時間：2023-03-24 15:11:48
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在社會發展的多個領域，都能夠發現智能化技術的應用。智能化技術具有綜合性的特點，包含著多種學科內容，例如控制學。從字面的理解來看，智能化技術的實際應用是借助一定技術手段的實施，完成人工智能的機器操作目標，并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應用中，智能化技術逐漸走向成熟，在各個社會領域發揮的作用更加明顯。在電氣工程領域，利用智能化技術實現較好的自動化控制，經過了較長時間實踐，應用了多方面的電氣工程內容，才得出了較強的實用性結論。因為智能化技術的應用術語屬于高端的計算機技術，所以，自動化控制工作中引入智能化技術，必須有一定的計算機理論基礎，否則將影響智能化技術的作用發揮。在智能化技術的不斷實踐應用中，極大提高了自動化控制系統的運行速度，較好改善了電氣自動化控制工作，降低了工作成本，減輕了工作壓力，實現了人力資源配置的合理優化。
二、智能化技術的應用優勢
（一）免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統工作中，自動化系統控制的實現必須有控制模型的建立。但是，在實際的操作中，被控制對象往往需要十分復雜的動態方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設計對象模型的環節中，經常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而，智能化系統的出現，使這些困難得到了較好解決，極大促進了工作效率的提升，同時對于一些不可控制的因素，也實現了較好的控制，大大提升了自動化控制器的準確性。
（二）實現了便捷的電氣系統控制
智能化控制器的實際應用實現了更加便捷的電氣系統控制，隨時都可以完成對系統控制程度的有效調整，極大提升了系統的整體工作性能，是對自動化控制順利實現的進一步保障。從這一項優勢中就可以看到，和傳統的自動化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調解控制功能，在電氣工程的自動化實踐應用中占據優勢。
（三）實現了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數據處理環節，智能化控制器可以實現一致性的智能化控制，很好解決了不同數據的處理困難。而且，在自動化控制的標準執行上，即使遇到陌生的數據，也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是，如果發現智能化控制器在實際的應用中沒有發揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個細節，細致地進行分析，不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
（一）系統病因診斷
在電氣工程診斷工作中，采用傳統的人工手段具有較強的復雜性，雖然對工作人員要求十分嚴格，但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中，實現自動化控制的過程中經常會遇到一些如設備、數據等方面的問題，這是不可能避免的，采用傳統的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術的廣泛應用，使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時檢測診斷應用，有效避免了一些不必要的問題。
（二）系統設計優化
在電氣工程發展中，傳統的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良，而且，在這一工作過程中，對工作人員的工作素質也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專業設計知識，還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是，在實際的設計工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經常會漏掉一些具體的問題。所以，一旦發現復雜問題，很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現，較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網絡完成，也可以借助于相關的軟件完成，既保證了設計中數據的準確性，也實現了設計樣式的豐富化，更能夠做到對復雜問題的及時處理，較好保證了自動化控制的穩定性。
（三）系統的自動化控制
在電氣工程中，智能化技術可以應用于多個控制環節，能夠很好的實現整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現的，一是模糊控制，二是專家系統控制，三是神經網絡控制。運用這三種控制手段，極大提升了自動化控制效率，使遠距離的自動化控制成為可能，增強了對電氣系統的運行反饋。特別是神經網絡控制，能夠實現算法的反向學習，在信號處理方面得到了較大應用。
四、結語
人工智能技術是人類科學技術不斷發展進步的必然結果，也是工業發展過程中，促進工業自動化科學化發展的重要推動力量。在人工智能技術的發展中，科技的發展和工業技術的進步會促進人工智能技術的發展；反之，人工智能技術的進步，可以完成那些人類自身無法辦到、技術條件效果不好的生產技術操作。當前的人工智能主要是計算機技術的發展結果，隨著計算機技術的飛速發展，通過對計算機信息特點和操作性能的了解和設計，使計算機操作系統具有更多更先進的人工化反應，并在實際的信息技術處理過程中，通過其系統內部的人工化、智能化識別和處理系統，對電氣自動化控制和其他工業技術領域在運行中的問題進行自主解決。如今，人工智能技術已經取得了較大的進步，其研究發展項目也越來越多，越來越先進，實用性越來越強。人工智能技術已經廣泛運用與工業自動化、過程控制和電子信息處理等先進的技術領域。人工智能技術通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經算法等方式，可以在電氣自動化控制中，采取更靈活多變的控制方式，對電氣自動化設備運行中的不穩定因素和動態變化進行自主的調整，從而保障其運行的準確和高效，減少出錯率。人工智能技術的運用，可以大大減少在電氣自動化控制等領域的人力成本，并且能夠解決一些工作人員無法有效監控和解決的問題，做到及時有效。
2人工智能技術在電氣自動化控制中的應用
