發布時間：2022-04-11 03:19:55
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇控制系統論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1PLC自動控制系統
PLC的運轉十分穩定，在保證高速率的運轉狀態下，還能夠保持安全可靠的性能，它還具備十分強大的兼容功能，結構以模塊的形式存在，能夠根據需要進行靈活的重組，程序十分簡單明了，功能更加豐富，可以很容易的實現各種形式的遠程操作。PLC從本質上來講屬于計算機系統的范疇，只是由于其能夠很好的連接到工業中，實現通過傳輸數據指令進行生產控制，所以使得這一系統的能夠發揮出巨大的功效，隨著其應用范圍的不斷擴大，逐漸建立起了可靠地控制系統。PLC是以程序控制器為基礎，并通過對微機控制器的科學應用衍生出來的一種計算機技術，隨著人們在自動化領域投入的不斷加大，研究腳步的不斷深入，這一系統得到了極大程度的簡化，變得更加微型化，不僅如此，還開始向著更加個人化的開放性網絡控制的方向發展，能夠實現各種形式、各種領域的控制。盡管它的功能十分強大，但是依舊存在著很多薄弱環節，舉例來講，經過長時間的使用之后，系統所產生的勞損將會直接導致繼電器產生觸點電弧，如果情況嚴重，將會使得系統對于指令的執行出現偏差，這將對生產造成嚴重負面影響。
2探究PLC的可靠性
盡管PLC系統能夠很好地與工業生產相融合，并在工業生產中發揮出強大的作用，有著很強的穩定性。但是如果受到特定條件的限制和影響，極有可能產生極其強烈的電磁波干擾，影響到程序的運算，使系統產生錯誤的操作指令，最終致使PLC的運轉出現偏差。想要使得PLC控制系統變得更加可靠，應該從多個角度、多個方面、多個環節強化控制，才能夠使其抗干擾能力得到系統性的提高。
2.1信號傳輸中斷
首先機械設備發生故障會影響到信號的傳輸，出現中斷現象，從而使得自動控制系統不能夠接收到正確的指令，整個系統的運轉出現停滯，自動控制系統發揮不出作用，無法對數據進行程序運算，難以執行系統發出的指令；其次如果觸點沒能夠保證與接線嚴密的接觸，這就會使得數據的傳輸出現中斷，無法順利到達數據庫，這樣一來數據就失去價值，不能夠通過收集整理，來為決策提供科學的數據參考，同時也無法形成相關的數據統計；最后在信號傳輸出現中斷的情況下，會導致機械出現觸點抖動的現象，盡管相關的防御系統已經十分的完善，但是還是會受到系統掃描周期的限制，使得指令在計數累加的情況下出現偏差。還有各個閥門不能夠正常的開閉，使系統運轉處于混亂狀態，最終導致系統呈現出極大的不穩定性。
2.2PLC在干擾下無法正常執行指令
當PLC受到干擾，指令傳輸就會出現故障，最終使得指令不能夠得到標準執行；當控制變頻器在啟動的過程中出現故障，附帶的電機無法正常運行；PLC無法對數字信號進行專業的處理，控制負載不能夠得到妥善的解決。這些都是故障存在的原因，只有將這些問題有效的解決，系統才能夠變得更加安全可靠。當PLC系統需要在高強度電磁干擾下正常運轉和工作時，只能通過多線路分開供電的方式將動力電源與控制電源分離，如果條件允許，還可以利用具備屏蔽和隔離功能的變壓器來完成供電，在線路構思時，應該在功率設置時就留有一定的余地，并運用穩壓電源進行外接供電。
3從設計方案探究PLC控制系統可靠性
