“ACE”控制系统简单介绍
我厂#1、#2机组自投入“ACE”控制以来，一直受到“双细则”的考核，现将“ACE”的基本定义及如何考核进行说明。
1、AGC简介
AGC（Automatic Generation Control）：现代电网控制的一项基本和重要任务，指以控制发电机输出功率来适应负荷波动的闭环反馈控制。AGC的四个基本目标：a) 发电出力与负荷平衡。b) 保持系统频率为额定值。c) 区域联络线潮流与计划相等。d) 区域内发电厂之间的负荷经济分配。通常AGC指4个目标中的前3个，特别是第2、3个，包含第4个的AGC称为AGC/EDC。
2、分区控制误差(Area Control Error)，即ACE：
ACE = K i ?f + ?P tie. i
ACE 理解上等同于频差，不同是还要考虑调节联络线交换功率偏差?P tie.i＝?P tie.i.a- ?P tie.i.s，即实际值减计划值。（方向为流出为正）。
控制方式包括：
①定频率控制（自动调频）：ACE = K i?f
②定交换功率控制：ACE = ?P tie.i
③联络线控制偏差模式：ACE = K i?f + ?P tie.i
④自动修正时差控制模式：ACE = K i?f + ?P tie.i+ K t?t，?t指与频率密切相关的电钟与标准的天文时间的偏差。
⑤自动修正交换电能差控制模式：ACE = K i?f + ?P tie.i+ K w?w，?w
指在规定的合同时间内联络线传输电能与合同数额的偏差。
⑥自动修正时差和交换电能差控制模式：
ACE= K i? f+ ? P t i.e i+ K t ? t+ K w? w
3、AGC分区调频
实际的分区调频方程式：“ACE 积差”调节法：
? ACE dt + ? P i= 0
由于是积差调节，当ACE＝0 时，分区调频过程结束，
各个区的出力?P i不再变化。ACE＝0 表示?f＝0、?P tie .i＝0,实现了AGC 的2、3 个目标。
分区电网的调频特点：区内负荷的非计划变化，主要由该区域内的调频厂自己负责，其它区的调频厂只是支援性质。因此应维持联络线的交换功率。
对于A、B 区域电网，B 区负荷增加
a) 最初，调速器来不及动作，由发电机组的转动惯性
提供能量，系统频率下降，?f < 0 。
b) 负荷调节效应起作用，同时A、B 区域电厂的调速器都动作，增加出力，参加频率的一次调整，满足功率平衡，系统达到新的平衡状态，频率恢复到某个水平（低于额定值）。
c) 一次调整结束后，联络线上出现了功率增量?P AB> 0，同时?f < 0，A区电网据此（异号）可判断负荷变动发生在非本区，而B区电网发现
（?P BA< 0、? f < 0）同号可判断是本区的负荷变化。此时AGC发现
?P BA、?f 异常，就开始动作。
d) 调频方程式为：(K i?f + ?P tie.i+ ?P i)=0
A 区：由于?P BA、?f 异号，故选择合适的频率偏差系数K i可使得(K i?f + ?P tie. i)≈ 0，调频器按照调频方程式动作，最终A区调频机组的出力增量?P i ≈0 ；A 区调频出力不变。
B 区：由于?P BA、?f 同号且为负，故调频器按照调频方程式动作，最终B区调频机组的出力增量?P i >0 ；B 区出力增加。
频率偏差系数K i的确定：
①如果K i等于区域的自然频率系数K S（即系统的单位调节功率，等于机组单位调节功率与负荷频率调节系数之和），则是最好。此时，没有负荷变化的区域，经过频率的一次调整后ACE自然为0（|K i?f
|= |K s?f|= P tie. i，?f < 0），不会出现新增的调频功率（(K i?f + ?P
)=0,则?P i= 0）。（设想联络线增加功率好比系统增加新的负荷一tie .i
样）；而增加负荷的区域（(K i?f + ?P tie.i)<0,则?P i>0 ），系统一次调整增加的功率将用于联络线功率和负荷功率。
②如果K i> K S，此时，没有负荷变化的区域，经过频率的一次调整后ACE小于为0（|K i?f|>| K s?f|，?f < 0），会出现新增的调频功率（(K i?f + ?P tie. i)<0,则?P i > 0）。而增加负荷的区域，系统ACE负得更多（(K
?f + ?P tie. i)<0,则?P i > 0），会更快调节出力。
i
③如果K i< K S，此时，没有负荷变化的区域，经过频率的一次调整后ACE大于0（|K i ?f|< | K s?f|，?f < 0），会减小调频功率（(K i ?f + ?P
) > 0,则?P i < 0）。而增加负荷的区域（(K i ?f + ?P tie. i) <0,则?P tie. i
>0），系统ACE负得小，会减慢出力的调整。
i
4、AGC总体结构及其实现
单台发电机组的AGC 系统示意图
P zd输电线功率的整定值；
f zd系统频率的整定值；
f 系统频率的实际值；
B f频率偏差（修正）系数（即Ki）
K(S)外部控制回路
P c由频率、功率偏差等确定的设定调整功率；
N(S)内部控制回路（控制调整调速器的阀门开度）；
多台发电机组的AGC 系统示意图
发电机组的设定调整功率的分配方式：
Pci= p bi+ αi (∑=n i1p Gi+ACE -∑=n i1P) 或
P ci= p bi+ α i (∑=n i1p Gi+ACE -∑=n i1P bi) +βi ?ACE
其中：
P ci各台发电机的设定调整功率
P bi各台发电机的基点经济功率；
P Gi每台发电机的实际输出功率
α i 经济分配系数
β i 调整分配系数
当频率偏差和功率偏差为0时（即ACE），设定调整功率就与发电机总的实际输出功率相等。结合了自动调频和经济分配。一般EDC每5min修改一次P bi和αi。
AGC 主要包括二部分：
①负荷分配器：根据电力系统频率和其它有关的测量信号，确定发电机组的最佳设定输出功率。
②发电机组控制器：根据负荷分配器确定的最佳设定输出功率，控制调速器的调节特性，使发电机在电网额定频率下所发出的实际输出功率与设定的输出功率相一致。
发电机组控制系统的数字遥测遥控实现示意图
AGC的实现：
①测量：系统频率、联络线功率、发电机功率
②测量周期：2~4s
③数字计算：控制回路、负荷分配回路 发电机的设定调整功率信息。
④AGC指令下发的循环周期：小于10s
5、关于AGC性能指标计算及补偿考核度量办法：
定义两类AGC补偿考核指标，即可用率、调节性能:a、可用率反映机组AGC功能良好可用状态；b、调节性能目前考虑调节速率、调节精度与响应时间等三个因素的综合体现；
各类指标的计算方法如下：
（1）可用率
月有效时间时间
可投入AGC =A K
其中可投入AGC 时间指结算月内，机组AGC 保持可用状态的时间长度，月有效时间指月日历时间扣除因为非电厂原因（含检修、通道故障等）造成的不可用时间。
（2）调节性能
①调节速率
调节速率是指机组响应设点指令的速率，可分为上升速率和下降速率。
,,,,,,,,,,,,,,,, (,) (,)()Ei j Si j di j Ei j Si j Ei j Si j i j Ei j Si j di j Ei j Si j Ei j Si j di j P P P P P T T v P P P P P T T T -???-?=?-?∈?--?