2.1人工智能控制實現了數據的采集及處理功能
在電氣設備的運行過程中，數據的采集和處理是了解電氣設備自動化控制情況，發現運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據。在傳統的自動化控制中，由于技術水平和實際運行中的動態變化，數據的采集和傳輸無法做到準確和穩定，保存數據容易出現丟失的情況。人工智能技術的使用，可以保障電氣自動化運行過程中對動態信息的及時收集和穩定傳輸，對相關數據的保存工作也更安全，這就提高了電氣自動化的控制水平，充分保障了電氣運行中的安全性和穩定性。
2.2人工智能控制實現了系統運行監視機報警功能
電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器，控制繼電器，帶動執行機構，完成預期設計動作的過程。在此過程中，系統內部各部分之間的運行都要嚴格按照設計模型和函數計算的基礎上進行，如果系統中的一點出現問題，就會造成整個自動控制系統的故障。在以往的自動化控制系統運行中，對系統內部各部分之間的運行數據和運行狀態進行實時監測，對運行中的特殊情況進行及時的報警處理，幫助自動化系統及時處理可能出現的故障，提醒電氣管理人員加強對電氣系統的管理。
2.3人工智能控制實現了操作控制功能
電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作，就可以實現對電氣系統的整體控制，保障電氣自動化運行符合現實的需要。傳統的自動化系統的操作，需要靠人工對系統各個環節進行人工操作，從而促進自動化系統內部的協調和配合，這種方式既降低了自動化運行的效率，也增加了自動化系統的故障發生頻率。人工智能技術對電氣自動化系統的控制，是通過各種先進的算法，按照電氣自動化的需求，對自動化系統進行自動化和智能化設計，從而實現對電氣自動化控制系統的同時操作，大大提高了自動化控制的效率，減少了單獨指令操作中容易出現的不協調情況的發生。
3人工智能技術在電氣自動化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎，并以專家經驗作為模糊控制的規則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎之上，運用模糊控制器，實現對電氣控制系統的控制。在實際控制設計過程中，通過對計算機控制系統的使用，使電氣自動化系統形成具有反饋通道的閉環結構的數字控制系統，從而達到對電氣自動化系統的科學控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中，利用相關的系統控制理論和控制技術的結合，通過對以往控制經驗的模擬和學習，實現電氣自動化控制中智能控制技術的實施。這種控制方式具有很強的靈活性，在實際運行中，面對控制要求和系統運行情況，專家控制可以自覺選取控制率，并通過自我調整，強化對工作環境的適應。
3.3網絡神經控制
網絡神經控制的原理就是基于對人腦神經元的活動模擬，以逼近原理為依據的網絡建模。神經控制是有學習能力的，屬于學習控制，對電氣自動化控制中出現的新問題可以及時提出有效的解決辦法，并通過對相關技術問題的分析解決，提高自身的人工智能水平。
4結語
關鍵詞：伺服驅動技術，直線電機，可編程計算機控制器，運動控制
一、引言
信息時代的高新技術流向傳統產業，引起后者的深刻變革。作為傳統產業之一的機械工業，在這場新技術革命沖擊下，產品結構和生產系統結構都發生了質的躍變，微電子技術、微計算機技術的高速發展使信息、智能與機械裝置和動力設備相結合，促使機械工業開始了一場大規模的機電一體化技術革命。
隨著計算機技術、電子電力技術和傳感器技術的發展，各先進國家的機電一體化產品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業機器人、智能機器人等許多門類產品每年都有新的進展。機電一體化技術已越來越受到各方面的關注，它在改善人民生活、提高工作效率、節約能源、降低材料消耗、增強企業競爭力等方面起著極大的作用。
在機電一體化技術迅速發展的同時，運動控制技術作為其關鍵組成部分，也得到前所未有的大發展，國內外各個廠家相繼推出運動控制的新技術、新產品。本文主要介紹了全閉環交流伺服驅動技術（FullClosedACServo）、直線電機驅動技術（LinearMotorDriving）、可編程序計算機控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項具有代表性的新技術。
二、全閉環交流伺服驅動技術
在一些定位精度或動態響應要求比較高的機電一體化產品中，交流伺服系統的應用越來越廣泛，其中數字式交流伺服系統更符合數字化控制模式的潮流，而且調試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統的驅動器采用了先進的數字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣，在驅動器和電機之間構成位置和速度的閉環控制系統，并充分發揮DSP的高速運算能力，自動完成整個伺服系統的增益調節，甚至可以跟蹤負載變化，實時調節系統增益；有的驅動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設備的機械共振點，并通過陷波濾波方式消除機械共振。
一般情況下，這種數字式交流伺服系統大多工作在半閉環的控制方式，即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環，也作位置環。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度，應在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實現全閉環控制。比較傳統的全閉環控制方法是：伺服系統只接受速度指令，完成速度環的控制，位置環的控制由上位控制器來完成（大多數全閉環的機床數控系統就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統的推廣。目前，國外已出現了一種更完善、可以實現更高精度的全閉環數字式伺服系統，使得高精度自動化設備的實現更為容易。