在信息技術快速發展的當今社會中，人們為了使得生活更加輕松，開始了對自動化的極力追逐，通過人們不懈努力，PLC系統已經從功能上實現了階段性的優化，不僅能夠將數字指令儲存起來，使得整個控制流程集成化、模式化，還通過增添模擬量處理等附加功能實現運動以及過程的多方面控制。
3.1完善PLC報警系統
在對報警系統進行設計時，通過加入設計性的故障，以此來測試報警系統，當故障出現時，會通過文字的提示了解到發生的故障類型，故障的具體位置會顯示在工藝流程圖的指示燈上，為了避免指示燈故障影響到對機械運轉狀況正常的了解，還設置了專門的故障測試系統，當這一系統運行時，全部故障指示燈都會被點亮。為了將過去隱藏著的問題干凈徹底的清除，應該加大人力、物力的投入力度，將相關的關鍵線路和重點環節進行仔細的核查。將指示燈分布在控制柜上，根據指示燈判斷機械的運轉是否正常。在這種情況下，要進行明確的界限劃分，將指示燈在相對應的位置分布，當故障發生時能夠對相關崗位上的主管人員起到及時的警示作用，方便責任人進行及時的應對，保證機械正常運轉。
3.2強化PLC信號傳輸強度
確定相關的開關能夠正常的閉合，保證變壓器的穩定性，避免出現短路影響到信號傳輸，除此之外還能夠避免接觸不良的出現。加強PLC系統中分析系統的建設，使得信號在傳輸之后能夠在數額方面得到體現，同時也能夠在時長中得到體現，將各項指標的平均水平展示在主界面，通過模塊建設使得分析功能更加多樣化，不僅能夠進行流向分析，還能夠實現時段分析。
4結語
自動化不斷普及的過程中，PLC所覆蓋的范圍在逐步擴大，通過深入的研究提升控制系統的穩定性和可靠性，在社會需求日益迫切的今天有著很大的現實價值。在這樣的背景下，自動控制系統的研究問題已經成為了社會各界關注的重點，將PLC系統的穩定性和可靠性全面提升，能夠極大程度的提高工業生產能力以及市場競爭力。PLC的應用成本的不斷降低以及人們需求的日益強烈，已經使得PLC自動控制系統占據了市場的主流位置。
作者：高瑞單位：邵陽學院電氣系測控技術與儀器專業
1DCS集散控制系統概述
對于DCS集散控制系統來說，其主要包括工程師站、操作員站以及現場控制站等幾部分組成，不同的站點之間所負責的內容不同，其中工程師站與操作員站主要來完成生產過程的集中管理，而現場控制站則來完成分散控制，站間利用通信網路框架實現互聯。從結構特征上來看，集散控制系統為分級遞階結構，其中現場控制站主要面向工業生產現場過程量控制接口裝置，同時實現部分控制功能，例如PID回路控制、參算計算機等。而對于工程師站與操作員站來說，以相對獨立的計算機來實現各項管理功能，主要通過網絡系統來完成生產過程中各項信息資料的收集、整理，以及生產行為的實時監督與管理，工程師站主要來完成系統組態功能。站間利用通信網絡框架來完成所有信息數據的傳遞，使得不同站點之間形成一個相互影響相互促進的系統。DCS集散控制系統實現了計算機技術、自動控制技術以及通訊技術的相互融合，并且在設計上采用的冗余以及分散機構等技術，提高了系統的可靠性。現在集散控制系統已經被廣泛的應用到工業生產中，通過良好的人際交流界面，實現了對生產過程監控與集中控制管理。
2DCS集散控制系統組態軟件構成
2.1實時數據庫
實時數據庫作為若干標記名變量的集合，可以說是整個系統組態軟件的優秀部分，其中每一個標記名變量都是數據庫的一個記錄，主要由多個數據字段組成，從實時數據庫的構成特點來看，其所具有的緊湊性與實時性對提高系統控制管理效果具有重要意義。另外，其一般都設置有SQL接口，能夠順利與其他支持SQL的關系型數據庫進行訪問。