式中v i,j 是机组i 第j 次调节的调节速率（MW/分钟），P Ei,j 是其结
束响应过程时的出力（MW ），P Si,j 是其开始动作时的出力（MW ），T Ei,j 是结束的时刻（分钟），T Si,j 是开始的时刻（分钟），P di,j 是第j 次调
节的启停磨临界点功率（MW ），T di,j 是第j 次调节启停磨实际消耗的时
间（分钟）。
K 1i ，j =v i,j /v N,i
式中，v N,i 为机组i 标准调节速率，单位是MW/分钟，其中：一般
的直吹式制粉系统的汽包炉的火电机组为机组额定有功功率的1.5%；一般的带中间储仓式制粉系统的火电机组为机组额定有功功率的2%；
循环流化床机组和燃用特殊煤种（如劣质煤，高水分低热值褐煤等）的火电机组为机组额定有功功率的1%；超临界定压运行直流炉机组为机组额定有功功率的1.0%，其他类型直流炉机组为机组额定有功功率的1.5%；燃气机组为机组额定有功功率的4%；水力发电机组为机组额
定有功功率的10%。j i K ,1衡量的是机组i 第j 次实际调节速率与其应该达
到的标准速率相比达到的程度。
②调节精度
调节精度是指机组响应稳定以后，实际出力和设点出力之间的差值。
,,,,,,,()Ei j Si j T i j i j T i j Ei j Si j P t P dt
P T T -??=-?
其中，ΔP i,j 为第i 台机组在第j 次调节的偏差量（MW ），P i,j (t)为其在
该时段内的实际出力，P i,j 为该时段内的设点指令值，T Ei,j 为该时段终
点时刻，T Si,j 为该时段起点时刻。
K 2i ，j =ΔP i,j /调节允许的偏差量
式中调节允许的偏差量为机组额定有功功率的1％。,2i j K 衡量的是
该AGC 机组i 第j 次实际调节偏差量与其允许达到的偏差量相比达到的程度。
③响应时间
响应时间是指EMS 系统发出指令之后，机组出力在原出力点的基础上，可靠地跨出与调节方向一致的调节死区所用的时间。即
,10,65up down i j i j t T T t T T =-=-和
K 3i ，j =t i,j /标准响应时间
式中，t i,j 为机组i 第j 次AGC 机组的响应时间。火电机组AGC 响应时间
应小于1分钟，水电机组AGC 的响应时间应小于20秒。j i K ,3衡量的是该
AGC 机组i 第j 次实际响应时间与标准响应时间相比达到的程度。 ④调节性能综合指标
每次AGC 动作时按下式计算AGC 调节性能（其中考虑到AGC 机组在线测试条件比并网条件更苛刻，因此对调节速率指标的要求降低为规定值的75%）。
K p i ，j = K 1i ，j /（0.75×K 2i ，j ×K 3i ，j ）
式中，
j i p K ,衡量的是该AGC 机组i 第j 次调节过程中的调节性能好坏程度。
调节性能日平均值i
pd K
???????=>=∑=)0(AGC 1)0(AGC 1,n i n i n K K n j j i p i
pd 未被调用，机组被调用，机组
式中，i
pd K 反映了第i 台AGC 机组一天内n 次调节过程中的性能指标平均值。未被调用AGC 的机组是指装设AGC 但一天内一次都没有被调用的机组。
调节性能月度平均值
???????=>=∑=)0(AGC 1)0(AGC 1,N i N i n K K N j j i p i
p 未被调用，机组被调用，机组
式中，i
p K 反映了第i 台AGC 机组一个月内N 次调节过程中的性能指标平
均值。未被调用AGC 的机组是指装设AGC 但在考核月内一次都没有被调用的机组。
⑤AGC 控制模式说明
AGC 主站控制软件在对AGC 机组在进行远方控制时，可以采取多种控制模式，介绍如下：
a 、自动调节模式。自动调节模式又包括若干子模式：无基点子模式；带基点正常调节子模式；带基点帮助调节子模式；带基点紧急调节子模式；严格跟踪基点子模式。
b 、人工设点模式。
6、对机组AGC 运行情况采用如下方法进行考核：
（1）AGC 考核原则
①对AGC 机组的考核包括AGC 可用率考核和AGC 性能考核两部分； ②未装设AGC 的机组不参与考核。
（2）AGC 考核指标包括可用率指标KA 、调节性能指标K1（调节速率），K2（调节精度），K3（响应时间）。
（3）实测机组月度可用率*A A K K <，则该机组AGC 可用率指标不满足要求，按AGC 可用率考核。其中为可用率指标要求，为98%。
AGC 可用率考核采用定额考核方式，被考核机组的AGC 可用率考核电量为：()
N A A P K K ?-*
×1（小时）×A AGC ,α。 其中，A AGC ,α为AGC 可用率考核系数，其数值为1，为该机组容量（MW ）。
（4）实测机组月度调节性能指标K p ＜1。则该机组AGC 性能指标不满
足要求，按AGC 性能考核。
AGC性能考核采用定额考核方式，被考核机组的AGC性能考核电量
α
为：（1-K p）×P N×1（小时）×A
AGC,
α为AGC性能考核系数，其数值为2。
其中，A
AGC,
综上所诉，在区域电网中,网调一般担负系统调频任务,其AGC 控制模式应选择定频率控制模式；省调应保证按联络线计划调度,其AGC控制模式应选择定联络线控制模式（山西中调调节联络线）。在大区互联电网中,互联电网的频率及联络线交换功率应由参与互联的电网共同控制,其AGC控制模式应选择频率与联络线偏差控制模式。
机组投入ACE后功率分配原则为：电源设点功率是根据ACE的大小按不同原则计算。ACE按其大小分为死区、正常分配区、允许控制区及紧急支援区。对不同的区域有不同的分配策略。
在死区,只对功率偏离理想值大的发电源实现成对分配策略,计算新的设点,其余发电源不重新分配功率。
在正常分配区,按照正常考虑经济性的参与因子将ACE分配到各发电源,计算其设点功率。
在允许控制区,只限制能将ACE减小的发电源参与控制,计算其设点功率。
在紧急支援区,按照发电源调整速率的快慢来分配ACE,计算其设点功率,即让调整速率快的发电源承担更多的调整功率。
我厂#1、#2机组“ACE”控制后投入后的优点：实际负荷较计划负荷曲线高，能多发电，尤其表现在后夜及早高峰加负荷时，缺点：机组调节性能差，造成考核；另外，启停磨煤机时间不好掌握；负荷
波动较大，对机组参数调整及设备寿命影响较大。因“ACE”控制系统投、退受中调调度员控制，又因其性能考核指标（K1\K2\K3）均取月度平均值，即使是“ACE”控制系统一个月仅投入几个小时。若考核指标（K1\K2\K3）没有达到，都将造成当月调节性能考核很多电量，因此，若要投入ACE，应尽量长时间投入；若不投ACE，则一次都不要投。
为规范每月AGC免考申请内容，保证每月AGC免考流程的顺利流转，提高双细则AGC考核工作效率，中调对AGC免考申请内容提以下要求：
（1）AGC免考申请要求每月5日以前上报，逾期不予受理。
（2）AGC免考申请要求从6月份考核开始，必须有电厂分管厂长签字并加盖公章，否则不予受理。
（3）上传的扫描件大小不得超过1MB，否则不予受理。
（4）免考申请的内容中如有工作票的，必须将票号一并提供，否则不予受理。
（5）每月免考申请只能申报一次，请电厂谨慎启动AGC免考流程，已免误操作造成不能上报。