該系統克服了上述半閉環控制系統的缺陷，伺服驅動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉編碼器等)，作為位置環，而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環。這樣伺服系統就可以消除機械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補償機械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實現真正的全閉環位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環控制均由伺服驅動器來完成，無需增加上位控制器的負擔，因而越來越多的行業在其自動化設備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統。
三、直線電機驅動技術
直線電機在機床進給伺服系統中的應用，近幾年來已在世界機床行業得到重視，并在西歐工業發達地區掀起"直線電機熱"。
在機床進給系統中，采用直線電動機直接驅動與原旋轉電機傳動的最大區別是取消了從電機到工作臺（拖板）之間的機械傳動環節，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉電機驅動方式無法達到的性能指標和優點。
1.高速響應由于系統中直接取消了一些響應時間常數較大的機械傳動件（如絲杠等），使整個閉環控制系統動態響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。
2.精度直線驅動系統取消了由于絲杠等機械機構產生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。
3.動剛度高由于"直接驅動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環節的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現象，同時也提高了其傳動剛度。
4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車（時速可達500Km/h），所以用在機床進給驅動中，要滿足其超高速切削的最大進個速度（要求達60～100M/min或更高）當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應性，使其加減速過程大大縮短。以實現起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準停。可獲得較高的加速度，一般可達2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。
5.行程長度不受限制在導軌上通過串聯直線電機，就可以無限延長其行程長度。
6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。
7.效率高由于無中間傳動環節，消除了機械摩擦時的能量損耗，傳動效率大大提高。
直線傳動電機的發展也越來越快，在運動控制行業中倍受重視。在國外工業運動控制相對發達的國家已開始推廣使用相應的產品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數字伺服放大器構成一種典型的直線永磁伺服系統，它能提供很高的動態響應速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動；德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產品中應用直線電機。
四、可編程計算機控制器技術
自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）問世以來，PLC控制技術已走過了30年的發展歷程，尤其是隨著近代計算機技術和微電子技術的發展，它已在軟硬件技術方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段。可編程計算機控制器（PCC）就是代表這一發展趨勢的新一代可編程控制器。
與傳統的PLC相比較，PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務操作系統和多樣化的應用軟件的設計。傳統的PLC大多采用單任務的時鐘掃描或監控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態采集與刷新。這樣處理方式直接導致了PLC的"控制速度"依賴于應用程序的大小，這一結果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務機制構筑其應用軟件的運行平臺，這樣應用程序的運行周期則與程序長短無關，而是由操作系統的循環周期決定。由此，它將應用程序的掃描周期同外部的控制周期區別開來，滿足了實時控制的要求。當然，這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下，按照用戶的實際要求，任意修改。
基于這樣的操作系統，PCC的應用程序由多任務模塊構成，給工程項目應用軟件的開發帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求，如運動控制、數據采集、報警、PID調節運算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務），這些模塊既獨立運行，數據間又保持一定的相互關聯，這些模塊經過分步驟的獨立編制和調試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務操作系統的調度管理下并行運行，共同實現項目的控制要求。
PCC在工業控制中強大的功能優勢，體現了可編程控制器與工業控制計算機及DCS（分布式工業控制系統）技術互相融合的發展潮流，雖然這還是一項較為年輕的技術，但在其越來越多的應用領域中，它正日益顯示出不可低估的發展潛力。
五、運動控制卡
運動控制卡是一種基于工業PC機、用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現主要是因為：（1）為了滿足新型數控系統的標準化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業設備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統等）、智能醫療裝置等設備的自動化控制系統研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機在各種工業現場的廣泛應用，也促使配備相應的控制卡以充分發揮PC機的強大功能。