2.2驅動組態
輸入輸出驅動是DCS集散控制系統的重要組態，作為關鍵性任務其需要為系統提供多種PLC以及DCS驅動，并保證其所具有的通用性特點可以滿足系統運行的需求。從實際應用情況進行分析，如果想要保證組態設計效果，要求其必須具備市場上所具有的設備驅動程序。一方面，將集散控制系統與單機進行連接，應確保控制站數據可以通過串行口完成與監控數據庫信息的交換；另一方面，將系統與網絡進行連接時，要求實時數據庫中所含信息可以下裝到控制站中，相應的控制站也可以通過網絡系統將存在的數據上傳給監控站，實現不同站間信息的交流。
2.3報警組態
報警組態即時間記錄報警，主要就是通過打印或者記錄的方式，將被控對象的報警狀態記錄在磁盤文件中。同時系統用戶可以對該報警事件進行級別的確定，最后通過報警來完成系統中此事件的啟動。
2.4功能組態
系統功能組態軟件模塊比較多，如連續控制模塊、邏輯控制模塊以及預算模塊等，不同模塊來負責相應的功能，以此來完成系統對工業生產全過程的控制管理。其中，基于滿足不同系統用戶的實際需求，功能組態軟件設計，還可以實現特殊控制算法，用戶只需要按照自身需求通過編程即可來實現功能模塊的設計，在進行編程時，需要結合實際情況來確定操作行為，因為一些復雜的控制，用戶自行編程存在很大的困難。
3DCS集散控制系統組態設計研究
3.1組態數據庫
組態數據配置文件主要是對用戶組態數據信息進行保存，配置文件主要包括了數據點參數配置以及數據源連接等。在組態數據庫configdb中，根據數據結構設計四個數據表，分別為命名為conanalog、conao、memdata以及connumeic，用來存放I/O模擬量輸入點、I/O模擬量輸出點、中間變量以及I/O數字量點，其中組態配置文件主要使用文本文件格式來實現功能設計。用戶在保護數據庫組態信息時，系統會將四個表中所配置的信息分別存儲在到tsg00.txt、tsg01.txt、tsg02.txt以及globaldata.txt文件中，生成組態數據配置文件。
3.2實時趨勢曲線控件設計
趨勢曲線形狀與坐標類似，其中X軸代表時間、Y軸代表變量值，通過曲線的變化形式來確定各變量的變化趨勢。對于實時趨勢曲線組件的設計，可以滿足用戶同時定義四個不同變量的要求，即一個曲線圖只能完成四條曲線的顯示。其中，系統用戶可以就趨勢圖曲線中時間間距以及數據數值等信息進行自定義，另外還可以自行確定曲線顏色、繪制曲線方式等。在集散控制系統使用過程中，是對整個生產過程的實時監控與控制，因此實時趨勢圖曲線可以自主完成更新，即及時將各數據信息的變化顯示出來，使用戶可以更直觀的了解到整個控制過程中不同數據的變化。并在組態畫面上完成相應曲線空間的畫圖，選中該控件后淡季右鍵顯示控件各項屬性，在菜單欄里將完成曲線定義與標識定義。
3.3報警組態設計
通過對報警組態軟件的設計，使得用戶可以實時掌握系統運行狀態，對存在的故障及時進行處理，避免受外界因素的影響。報警組態的設計可以選擇用報警組件來實現，主要包括報警變量值、報警組名以及報警變量值等。在系統運行過程中，應先對所有報警變量值進行計算，并將其與報警變量定義過程中配置的屬性值進行比較，如果存在報警事件既可以在報警組件中顯示。
4結語
集散控制系統現在已經被廣泛的應用到工業生產全程管理與控制中，對提高生產效率具有重要意義。在對組態軟件進行設計時，應滿足系統運行要求，以提高系統運行效率為目的，從不同構成環節進行分析研究，爭取通過合理的設計來提高系統管理效果。