（6）AGC免考申请中如无特殊情况，请勿写其他方面的免考申请。如发电计划免考等。
（7）AGC免考申请编写可参照附件提供的模版，内容中可采用文字、表格等。
（8）免考申请内容中必须提供具体的免考日期、时间段等内容，不
写清具体时间段不予免考。
Ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈｏｒｄｅｒｍｕｌｔｉ－ｂａｎｄ－ｐａｓｓＦＩＲｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒ ＬＩＳｉ，ＡＮＷｅｉ－ｋｅ （ＨｕｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙｕｅｙａｎｇ４１４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｐｅｅｄａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｈｉｇｈ－ｏｒｄｅｒＦＩＲ（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）ｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒ，ａｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘＨｄ－ＣＴＷｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅｓｑｕａｒｅｓｕｍｏｆａｍｐｌｉｔｕｄｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅｅｒｒｏｒｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄＦＩＲｆｉｌｔｅｒａｎｄｔｈｅｉｄｅａｌｆｉｌｔｅｒｌｅａｓｔｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｐａｓｓｂａｎｄａｎｄｃｕｔｂａｎｄ．Ｔｈｅｉｎｖｅｒｔｍａｔｒｉｘｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｎｏｔｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｉｔｓｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｔｈｅｏｒｅｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄｐｒｏｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｓｅｔｔｉｎｇｔｈｅｌｅａｒｎｉｎｇｒａｔｅｏｆｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｓａｍｐｌｅｄａｔａａｒｅｔｒａｉｎｅｄｉｎｐａｒａｌｌｅｌｔｏｓｐｅｅｄｕｐｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．ＥｘａｍｐｌｅｓｏｆｔｈｅｏｐｔｉｍａｌＦＩＲｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒｄｅｓｉｇｎａｒｅｇｉｖｅｎａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｉｔｓｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｆａｓｔｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｒａｔｅ． ＴｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＨｕｎａｎ（０６ＪＪ５０１１）． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；ｈｉｇｈ－ｏｒｄｅｒＦＩＲｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒ；ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎ 稳流型开关电源控制系统研究 蔡子亮，方 波 （许昌学院电信学院，河南许昌４６１０００） 摘要：在建立全桥移相ＰＷＭＤＣ／ＤＣ变换器小信号模型的基础上对稳流型开关电源的控制系统进行了研究，给出了稳流型开关电源的闭环控制系统的电路组成和数学模型。引入新型ＰＷＭ电源控制器ＵＣＣ３８９５对中大功率全桥移相软开关方式稳流型开关电源控制电路进行了具体设计。稳流电源控制器由主控芯片ＵＣＣ３８９５及其外围的时钟与锯齿波形成、自适应死区设置、隔离驱动、保护、电压电流采样和调节器等子模块组成。用Ｍａｔｌａｂ对控制参数进行了整定，采用ＰＳｐｉｃｅ电子仿真软件对系统进行仿真，结果表明根据系统小信号模型设计的开关稳流电源是可行的。关键词：稳流；开关电源；控制系统；ＵＣＣ３８９５；ＰＳｐｉｃｅ仿真中图分类号：ＴＭ４４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－６０４７（２００７）０８－００６９－０４ 电力自动化设备 ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．８Ａｕｇ．２００７ 第２７卷第８期２００７年８月 在许多工业领域中，根据应用要求需要电源具有稳流特性，传统的稳流电源常采用线性电源或相控电源，存在体积大、效率低、响应速度慢、可靠性差和电网污染严重等诸多缺点［１－４］。这里引入新型ＰＷＭ电源控制器ＵＣＣ３８９５对中大功率全桥移相软开关方式恒流型开关电源控制系统进行研究和设计，并采用ＰＳｐｉｃｅ软件对所设计的系统进行了仿真分析。 １稳流型开关电源组成原理和技术指标 稳流源主电路及其控制系统结构如图１所示，采用全桥移相ＰＷＭ软开关工作方式［５］。主要结构参数有：变压器变比ＫＴ＝ｎ１／ｎ２＝１／１．２，输出滤波电感Ｌ＝１０ｍＨ，输出滤波电容Ｃ＝１μＦ，负载电阻Ｒ＝４０Ω。其主要技术指标有：供电电源为三相，３８０Ｖ、５０Ｈｚ；输出功率４ｋＷ；开关工作频率１００ｋＨｚ；输出限压５００Ｖ；输出电流平均值１０Ａ可调；稳流精度０．５％。 ２ 移相全桥ＤＣ／ＤＣ变换器小信号模型［６－８］ ２．１ 变换器的等效开环小信号模型 电流源主电路拓扑为全桥结构，根据其工作原理，其电路结构可等效为降压型电路结构。假定器 收稿日期：２００６－１１－２９；修回日期：２００７－０５－２７ 图１稳流电源系统结构 Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｂｌｅｃｕｒｒｅｎｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ 输出电压检测母线电流检测 保护电路 三 相 整流 ＋＋ ＵＧ－ Ｃｉ ＋ＶＴＭ１ＶＴＭ２ ＶＴＭ４ＶＴＭ３ 输出电流反馈 ＶＤ１ ＶＤ２ ＬＵＣＣ － ＋Ｕｏ－＋Ｒ Ｔ ＩＬ ＋ －比较器 电流给定ＰＷＭ电路 调节器 驱动 ×ＶＴＭ１ＶＴＭ２ＶＴＭ３ＶＴＭ４ － ＋ ＬＳ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