運動控制卡通常采用專業運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構成主從式控制結構：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統的實時監控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統狀態的顯示、運動軌跡規劃、控制指令的發送、外部信號的監控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。運動控制卡都配有開放的函數庫供用戶在DOS或Windows系統平臺下自行開發、構造所需的控制系統。因而這種結構開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業中設備自動化的各個領域。
這種運動控制模式在國外自動化設備的控制系統中比較流行，運動控制卡也形成了一個獨立的專門行業，具有代表性的產品有美國的PMAC、PARKER等運動控制卡。在國內相應的產品也已出現，如成都步進機電有限公司的DMC300系列卡已成功地應用于數控打孔機、汽車部件性能試驗臺等多種自動化設備上。
1 電氣自動化控制技術分析
電氣自動化控制技術，能夠實現控制系統的自動化，提升工藝的運行水平。電氣自動化控制是一類新型的技術，核心是電子技術，可以大面積地應用到設備行業中。電氣自動化控制的技術能力高，通過不同技術的相互配合，實現電氣自動化的運行控制，而且自動化控制是電氣運行中的核心，保障生產的精確性和運行速率。電氣自動化控制能夠以少量程序控制多個變量，各個控制對象處于相互配合的狀態，提升了系統操作的水平，監督被控對象的運行過程，期間修正被控對象的運行狀態，使其具備準確、合理的運行方式。
2 電氣自動化控制技術的發展
2.1 智能化
電氣自動化控制技術下的產品、系統等，能夠根據指令智能化的完成操作，簡化操作服務的流程。智能化是電氣自動化控制技術的首要發展方向，正是由于智能化的要求，促使電氣自動化控制技術與信息技術、通訊技術相互融合，注重技術中的性能開發，體現技術控制的速率。
2.2 節約化
節約化發展，是指電氣自動化控制技術應用中實現了節能與環保。例如：電氣自動化控制技術在照明系統中的應用，其可輔助使用新能源，同時控制照明燈具的使用，延長燈具的使用壽命，既可以保障能源利用的效率，又可以提高照明設備的質量。
2.3 信息化
電氣自動化控制技術的信息化發展，改進了技術運行的方式，使電氣自動化中，以信息控制為基礎，引進互聯網、物聯網等理論，支持電氣自動化的控制運行。
2.4 統一化
電氣自動化控制技術拉近了各個行業之間的距離，融入各項技術的同時，朝向統一化的方向發展。在電氣自動化控制技術的作用下，行業間遵循相同的設計標準，使用方法、維護策略等，都逐步統一，在降低行業建設難度的同時，體現統一化發展的優勢[1]。電氣自動化控制技術的統一化發展，消除了行業之間潛在的發展矛盾，提升行業資源的利用效率，加快了信息傳輸、使用的速率。
3 電氣自動化控制技術的應用
3.1 工業
工業是應用最廣泛的行業，因為工業規模較大，對電氣自動化控制的需求大，所以我國積極推進電氣自動化控制技術在工業中的應用，致力于改善傳統工業的運營方式[2]。PLC是電氣自動化控制技術的主要元件，其為一項可編程邏輯控制器，以工業企業為例，分析PLC的應用。該工業為機械制造企業，基于PLC的電氣自動化控制技術，為機械制造系統提供了相關的控制，PLC根據機械制造的需求，編寫了操作指令和邏輯運算程序，簡化了機械制造生產系統的操作，而且PLC的準確度高，規避了該企業生產的誤差，實現了機械制造的自動化、信息化生產，PLC寫入編程后，控制了機械制造的過程，同時控制機械制造的參數，包括尺寸、溫度信息等，按照該企業機械制造的指令，構成閉環生產方式，優化機械制造的工藝流程，而且該企業在PLC中設計了PID模塊，通過PID子程序，準確控制PLC的內部編程，預防機械制造中出現問題。
3.2 交通業
電氣自動化控制技術在交通業中的應用，不僅體現在車輛運輸上，還表現在紅綠燈、監控系統等方面。車輛上的元件、器件等，基本都是電氣自動化控制技術的體現，提供專業的自動化控制，保障車輛通行的安全[3]。例如：電氣自動化控制技術在電子眼中的應用，代替警察執法，實現自動化的違章取證，電子眼監督交通系統中的車輛運行，抓拍違法行為，提交到交通局的操作系統內，減輕了交通執法的工作負擔，電氣自動化控制技術彌補了電子眼的缺陷，促使其可更準確、更快速、更清晰地實現抓拍取證，提升電子眼對交通運輸的監控能力，有效控制電子眼的運行，以免交通執法中出現漏洞。我國各地政府在交通業建設中，積極引進電氣自動化控制技術，完善交通監控體系，目前，測速器、屏顯等多個交通項目中，均涉及到電氣自動化控制技術的使用。
3.3 農業
農業是我國經濟發展的基礎支持，為了推進農業的生產，引入電氣自動化控制技術，全面建設智能農業，加快農業機械化的發展速度。以某地區農業中的大棚種植為例，分析電氣自動化控制技術的應用。該地區傳統的大棚種植，是根據農民種植經驗分配工作，一旦控制不好溫度、濕度，即會影響大棚種植的經濟效益。研究人員將電氣自動化控制技術引入到大棚種植內，以育秧大棚為對象，構建智能控制系統，大棚內安裝不同屬性的無線傳感器，專門收集大棚內的環境參數，如：光照、含水量等，進行自動化的信息采集，傳感器采集的信號傳輸到控制中心，比對標準的參數指標，種植人員掌握大棚育秧的實際情況，同時根據對比結果調節大棚內的環境，遠程控制特定的設備。該大棚內部安裝了高清視頻，同樣接入到控制中心，種植人員可以隨時查看育秧的狀態，電氣自動化控制技術的應用，輔助構建管理平臺，劃分為四個功能模塊，分布是傳感采集、視頻監控、智能分析和遠程控制，整體控制育秧大棚的生長環境，為幼苗的培育提供優質的環境。
3.4 服務業
人們對服務業的需求非常大，目的是方便人們的日常生活，特別是在電子產品上，更是體現出服務業對電氣自動化控制技術的需求。生活中的電子產品，大多應用了電氣自動化控制技術，如：智能手機、ipad、跑步機等，表明電氣自動化對服務業市場的推進作用[4]。近幾年，電氣自動化控制技術的應用，由服務業的電子產品，逐步轉型到企業內，例如：餐飲服務中的“機器換人”概念，餐廳內，機器人取代人工服務，提供點菜、傳菜等服務，機器人是餐飲業的發展趨勢，表明電氣自動化控制技術的重要性，此項技術在“機器換人”中，起到自動化的控制作用，是機器人開發中不可缺少的技術。
4 結束語
電氣自動化技術的發展和應用，表明了該項技術在行業運營中的重要性，滿足我國社會行業建設的基本需求。根據電氣自動化控制技術的應用，落實發展策略，充分發揮電氣自動化控制技術的潛力，保障其在未來的應價值。電氣自動化控制技術的發展和應用，必須符合現代企業的需求，由此才能規范控制技術的實踐應用。
參考文獻
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[2]吳琦.煤礦電氣自動化控制技術中單片機的應用[J].硅谷，2015，3：118+120.