作者：趙小春陳超單位：陜西比迪歐化工有限公司
一控制系統的組成和功能
該光纖帶松套管生產線的控制系統主要是由絞體控制、油膏填充控制、擠塑機控制、水溫控制、牽引控制、張力控制和收線控制等部分組成。光纖帶放線形式為主動放線，在線調節、同步精度高；油膏除氣泡裝置可給多條生產線供膠；系統具有操作界面簡單易用等特點。該光纖帶松套管生產線的主控制系統主要由上位機（IPC）、下位機（PLC）、現場總線系統以及各種執行部件（如伺服控制器、變頻器等）組成。整個控制系統以PLC（可編程邏輯控制器）為優秀，通過MPI接口及PROFIBUS－DP控制總線在PLC與計算機之間以及PLC與PLC之間交換信息，從而控制系統的運行。PLC同時采集和發出系統所需的各種信號，然后再通過與計算機的相互協作，完成總體控制。監控軟件安裝于上位機，為用戶提供了一個友好的界面，用于圖形顯示、消息、歸檔以及報警的處理等。系統畫面更新更快速、數據的使用更可靠，具有高度的實用性；可以通過開放數據庫互連（ODBC）和結構化查詢語言（SQL）方式對該系統中的歸檔數據進行訪問。IPC的作用主要是用于提供友好的、可操作性的人機界面（HMI），不直接參與運算與控制。該系統采用了研華工控機作為上位機，其采用IntelCPU、1GB隨機存取存儲器（RAM）、120GB硬盤、可刻錄光驅、USB接口，還配有19吋液晶顯示器、威達工控鍵盤、打印機、網卡等；如在其擴展插槽內安裝西門子CP5611通訊卡，可實現IPC和PLC的數據通訊。IPC的控制軟件是Winccflexbile2008，它是基于Windows的應用軟件，集控制技術、圖形技術、人機界面技術、數據庫技術、網絡技術于一身，具有動態顯示、報警、控制網絡通信等組件，可提供友好的用戶界面，使設備操作更直觀、更簡便。根據系統的控制要求，經過同類產品的比較，該系統選用性能非常可靠的西門子S7－300PLC。PLC系統的作用在于實現開關量的輸入和輸出，模擬量的輸入和輸出以及大部分數學運算和邏輯運算；PLC直接參與控制和檢測，在生產線過程控制的同時，將狀態信息通過通訊送到上位機，由上位機來實現生產線的實時參數和狀態信息顯示。
二關鍵控制點的設計
在該光纖帶松套管生產線的控制系統中光纖帶的放帶張力和兩級牽引之間的三輪組張力是控制系統中的關鍵和難點。光纖帶的放帶張力不僅會影響到光纖帶在松套管中的余長和余長一致性，同時還可能影響光纖的損耗，而三輪組張力直接影響光纖帶的余長。
1光纖帶恒張力放帶
1．1設備組成該光纖帶松套管生產線中共有18個頭放線裝置，分別裝在兩個絞體上，絞體為整體框式結構，可裝18個直徑為410mm的光纖帶放線盤。光纖帶放線設備的結構，其為主動放帶。該放線控制器采用LENZEEVF9300系列交流變頻驅動，電機采用LENZE交流變頻電機。變頻器控制光纖帶放出后，經導輪組引導到分線裝置，其中有一個導輪安裝了張力傳感器，實時檢測光纖帶張力，光纖帶再經油膏預填充后被引入并帶模具，進而使光纖帶有序、緊密、不松散地疊合成一體后被引導入擠塑模頭。