和利时d c s介绍
DCS系统概述 一、过程控制系统的发展历程 早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。 第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统； 第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。
DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。 下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程： 被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)到执行器之间。 被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。 测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。 调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。 执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。 我们可以把上述过程引申如下：
百科名片 DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。 基本介绍 首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率 DCS ，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制（DDC）功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面（HMI-Human Machine Interface或operator interface）功能的网络节点。工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。DCS自1975年问世以来，已经经历了三十多年的发展历程。在这三十多年中，DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方向发展。作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS 中所包含的各种内容，还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，则应定位到企业全面解决方案，即total solution 的层次。
计算机管理系统基本情况 介绍和功能说明 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
计算机管理系统基本情况介绍和功能说明 我公司为医疗器械批发经营企业，为了结合自己企业情况和医疗器械发展要求现状，采用北京用友 T1 企业管理软件。 一、目的：为适应公司现代化快速办公需要，确保公司计算机管理系统上医疗器械进、销、存及相关数据资料完整、准确、及时、安全。 二、范围：本制度适用于本公司的医疗器械经营计算机信息系统的管理。 三、职责：综合管理部、质量管理部、各个岗位操作员对本制度的实施负责。 四、内容和功能说明： 1. 公司全员树立"一切服务于公司 "" 一切围绕质量" 的思想，行政部负责对公司所有电脑设备配备、医疗器械经营软件系统的配备、网络系统的配备以及故障的及时维修与排除、用户和密码的安全管理等，安全有效地做好公司网络系统畅通及医疗器械经营软件系统的维护、改造工作,保证公司经营业务正常进行。质管部负责对公司的医疗器械经营软件系统的质量管理进行技术要求和控制，负责对每个操作员的权限设置，负责监控医疗器械购销存数据 2. 公司的计算机管理信息系统配备能够对在库医疗器械的分类、存放和相关信息进行检索，能够对医疗器械的购进、验收、养护、出库复核、销售等进行真实、完整、准确地记录和管理，具有接受医疗器械监督管理部门监管的条件，运用医疗器械经营管理软件，能对医疗器械的购进、入库验收、在库养护、销售、出库复核进行记录和管理，对质量情况能够进行及时准确的记录, 实现质量管理工作的科学信息化。
第一章设计说明 课题简介 设计一个恒张力收盘控制系统，就是要控制卷取物体时保持物体相互拉长或者绷紧的力。张力应用于最广泛的造纸、纤维、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带等轻工业中，带材或线材的收放卷张力对产品的质量起着至关重要的作用。在收卷和放卷的过程中，为保证生产的质量及效率，保持恒定的张力是很重要的。本系统采用人及交互式的控制方法，由使用者输入设定张力值，通过磁粉制动器、传感器、转换芯片与单片机组成一个闭环系统，使张力恒定在设定值，达到恒张力控制的效果。 设计目的 通过本次课题设计，应用《单片机原理及应用》等所学相关知识及查阅资料，完成恒张力收盘控制系统的设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 设计任务 在本次课程设计中，主要完成如下方面的设计任务： 1、设计单片机系统原理图（A0，PROTEL/CAD或手画）； 2、编写系统程序（主程序+子程序）； 3、写设计说明书；（设计说明，程序流程图，程序）； 4、答辩（十九周周四下午两点）； 设计方法 由按键驱动单片机中断，进入按键及显示程序，通过使用者输入数据并通知在LED上显示，输入数据储存在相关区域内备之后使用，返回到主程序后单片机接受由力传感器产生的经AD转换芯片转换后的数字力信号，通过与之前设定值的比较计算，得出控制信号，经DA 转换芯片变为模拟电压信号输入磁粉制动器控制端。若没有键盘中断，则如此往复运行信号检测、运算、输出程序达到动态平衡。
DCS 系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站，通信接口。操作节点包括工程师站，操作员站，服务器站，数据管理站。通信网络包括管理信息网，过程信息网，过程控制网， I/O 总线。 控制站硬件包括机柜，机笼，供电，卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼；卡件包括主控卡、数据转发卡、I/O 卡件及端子板。 现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。 DCS 的硬件体系结构 考察DCS 的层次结构，DCS 级和控制管理级是组成DCS 的两个最基本的环节。 过程控制级具体实现了信号的输入、 变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS 中，过程控制级的控制装置各不相同，如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等，但它们的结构形式大致相同，可以统称为现场控制单元FCU 。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成，完成对过程控制级的集中监视和管理，通常称为操作站。DCS 的硬件和软件，都是按模块化结
