机界面技术可以对整个工业生产控制系统进行有效的调控，操作人员只需要上传工作指令就可以实现对仪器仪表设备的操作和控制，进而实现自动化生产。同时，工业生产企业还要与时俱进，结合现代化的高新技术，对人机界面不断进行维护和升级[2]。

3 工业电气自动化仪器仪表控制要点

3.1 完善理论体系

工业电气自动化仪器仪表控制的重点是实现智能化、自动化的系统控制，对于计算机技术具有较高的应用要求，这就需要工业生产企业建立一套完善的理论体系，为工业电气自动化仪器仪表控制提供全面、可靠的指导，保障工业生产各项活动的顺利进行。此外，完善的理论体系还需要充分结合计算机技术的应用实践，确保系统的设计符合基本的控制原理，并根据工业发展趋势，明确工业电气控制目标，对理论体系进行不断的完善，从而实现工业控制理念的创新，更好 地促进工业的发展和进步[3]。工业生产企业需要在现有基础上加强对自动化仪器仪表的管控工作，购买符合国家规范标准的高质量仪器仪表，特别是数据显示和计算的准确性，在安装自动化仪器仪表时需要由专人严格按照规范流程进行安装，确保仪器仪表安装到位。

3.2 加强技术应用

工业电气自动化仪器仪表要提高对嵌入式技术手段和网络技术手段的重视程度，并对技术进行深入的研究和分析，从而进一步提高应用价值。嵌入式技术主要体现在工业电气的响应系统中，对系统功能进行量化处理，实现工业生产各环节功能的合理设计，有效解决生产进程中问题，同时，还可以结合系统的芯片设计，完善网络连接，通过嵌入式技术做好相应的功能准备和寿命计算[4]。此外，网络技术的应用则主要是对各种信息数据进行接收和传输，涉及通信和网络两方面的内容，通过该技术与嵌入式技术的有效配合，可以更好地实现对生产系统的有效控制，进一步提高生产效益。

3.3 提升工作人员的综合素质

人员是一些生产活动的重要保障，工业电气自动化仪器仪表控制的应用虽然对人员数量要求降低，但是对工作人员的素质要求不断提高，只有熟悉仪器仪表工作原理，并且技术经验较为丰富的人员才能够胜任电气自动化仪器仪表的控制工作。为此，工业生产企业必须加强工作人员的培训教育，使其能够提升技术操控能力和检测维修能力，同时严格规范各项工作规章制度，让工作人员在生产加工前做好自动化仪器仪表的检查工作，确保其状态良好，并且在工作结束之后将仪器仪表的显示数据或运行状态按照型号和种类专门记录在案，定期对企业或工厂内的自动化仪器仪表进行检查，一旦发现存在故障的仪器仪表及时进行维修和更换。此外，工作人员还需要经常参加自动化仪器仪表的新品会，了解最新的前沿技术，将其运用到实际生产过程中提高生产效率，或是参加自动化仪器仪表的专业知识讲座，深入学习维修养护知识，不断优化自动化仪器仪表的工作效率，延长其使用寿命。

4 结束语

总而言之，随着我国经济的不断发展和社会的进步，工业生产水平得到了显著提升，在高新技术的推动下，电气自动化仪器仪表在工业生产中得到了广泛的应用，通过对各项控制技术的深入分析和实践，可以有效提升工业生产效率，实现自动化、智能化控制和生产，有利于提升我国工业的竞争实力，促进我国社会经济的不断发展，进而实现工业强国的目标。

参 考 文 献

[1] 包山先.工业电气自动化仪器仪表控制的分析[J].通讯世界，2016，01：198-199.