1．2硬件組態控制系統中以西門子S7－315－2DP作為PROFIBUS現場總線主站，提供與LENZE控制器的EM2133DP通訊卡直接循環通信。每路放帶驅動控制部分采用LENZE的EVF9321交流變頻控制器，并在變頻器上安裝了EM2133的DP通訊卡，放線電機采用180W的LENZE三相異步電機，張力傳感器輸出信號為0～10V。主控制臺采用了西門子公司的S7系列PLC控制系統以及PROFIBUS現場總線。光纖帶盤的速度和光纖帶張力是通過一個高速的柔性測力傳感器系統來控制。每個光纖帶主動放線架的運行控制和實時張力可通過PROFIBUS總線與主站PLC進行信息的交換，從而實現在計算機屏幕上實時顯示每路張力，并具有張力在線可調的功能，保障光纖帶張力在釋放過程中穩定。本系統的硬件組態是在PLC編程軟件STEP7中導入LENZE控制器設備數據庫文件（LENZ213GSD）來完成的，設置與從站的總線通訊率，并選擇參數過程數據對象（PPO）類型。S7－300PLC與LENZE9300系列PROFIBUS－DP通訊PPO1協議（4PKW＋2PZD）參數通道PKW訪問實現，通過PKW參數通道可以訪問和設置所有變頻器的參數，PZD過程字控制直接用MOVE（L或T）指令把控制字、過程參數，讀或寫對應PIW＊＊＊、PQW＊＊＊地址即可。為LENZE控制器分配網絡地址，通過EM2133DP通訊卡上的8位撥碼開關設定該控制器的DP地址，通過參數設置與主站的PROFIBUS－DP總線通訊率，從而完成數據的讀寫和控制數據的傳輸，如狀態字、控制字、給定值和實際值、傳輸傳動系統的參數設置和診斷信號。
1．3張力控制的軟件設計張力控制是光纖放帶的難點，必須要保持張力恒定，而恒張力常常和線速度有關，這就要求電機的轉速與卷徑成反比。我們利用張力傳感器對張力實現閉環調節，在控制算法中加入卷徑計算，用卷徑計算的擾動來補償調節，間接實現張力控制，確保張力的恒定。卷徑（卷軸直徑）D在卷繞系統中是一個重要的參數，其計算公式為：D＝iV／（nπ）（1）式中i為機械傳動比，n為電機轉速，V為線速度。
2三輪組張力控制
該光纖帶松套管生產線中采用主牽引為輪式牽引，輔助牽引為履帶牽引的設計方式。除水溫以外，主牽引和輔助牽引的張力也是余長調節和控制的重要因素。牽引壓力傳感器為0～24V輸入，輸出對應0～250N，用于控制輪式牽引和履帶牽引之間的張力值。三輪組張力控制的難點在于要求精度高、響應快，由于三輪組沒有儲線長度，如果響應不及變頻器內部實現恒張力放線功能的流程或超調過大會引起設備或產品的損壞。故控制系統中采用輪式牽引速度與張力調節PID分量疊加的方式來控制履帶牽引的速度，即履帶牽引速度輸出值N2＝輪式牽引速度輸出值N1＋牽引張力輸出值F，且履帶牽引速度應控制在輪式牽引速度±5m／min的范圍內變化。通過PID調節N2，直到牽引的張力與設定張力基本相等，并穩定在±1N范圍內。為了便于操作，牽引壓力值的設定和顯示以及履帶牽引的PID參數同樣顯示在操作界面上。
三結論
目前我們研制的光纖帶松套管生產線已經在俊知光電、長飛中利、富通集團等眾多國內光纜生產廠家中使用。實踐證明我們研制的光纖帶松套管生產線自動控制系統具有生產工藝顯示直觀，實時性好、安全可靠和易于擴展，極大地提高了國內光纜廠的生產能力和產品質量，尤其是良好的人機界面和高精度的張力控制得到了廠家的普遍好評。
作者：周順桃單位：中國電子科技集團公司第八研究所
1前言