构设计的，所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统，这个过程称为系统的组态。 (1)现场控制单元 现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。 现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板（或称卡件）按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中，各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接，以实现信息交互。 现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容： 插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备； 硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段，DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键I/O插件都可以实现冗余配置。 硬件安装不同的DCS，对于各种插件在插件箱中的安装，会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外，现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种，所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中，但更多的时候时需要可扩展的结构形式，即一个现场控制单元还包括若干数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。 就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图 2
2．2 张力控制方案介绍 对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330设计了两种张力控制模式。 1、开环转矩控制模式 开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。 根据公式F=T/R（其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。 MD系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG卡）。 2、与开环转矩模式有关的功能模块： 1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。 2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。 3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。摩 3
DCS、FCS两大控制系统比较及两者的集成 2007年12月12日星期三 19:56 1 引言 过程控制以计算机控制作为主流。近年来，计算机技术的飞速发展正迅速改变着工业自动化的现状，传统的生产过程计算机控制系统已仅仅是一个狭义的概念，现代计算机控制系统的含义已被大大扩展，它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、各种自动批处理控制系统及联锁保护系统，还包括了各生产工段和各生产车间的优化调度系统，以及整个企业的决策系统和管理系统。本文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统(FCS)及其相互关系。 2 DCS、FCS控制系统的基本要点 目前，在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控制中，有两大控制系统，即DCS和FCS。它们的各自基本要点如下: 2.1 DCS或TDCS (1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通讯、计算、控制、显示 4C(Communication，Computer，Control，CRT)技术于一身的监控技术。 (2) 从上到下的树状拓扑大系统，其中通信(Communication)是关键。 (3) PID在中继站中，中继站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 (4) 模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。 (5) 一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。 (6) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场控制站)的三级结构。 (7) 缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。 (8) 用于大规模的连续过程控制，如石化等。 (9) 制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)
DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Co mmunication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、 DCS是分布式控制系统的英文缩写( Distributed Control System )，在国内自控行业又 称之为集散控制系统。 即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而 言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一 个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。在系统功能方面，DCS 和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。 