關鍵詞：自動控制技術；集中供熱；系統設計；設計原則；應用
我國幅員遼闊，各地氣溫差異性較大，在冬季，我國的北方由于氣溫較低，都需要進行采暖，采暖的能耗量較大，更加重了能源緊張的局面，在目前居民住宅的集中供熱系統結構中采用自動控制系統進行節能取得了較好的成效。伴隨著我國科技的不斷進步和經濟發展，自動控制技術被應用在集中供熱節能方面，并且取得了一定的效果。但是，從最近幾年來我國自動控制技術在集中供熱節能應用的成果來看，尚不理想，存在一定的問題。就此，針對自動控制技術在集中供熱節能方面的應用提出了相關的建議。
1.換熱站自動控制系統設計的原則
為了能夠在保證供熱質量的基礎上，降低經濟成本降低水電消耗，提出了科學合理的自動化控制系統。根據供熱系統的復雜程度和規模，采用高性價比的自動控制系統設備。利用熱網RTU系統的期間采用施耐德品牌的PLC。換熱站自動系統因為供熱形式和機組設備呈現出不同的方式，因此需要制定具有針對性的控制策略。在選擇控制系統和配套儀表的過程中，應該從可靠性、簡單性、實用性、便于維護性進行考慮。在進行自動控制系統設計的過程中，要充分考慮到整個系統的兼容性、開放性、穩定性、通用性和可擴展性。
2.換熱站自控系統的組成
我公司的供熱形式是通過換熱器針對集中供熱一次網和用戶二次網進行熱能的交換，通過二次網絡將熱能傳輸給用戶。換熱站的RUT系統是通過PLC、現象儀表電器、通訊接口、人機接口觸屏等組合而成。通過流量、溫度、壓力等參數，將現場儀表傳感器轉換成標準的電流信號，變頻器將電機電流、轉速等信號送入到PLC當中，通過PLC控制變頻器的啟停和調速。觸屏作為現象的人機接口，顯示換熱站的主要參數和設備狀態，并且現場的指令操作也可以通過觸屏的方式下達
3.換熱站供熱控制策略
當熱水網絡在穩定狀態下運行過程中，在不考慮網管沿途損失的情況下，網路的供熱量應該等同于供暖用戶用來采暖設備的散熱量，也應該等于供暖用戶的熱負荷，被稱之為熱量平衡。
所謂的供暖熱用戶的熱負荷，是建筑物的體積供熱指標與建筑物外部體積的積，再乘上室內穩定減去室外溫度。
供暖用戶采暖設備的散熱量指的是，散熱器的傳熱系數×散熱器的散熱面積×散熱器熱媒的平均溫度。
供熱量指的是，循環水流量×熱水的質量比熱×供水溫度與回水溫度的差，除以3600等于1.163×循環水流量×供水溫度和回水溫度的差。
也就是說，供暖熱用戶的熱負荷，等于供暖用戶采暖設備的散熱量，等于供熱量。這是供熱調節理論根本，從以上內容的的描述中能夠發現，系數建筑物的體積供熱指標和建筑物的外部體積變化并不明顯。在這里我們將其作為常數。因此，當我們將建筑物的室內溫度控制到一定的時候，那么變量就只是室外溫度。簡單來說，室外溫度能夠在一定程度上影響到建筑物供暖熱負荷的唯一變化。因此，在換熱站自控系統中，室外溫度的變化是系統產生擾動的決定性因素。控制的主要目的在于抵消室外溫度變化所造成的擾動影響，達到維持系統平衡和穩定的目的。
4.節能效果分析。
4.1.降低單位的熱能消耗
通過實施自動控制防范，減小管網水力失調的程度，達到用戶系統熱能分布均勻的目的。從另外一個角度進行分析，通過網流量調節閥開度分時自動控制和換熱站水泵合理、及時的調節配合，避免人工調節在時間上的滯后性和對經驗的依賴性。
4.2.降低單位降耗
在針對換熱站進行增設水泵變頻設備的過程中，要針對水泵電機頻率進行自動控制，通過改變電動機電流和頻率，達到節能的效果。在進行變頻的過程中，它的調節范圍較寬，并且能夠保持較高的效率，實現精度化運行。它能夠有效的消除電動機啟動過程中的大電流，延長水泵的使用壽命。從另外一個角度進行分析，在熱用戶用熱負荷較小的時候，能夠通過減小流量的策略降低水泵對能源的總體消耗。
例如，以一個20萬平方米供熱面積換電站為例子，在08年的時候換熱站水泵一共消耗電量為23.5萬度，也就是電消耗為1.85度每平方米供熱面積，在09年實施自動控制方案之后，電消耗變成1.12度每平米供熱面積，20萬平方米的供熱面積總節電量為4.89萬度。如果按照1.1單價進行計算，節省電費總數為4.26萬元。這一數字意味著在使用自動控制系統之后，我國的在一定程度上節約了電成本，在對于我國未來的發展具有積極影響。
4.3.降低人工成本
通過自動控制設備的增加，改變了傳統換電站需要人員留守的現象，從而節省了這部門的費用。因此，通過自控添加手段和變頻器的合理配置，能夠達到良好的節能效果。與此同時，對降低公司的資金成本具有一定的意義。
5.結語
綜上所述，為了能夠在保證供熱質量的基礎上，降低經濟成本降低水電消耗，應科學合理的制定相應自動化控制系統，在進行控制系統和配套儀表選擇時應從設備可靠性和設備簡單性以及設備實用性等幾個方面進行考慮與分析。本論文著重針對自動控制技術在集中供熱節能方面的應用進行了分析，并針對自動化控制技術的原理、優勢進行了分述，認為自動化控制系統對降低供熱成本、提高供熱效率有積極影響。