工程师站是对DCS 进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS4行组态，配置工作的工具软件(即组态软件)，并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS 随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能， DCS分散控制系统原理 第一讲绪论 DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也没有动态流程图，通讯网络基本上都 是轮询方式的；八十年代就不一样了，通讯网络较多使用令牌方式；九十年代操作站出现了 通用系统，九十年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开始采用以太网。总的来看， 变化主要体现在I/O板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化要小一些。操作站主要 表现在由专用机变化到通用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操作系统一般采用 UNIX，也有小系统采用NT，相比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机现象。I/O 板主要体现在现场总线的引入DCS系统。 从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业，但是各行业有它的特殊性，所以DCS 也就出现了不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺知识的局限性而引起，如 HONEYWELL公司对石化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而E AILEY的产品则在 电力行业应用比较普遍。用户在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否对该生产工 艺比较熟悉；然后要看该系统适用于多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大的差异，而国产的DCS 系统价格比进口的DCS 至少要低一半，算上备品备件则要低得更多。
张力控制系统MAGPOWR （美塞斯MC01/400/830/1898）往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成，目前主要应用于冶金，造纸，薄膜，染整，织布，塑胶，线材等设备上，是一种实现恒张力或者锥度张力控制的自动控制系统，其作用主要是实现辊间的同步，收卷和放卷的均匀控制。 工作原理 这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下，也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多。 一套典型的张力控制系统主要由张力控制器，张力读出器，张力检测器，制动器和离合器构成。根据环路可分为开环，闭环或自由环张力控制系统；根据对不同卷材的监测方式又可分为超声波式，浮辊式，跟踪臂式等，下图为一个典型的闭环张力控制系统。 人工控制 MAGPOWR <1ll人工张力控制系统是适合于收卷，点到点和一些特定的放卷应用场合使用的低成本解决方案. 我们的手动电源供应器可以让f~ 淌除剩磁，15可以通过莫独特的皮向电流性能而用到制动器或离合器的完整的功率范围。该系统最适合应用于: ( 1 )需要自然锥角的收卷场合 ( 2 )卷装成形保持不变的点到点应用场合 ( 3 )从满卷到卷芯的放卷过程中允许有少量张力变化的场合 人工电源供给采用电流调节方式，当离合器或制动器从环境温度变化到工作温度时，莫输出仍保持不变。 可选用带有跳结器的90VDC 和24VDC 电压供给，额定电流可以调节，还可匹配磁粉制动器满足榕的应用需求。 可选安装方式DIN 标准导轨(C E) .撞墙式安装，印刷电路板。 张力控制系统(3张) 控制方式
计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID整定实验 一、实验目的 1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。 3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。 二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。 三、实验原理 图2-15为单回路水箱液位控制系统 单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。 一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图2-16中的曲线①、②、③所示。 图2-16 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线
“ACE”控制系统简单介绍 我厂#1、#2机组自投入“ACE”控制以来，一直受到“双细则”的考核，现将“ACE”的基本定义及如何考核进行说明。 1、AGC简介 AGC（Automatic Generation Control）：现代电网控制的一项基本和重要任务，指以控制发电机输出功率来适应负荷波动的闭环反馈控制。AGC的四个基本目标：a) 发电出力与负荷平衡。b) 保持系统频率为额定值。c) 区域联络线潮流与计划相等。d) 区域内发电厂之间的负荷经济分配。通常AGC指4个目标中的前3个，特别是第2、3个，包含第4个的AGC称为AGC/EDC。 2、分区控制误差(Area Control Error)，即ACE： ACE = K i ?f + ?P tie. i ACE 理解上等同于频差，不同是还要考虑调节联络线交换功率偏差?P tie.i＝?P tie.i.a- ?P tie.i.s，即实际值减计划值。（方向为流出为正）。 控制方式包括： ①定频率控制（自动调频）：ACE = K i?f ②定交换功率控制：ACE = ?P tie.i ③联络线控制偏差模式：ACE = K i?f + ?P tie.i ④自动修正时差控制模式：ACE = K i?f + ?P tie.i+ K t?t，?t指与频率密切相关的电钟与标准的天文时间的偏差。 ⑤自动修正交换电能差控制模式：ACE = K i?f + ?P tie.i+ K w?w，?w
指在规定的合同时间内联络线传输电能与合同数额的偏差。 ⑥自动修正时差和交换电能差控制模式： ACE= K i? f+ ? P t i.e i+ K t ? t+ K w? w 3、AGC分区调频 实际的分区调频方程式：“ACE 积差”调节法： ? ACE dt + ? P i= 0 由于是积差调节，当ACE＝0 时，分区调频过程结束， 各个区的出力?P i不再变化。ACE＝0 表示?f＝0、?P tie .i＝0,实现了AGC 的2、3 个目标。 分区电网的调频特点：区内负荷的非计划变化，主要由该区域内的调频厂自己负责，其它区的调频厂只是支援性质。因此应维持联络线的交换功率。 对于A、B 区域电网，B 区负荷增加 a) 最初，调速器来不及动作，由发电机组的转动惯性 提供能量，系统频率下降，?f < 0 。 b) 负荷调节效应起作用，同时A、B 区域电厂的调速器都动作，增加出力，参加频率的一次调整，满足功率平衡，系统达到新的平衡状态，频率恢复到某个水平（低于额定值）。 c) 一次调整结束后，联络线上出现了功率增量?P AB> 0，同时?f < 0，A区电网据此（异号）可判断负荷变动发生在非本区，而B区电网发现
DCS控制系统详解（化工厂） 提起DCS系统，化工人都不陌生，因为它是化工厂的大脑，会根据采集现场仪表（温度、压力、流量、液位等）信号作出判断，让输出的信号对管道的阀门进行控制 由于DCS涉及的知识面很广，所以今天只介绍基本结构和原理部分，希望能为工厂中相关操作人员以及初学者提供参考。 01基本结构 DCS是Distributed Control System的缩写，直译为“分布式控制系统”。由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和特点也各不相同。 国内在翻译时，也有不同的称呼： 分散控制系统（简称DCS） 集散控制系统（简称TDCS或TDC） 分布式计算机控制系统（简称DCCS） 02系统组成 三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络 1、工程师站 对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。 主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件，并在DCS在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳工作状态之下。 2、操作员站 处理一切与运行操作有关的人机界面（HIS，Human Interface Station，或OI，Operator Interface，或MMI，Man Machine Interface）功能的网络节点。 主要功能：为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等，并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效。
目录 摘要……………简要介绍电气自动化技术的概念及其包括的专业知识关键字………………………………控制、系统、检测、网络化 第一章自动控制系统 (1) 1.1自动控制与自动控制系统 (2) 1.2 自动控制系统的基本构成及控制方式 (3) 1.3 自动控制系统的分类 (4) 1.4 对控制系统性能的要求 (5) 1.5 自动控制理论发展简述 (6) 第二章自动检测系统 (7) 2.1 检测技术的基本概念 (8) 2.2 传感器与传感器的分类 (9) 2.3 测量方法 (10) 2.4 传感器的基本特性 (11) 2.5 温度检测 (12) 1、研究目的
自动化广泛应用于现代工业生产中，在很大程度上减轻了人的劳动强度改善了工作环境，同时也提高了产品质量。随着钢铁工业工艺的不断成熟、国际、国内市场的不断发展，对产品质量的要求越来越高。因此，追求高质量的产品、低成本的消耗成为企业能否在激烈的市场竞争中立于不败之地的最首要保证，自动控制系统实现了这一发展。 2，研究意义 本专业主特点是强电弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术得到了广泛的应用。所谓自动控制，是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，使被控量等于给定值或给定信号变化规律去变化的过程。 2、研究内容 控制装置和受控对象为物理装置，而给定值和被控量均为一定形式的物理量。自动控制系统由控制装置和受控对象构成。对自动控制系统的性能进行分析和设计则是自动控制原理的主要任务。 2.1自动控制系统的基本构成及控制方式 1.开环控制控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。 开环控制的特点是系统结构和控制过程很简单，但抗扰能力差、控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。 2.闭环控制 控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统又被称为反馈控制或按偏差控制。 闭环控制系统是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，故这种控制常称为按偏差控制，或称反馈控制。此类系统包括了两种传输信号的通道：由给定值至被控量的通道称为前向通道；由被控量至系统输入端的通
10本文从应用的角度阐述了当前技术条件下，矢量变频技术在卷取传动中运用和设计的方法和思路。有较强的实用性和理论指导性。 关键词： 张力变频矢量转矩卷径 引言： 在工业生产的很多行业，都要进行精确的张力控制，保持张力的恒定，以提高产品的质量。诸如造纸、印刷印染、包装、电线电缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都被广泛应用。在变频技术还没有成熟以前，通常采用直流控制，以获得良好的控制性能。随着变频技术的日趋成熟，出现了矢量控制变频器、张力控制专用变频器等一些高性能的变频器。其控制性能已能和直流控制性能相媲美。由于交流电动机的结构、性价比、使用、维护等很多方面都优于直流电动机，矢量变频控制正在这些行业被越来越广泛的应用，有取代直流控制的趋势。 张力控制的目的就是保持线材或带材上的张力恒定，矢量控制变频器可以通过两种途径达到目的：一、通过控制电机的转速来实现；另一种是通过控制电机输出转矩来实现。 速度模式下的张力闭环控制 速度模式下的张力闭环控制是通过调节电机转速达到张力恒定的。首先由带（线）的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令，然后通过张力检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环，调整变频器的频率指令。 同步匹配频率指令的公式如下： F=（V×p×i）/（π×D） 其中：F 变频器同步匹配频率指令V 材料线速度p 电机极对数（变频器根据电机参数自动获得）i 机械传动比D 卷筒的卷径 变频器的品牌不同、设计者的用法不同，获得以上各变量的途径也不同，特别是材料的线速度（V）和卷筒的卷径（D），计算方法多种多样，在此不一一列举。 这种控制模式下要求变频器的PID调节性能要好，同步匹配频率指令要准确，这样系统更容易稳定，否则系统就会震荡、不稳定。这种模式多用在拉丝机的连拉和轧机的连轧传动控制中。若采用转矩控制模式，当材料的机械性能出现波动，就会出现拉丝困难，轧机轧不动等不正常情况。 转矩模式下的张力控制 一、转矩模式下的张力开环控制