參考文獻：
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關鍵詞：自動化控制原理 應用 特點
中圖分類號：TL372 文獻標識碼： A
引言
自動控制學科是近幾十年來了發展起來的一門很重要的學科。它的發展很迅速，特別是計算機的快速發展，更加快了它的發展，尤其是工業自動化技術近年來的發展。自動化學科研究的范圍也是很廣泛的，對實現我國工業、農業、國防和科學技術現代化、對迅速提升我國綜合國力具有重要和積極作用。
自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。
自動控制是相對人工控制概念而言的。指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。 自動控制是工程科學的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。 基礎的結論是由諾伯特?維納，魯道夫?卡爾曼提出的.
自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用附加裝置使生產過程或生產機械（被控對象）自動地按照某種規律（控制目標）運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉速等）或加工工藝按照預定要求變化的技術。它包含了自動控制系統中所有元器件的構造原理和性能，以及控制對象或被控過程的特性等方面的知識；自動控制系統的分析與綜合；控制用計算機（能作數字運算和邏輯運算的控制機）的構造原理和實現方法。自動控制技術是當展迅速，應用廣泛，最引人矚目的高技術之一；是推動新的技術革命和新的產業革命的核心技術；是自動化領域的重要組成部分。
自動控制技術有很強的應用背景，無論是在煉鋼、軋鋼、化工、石油、電力等工業上，或是造紙、紡織、皮革和食品等工業上；無論是在航空、航海、汽車和鐵路運輸工業和國防工業上，或是圖書資料的管理、實驗室技術設備上都得到廣泛應用。自動控制技術對導彈和人造地球衛星是非常重要的，對于研究原子能的應用，研究飛機和導彈的空氣動力和結構強度也是有用的。沒有應用背景的“控制理論”就缺乏生命力。如何巧妙地運用控制的基礎理論來解決實際問題是和研究控制理論本身不同的另一種創造性工作。
一、自動化控制原理
自動化控制有半自動與全自動化
例如：機器、設備可以按照生產的要求和目的，進行自動化生產；全自動人只需要作為操作員，確定控制的要求和程序，不用直接參與生產過程的控制技術；半自動化控制要人通過設施、設備、機械、儀器或手工等勞動力的參與。
自動化控制技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化控制是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。
自動化控制理論是自動化專業的重要學習課程。
二、自動化控制的應用
2.1過程自動化
石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理的自動化控制。一般采用由檢測儀表、調節器和計算機等組成的過程控制系統，對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。
2.2機械制造自動化
這是機械化、電氣化與自動控制相結合的結果，處理的對象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后，由于電子計算機的應用，出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統（FMS）。以柔性制造系統為基礎的自動化車間，加上信息管理、生產管理自動化，出現了采用計算機集成制造系統（CIMS）的工廠自動化控制系統。
2.3管理自動化
工廠或事業單位的人、財、物、生產、辦公等業務管理的自動化控制，是以信息處理為核心的綜合性技術，涉及電子計算機、通信系統與控制等學科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網絡。現代已在管理信息系統的基礎上研制出決策支持系統（DSS），為高層管理人員決策提供備選的方案。
三、自動化控制系統
自動化控制系統是指能夠實現自動控制任務的系統，由控制器與控制對象所組成。
自動化控制系統的概念
自動化控制是一種現代工業、農業、制造業等生產領域中機械電氣一體自動化集成控制技術和理論。