DCS系统概述 一、过程控制系统的发展历程 早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。 第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统； 第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。 DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。 下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：
先进的车辆控制系统简介 摘要：现如今车辆的普及以及交通的发展，造就了我们对于车辆的要求越来越高，越来越严，在车辆更新换代如此频繁的时代，也造成了车辆品种多，繁杂等特点，针对市场如此多的车，我着重讲述车辆的控制系统，它就如同车的灵魂。 关键词：车辆，控制系统。 先进的车辆控制系统是指借助车载设备以及路测，路标的检测设备周围形势环境的变化情况，自动控制驾驶已达到行车安全和增加道路通行能力目的的系统。该系统的本质就是在车辆与道路系统中将现代化的通信技术，控制技术和交通流理论加以集中，提供一个良好的辅助驾驶环境，在特点的条件下，车辆将在自动控制下安全行驶。其目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术，从而使汽车安全高效行驶。 它是ITS的一个子系统，又可以称之为先进的车辆安全系统，是借助于车载设备及基础设施或其协调系统中的检测设备，来检测周围行驶环境对驾驶员和车辆产生影响的各种因素，进行部分或完全自动驾驶，使行车安全高效并增加道路通行能力的系统。它由自适应巡航控制系统，胎压监控系统，车道偏离警告系统，盲区探测系统，事故自动通报系统，汽车导航和定位系统，道路环境警告资讯系统，自适应前照灯系统构成。 自适应巡航控制系统的功能：该系统可以通过安装在车辆前方的雷达探测自车与前车之间的距离和相对速度，然后根据预先设定的跟车模型，对车辆运行状况进行判断，自动的调节自车与前车之间的距离，当车辆处于危险状况时，对驾驶员进行提醒或采取紧急制动。前方碰撞预警系统是该系统的一个子系统，自车与前方车辆或障碍物之间的距离小于最小安全跟车距离时，给驾驶员警告，丰田汽车把该子系统称之为预碰撞系统，采用激光雷达。应用技术：利用毫米波雷达或激光雷达进行车辆距离的探测，并根据逻辑判断，达到警告的作用或进行辅助驾驶。 胎压监控系统的功能：通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器，在行车或静止的状态下实时监视轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到接收器，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式提醒驾车者，并在轮胎漏气和压力变化超过设定值进行报警，以保障行车安全。应用技术：胎压传感器和无线通讯技术。 车道偏离警告系统功能：车辆若能维持在该行驶的车道中行驶，可降低交通事故发生的机率。此系统利用安装车辆前部的视频系统采集车道信息，当车辆发生车道偏离，而驾驶员并没有采取任何应对措施时，发出警告，以降低事故发生的机率。应用技术：利用CCD取得摄象头或利用道路路面与车辆间的磁性信号用，采集车辆行驶时的位置信息，然后利用图象识别技术及逻辑判断，将可能发生的事故预先加以警告，以达到车道偏离警示的作用。 盲区探测系统功能：车辆在行驶、转向或倒车过程中，该系统实时探测车辆盲区内的环境情况，把车辆盲区的信息以声音或者图像的形式传递给驾驶员，提醒驾驶员在盲区内是否有车辆或者其他物体出现，一旦发现有潜在的危险，便会通过警示音，或者后视镜闪烁，甚至座椅振动来提醒驾驶员。应用技术：对于测后方盲区探测一般是在后视频上安装CCD或CMOS装置，在车辆先进过程中，给驾驶员提供驾驶员死角处的环境资讯。对于后方一般安装超声波传感器或者是CCD装置进行实时探测，为驾驶员提供后方盲区环境资讯。 事故自动通报系统功能：当车辆发生事故时，系统向紧急救援中心或交通管理部门发出事故通报，内容包括：事故的车辆位置、事故及乘员受伤害的主要情况，通知有关部门及人员及时前往事故地点，进行救援工作。应用技术：利用事故传感器进行车辆事故发生的判断，利用GPS进行准确定位，然后把相应信息利用专用无线网络或GPRS发出求救信息。 汽车导航和定位系统功能：汽车导航系统由GPS技术、GSM技术、网络技术、GIS、咨询诱导系统组成，通过它可以寻找最佳行驶路线，避开交通拥挤和发生事故的路段。以减
稳流控制系统介绍
稳流控制系统构成及通讯培训大纲 1、稳流系统组成 2、饱和电抗器工作原理 3、稳流控制器组成及稳流原理 4、稳流控制系统程序及运行方式
稳流控制系统构成及通讯 电能是电解铝生产的重要能源，电解铝生产采用的是直流电，电能成本约占电解铝总成本的30%-40%。铝电解生产供电有以下特点：①低电压、大电流的直流电；②直流电能生产的连续性；③直流电能供给的恒流性。 当前国内大型整流设备有两种整流方式：①整流变+可控硅整流，②整流变（调压开关）+自饱和电抗器+二极管整流。电流的控制方式一般采用恒流控制，恒定直流电流的调节方式一般为整流变压器有载调压开关与自饱和电抗器相结合的方式，有载调压为直流电压的粗调，自饱和电抗器为直流电压的细调，自饱和电抗器是直流电流恒流控制的主要执行元件，调节直流电压的范围约为50～70V。 综上所述，稳流系统=有载调压开关+自饱和电抗器+稳流控制系统 一、饱和电抗器 1．饱和电抗器必须实现以下职能： 1 在有载调压分接开关的直流级差电压范围内起到细调作用； 2 减少有载调压分接开关的动作次数，以延长其检修周期和使用寿命，为此饱和电抗器的调压范围应大于有载调压开关的直流级差电压（每调一档电压差在12-16V），一般不小于两级差电压，同时也不应小于电解一个阳极效应的电压（40-50V直流电压）； 3 校正电网电压短时波动所引起的电解直流电流波动； 4 校正各整流机组之间或同一机组两整流装置之间的负荷分配不均。2．工作原理 饱和电抗器是利用铁磁物质磁化曲线的非线性和饱和特性，以较小的直
流功率来控制较大的交流负载的一种电器，即利用铁磁物质的磁导率不是常数这一特性而工作的。饱和电抗器属于交直流同时磁化的非线性电抗器，与负载串联，用来调节负载的电流和功率，能够把饱和电抗器看成一个可控制的阻抗，但它是非线性的，不能用近似线性的电抗器的概念来解释饱和电抗器。 饱和电抗器的基本工作原理是利用直 流绕组电流的大小来改变交流电路的电 抗。原理如图1，它是一个具有交流绕 组和直流绕组的铁芯磁路。 当交流电压Ua 和交流回路电阻Ra 不变时，交流电流Ia 与交流线圈La 有关： 22fLa 2Ra Ua a ）（π+=I 在不计漏磁和铁芯损耗的情况下，线圈的电感量可用下式表示： I SNa I a 2 μψ ==L 从上式可知，交流线圈的电感量在一定的磁路L 和匝数N 下与磁路铁芯的磁导率μ成正比。改变磁导率就能够改变交流线圈的电感，从而改变电流和电抗器的容量。由于铁磁物质的磁导率不是常数，在正常工作下磁导率随铁芯的饱和而减小，而铁芯饱和程度的变化能够经过改变直流绕组的励磁电流I d 来实现。I d 增大则铁芯的磁感应强度增大，铁芯接近饱和，磁导率减小，从而电感值减小，交流电流Ia 随之增大。由此可见，直流电流的大小能够控制交流输出电流的大小，将直流绕组称为控制绕组，交流绕组称为工 图1 饱和电抗器原理图