自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。
四、自動控制系統特點
自動控制能自動調節、檢測、加工的機器設備、儀表，按規定的程序或指令自動進行作業的技術措施。其目的在于增加產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產安全等。
自動控制系統理論
自動控制是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。
自動控制是工程科學的一個分支，它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。
結束語：
隨著科技的發展，自動化控制已經廣泛應用到各行各業。直流調速器在數控機床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設備、包裝機械、電工機械、食品加工機械、橡膠機械、生物設備、印制電路板設備、實驗設備、焊接切割、輕工機械、物流輸送設備、機車車輛、醫設備、通訊設備、雷達設備、衛星地面接受系統等行業都有應用。相信不久的將來會帶給人們更多的便利。
參考文獻
【關鍵詞】自動控制技術；農業機械；應用
現代化農業發展中，農業機械自動化是重要標志。機械自動化技術使得傳統農業生產模式發生了變化，對中國的農業產生非常大的影響，不僅農業生產質量提高了，農業生產效率也明顯提高。當前過存在耕地資源短缺的問題，眾多的中國人民對農業有很強的依賴性，。農業走現代化發展道路是一種必然。農業機械設備應用自動化技術，使得農業生產更加便利，對于農業發展也可以起到一定的促進作用。
1農業機械中應用自動控制技術的設計方案
將提高農業生產效率理念融入到農業機械自動化設計中在農業機械自動化領域中發揮提高農業生產效率的作用，要在設計意圖中樹立農業生產效率的理念，在設計思想中強調提高農業生產效率的重要性，指導機械自動化設計向著正確的方向發展[1]。
1.1明確設計意圖
在農業機械自動化設計中，需要明確設計意圖，捋順設計思路，指導工作的有序展開。進入到機械設計的初期階段，就需要將提高農業生產效率理念融入到具體的工作中，使得整個的機械設計和機械制造過程都是伴隨著提高農業生產效率展開的，提高農業生產效率不僅是一種意識，而且是一種習慣。對機械自動化技術的應用中，除了農業生產之外，還要考慮到成本、故障處理措施以及廢棄用品的回收等等問題。總是將提高農業生產效率理念放在首位，所生產的弄產品才能滿足市場，對農業發展起到一定的促進作用。
1.2將提高農業生產效率滲入其中
自動化技術的應用可以不斷地擴大農業生領域，從農業機械自動化產品的生產、運輸開始，到產品的收割以及銷售，都要將提高農業生產效率融入其中，可以使得產品有更大的適用范圍，產品的技術維修、運輸的成本得到控制，能源消耗量降低，資源被充分利用起來[2]。只有將提高農業生產效率作為重要的條件，才能將機械制造中的提高農業生產效率思想體現出來。在機械制造以及自動化領域中，各種資源都能夠充分利用，使得提高農業生產效率更具有科學合理性。
1.3發揮信息數據庫功能
將信息數據庫建立起來，將提高信息技術水平的思想在設計中合理應用中，將機械設備轉化為數字成果，所有的農業信息都存儲在信息數據庫中，將其作為用于提高農業生產效率的可參考資源，當需要資源的時候，就可以將儲備資源充分利用起來。數據庫的功能不僅僅是儲存信息，還可以對信息進行加工處理，這個環節是發揮計算機技術的所用，網絡技術的應用可以實現無障礙信息傳遞[3]。
2農業機械自動化技術的應用
2.1農業機械自動化技術的應用開辟智能化發展的基本路徑
目前，智能技術融入到農業機械中自動化，可以推動產品的智能化發展。在機械制造的智能化道路中，農業要跟得上時代的步伐才有機會步入世界的前列，還可以將智能網絡技術充分利用起來，發揮智能平臺的作用，合理應用智能設備，使得機械設備的的科技含量與世界先進水平的距離拉近。農業機械設備中，需要重點關注的就是降低能源消耗，提高智能化技術水平，合理應用智能技術，使得農業形成新業態，推進農業健康、協調發展，走上綠色化的發展道路。
2.2農業機械自動化技術實現農業綠色化發展
中國的農業發展中，機械設備自動化是需要高度重視的，將科學化的農業生產體系建立起來，提高農業生產的環保效率[4]。在農業機械自動化技術應用中，要在環保思想的指導下更好地應用自動化技術，各種資源得到有效利用，與外部環節建立和諧關系，這也是機械自動化發展的的基本前提。將農業機械設備予以優化，將各種提高農業生產效率方法在技術中合理運用，有助于實現提高農業生產效率，實現環保目標，這也是農業機械設備自動化發現的重要方向，也是實現農業現代化的主要途徑。
關鍵詞：電廠高爐 溫度調節 自動控制
中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0063-01
電廠作為電力供應的生產者，其電力制造的質量和生產過程的安全直接關系到千家萬戶的切身利益，因此對于電廠現場機電裝備的自動化控制的要求十分嚴格。隨著現場總線技術的飛速發展和廣泛應用，以現場總線技術為典型應用的自動化控制系統已經逐漸深入到工礦自動化的多個領域，在一些自動化控制水平較高的電廠，已經初步實現了電廠機電裝備的自動化控制。高爐是火力電廠生產過程中不可缺少的機電裝備，其溫度控制要求十分嚴格，如何實現高爐溫度自動調節與控制，一直是很多火力電廠技術工程師都著力重點解決的技術難題之一。本論文主要結合現場總線技術，結合電廠高爐溫度的控制要求，對其溫度自動控制系統進行系統的研究與探討，以期能夠找到面向火力電廠高爐的溫度自動控制技術，并以此和廣大同行分享。
1.高爐溫度自動控制概述
（1）高爐溫度調節控制功能需求。火力電廠采用高爐主要是實現燃煤產電，為了實現能源的復合利用，提高經濟效益，往往還通過高爐生產一些副產品，這就要求對于高爐內的溫度和壓力都有著嚴格的控制要求。在實際生產過程中，高爐溫度的調節往往是采用人工調節的方式實現，這種調節方式效率低，精度差，可靠性差，因此逐漸提出了高爐溫度自動調節的控制要求。要達到高爐溫度無人值守控制的效果，就必須要能夠實時自動監測高爐內的溫度參數，并通過計算實時控制氣閥或者進料閥，以實現對高爐內溫度的自動控制與調節。
（2）現場總線技術的應用特點。由于技術的發展和設備的日益復雜，過去集中式自動化控制模式在實際應用中已經逐漸暴露出了諸多問題與不足，如控制中心負載過大，信息傳輸效率較低，系統兼容性較差等等；而現場總線技術的出現則很好的克服了上述問題，現場總線能夠結合具體的被控對象合理設計自動化控制系統，對現場的智能儀表、數據傳輸、數據處理和終端均有著可靠的集成性和兼容性，因此將現場總線技術應用于火力發電廠高爐溫度的自動調節控制，是完全可行的。
2.基于現場總線的高爐溫度自動調節控制技術應用探討
2.1系統功能設計
基于現場總線技術的高爐溫度自動調節系統，具體來說，其功能主要包含以下幾個方面：（1）在線監測。（2）數據查詢。（3）生成報表與統計分析。（4）超限報警與聯動控制。
2.2系統層次架構
高爐溫度的自動調節控制系統主要由以下四個系統層構成。
（1）傳感儀表層。為了實現高爐溫度的自動監測與控制，必須選用合適的傳感器對高爐內的溫度進行實時監測，溫度傳感器采用4-20 mA電流信號作為傳輸介質，將模擬量信號傳輸到數據采集模塊中。
（2）數據采集層。數據采集模塊接收傳感器傳送過來的模擬量信號，通過現場總線實現模擬量數據信號的遠程傳輸，直至傳輸到中央控制室的PC終端。
（3）PC終端。PC終端通過專用的組態軟件實現對高爐的溫度變量的實時顯示，并提供友好的人機交互界面，完成數據的查詢、存儲和報表統計等管理功能。
（4）驅動執行層。當被監測的高爐溫度過低或過高或者異常超限時，由PC終端發出相應的控制指令，經過驅動機構層實現控制指令的放大和執行，輸出到動作執行器，實現相關的報警動作或聯動控制動作。動作執行器主要由氣閥和進料閥構成，氣閥的開度可以降低高爐內的溫度，進料閥的開度可以提高高爐內的溫度，它們通過接收來自PC終端發出的控制指令，經過驅動放大轉變為閥門調節的開度大小，從而實現對高爐溫度的自動調節與控制。
2.3系統軟件設計
基于現場總線的高爐溫度自動調節與控制系統，采用組態軟件實現對高爐溫度參數的實時顯示，以提高人機交互系統的直觀性。該組態軟件可以采用當前市場上主流的組態軟件，例如wINCC，組態王等專業工控自動化組態軟件，也可以采用VB、VC等高級語言進行開發。由于該自動控制系統僅僅是對高爐的溫度參數進行實時監測與顯示，因此軟件開發的工作量并不是很大，下面結合組態軟件的開發分析軟件系統的設計基本流程。
（1）系統界面設計。一個好的軟件系統必然有著良好的人機交互性，而這離不開系統的界面設計，因此要結合高爐的溫度控制選取合適的圖像圖形，提高軟件的可觀性。
（2）系統導航設計。由于軟件系統既要顯示溫度數據，還要提供數據報表、歷史曲線等其他數據管理功能，就需要提供良好的頁面之間的導航切換功能。
（3）系統數據設計。組態軟件或者說自動化控制系統軟件都離不開數據庫的開發，可以選用軟件自帶的數據庫系統，也可以采用第三方數據庫管理系統，但是都必須要能夠為系統提供可靠的數據源。
（4）系統管理設計。出于對系統管理的安全性考慮，必須要對系統進行管理涉及，包括用戶認證，數據權限管理等等，這些都需要進行系統的管理功能的界定與設計。