早在上個世紀80年代，傳統的DCS控制系統就在工業現場應用。而到了90年代中期，PLC型的DCS控制系統得到廣泛應用，在工業現場控制領域內處于主導地位。本文以水泥生產自動化生產線作為研究對象，其中，該生產線以西門子S7-400系列控制單元作為主控系統的優秀，現場通訊總線為PROFIBUSDP，并選取ET200M型號的分布式IO接口模塊和S7-300型號的信號模塊來組成控制系統的收集部分。在此基礎上，本文重點論述了面向自動化生產線的電子控制系統的總體設計方案，并分析了程序邏輯控制系統的實現過程，以期為相關電子控制系統的設計與實現提供一定的建議。
2面向自動化生產線的電子控制系統的總體設計方案
本次設計以水泥工藝生產中的自動化控制系統作為研究對象，該現場單元使用了相對領先的DCS控制系統，以對現場設備和數據實行監視管理作為主要功能。具體而言：在該控制系統的中控室部分，由工程師站、操作員站硬件以及相關軟件組成。電子控制控制柜內部包括模擬量隔離器、各種卡件、起始量的輸出、輸入繼電器、各種信號處理設備等。集散型計算機控制系統（DCS）是由通訊總線、控制單元、隔離設備以及通訊模塊等組成。該廠設備中存在一個中央控制室（CCS），收集石灰石破碎、熟料燒結、水泥包裝、生料調配及運輸等生產過程中的數據，對參數的設定進行控制，并對物理設備的運行和系統回路進行自動控制。在中央控制室內，相關人員都能夠車間工藝參數實施操作和管理。中央控制室內部還包括工程師站、操作員站、報警打印機以及報告打印機等部分。其中，工程師站主要任務是對邏輯程序進行修改，完成系統實時監視控制以及維護的需要。通訊網絡是為了保證系統運轉安全，尤其是信號傳輸的可靠，通訊介質一般以光纖為主。在現場控制站（FCS）方面：依據生產實踐的情況，該控制區域可以劃分為六個現場控制站，分別是原料粉磨站、石灰石破碎遠程站、燒成窯頭控制站，窯尾控制站，水泥粉磨站、水泥包裝控制站等。在現場控制站中，一般在低壓配電室內安裝各個自動控制模塊，這樣有助于DCS控制系統的統一性和完整性。
3程序邏輯控制的實現
3.1功能說明（1）在對機組電機的開啟順序設定上主要根據機組的步狀態字，保證電機在啟動功能上符合設定的時間間隔。依據機組狀態字上的命名規定，能夠比較容易的借助機組號來匹配到對應的步狀態字，還能夠運用步狀態字來對應的機組號進行查詢。（2）在電機控制功能模塊對內部邏輯完成相應的執行后，可以在DR管腳上輸出相應的運算結果，而且能夠直接停止控制電機。（3）依據經驗，電機開啟時間通常不會超過1秒，這個啟動時間比較符合于大部分電機。對于部分對啟動時間延遲具有較長要求的電機，在啟動時可以借助于延遲程序。（4）在電機聯鎖上，該電子控制系統存在三種聯鎖信號：分別是設備聯鎖、啟動聯鎖以及運行聯鎖。用“1”來表示連鎖滿足的含義，也就設計可以啟動；“0”則意味著不滿足，也即不可以啟動。對于啟動聯鎖，通常大型設備都只會輸出一個允許啟動的指令，把信號接入到功能模塊。在運行連鎖上，依據工藝程序，該設備前的全部主要設備都可以常規啟動，那么該設備才可以獲得啟動指令。（5）電機控制字。可以把每一個控制位共同組合為一個字節，直接傳輸給功能模塊，從而更加高效、快捷。電機狀態字在編號上依據同一個規則進行統一編排。（6）電機的下位調試。通常該電子控制系統內，下位調試就是對STEP7編程進行直接調試。
3.2計算機監控組件實現在整個電子控制系統內，邏輯程序控制系統獨立于計算機監控組件，二者作為各自自主運行的控制單元。不過，由于二者都應用SIMATIC的通訊協議與總線網絡后，這兩個控制單元了一定的整體性。工業以太網為主的通訊中介不僅可以服務于控制站與控制站間的通信，還可以作為操作站與控制站之間的穩定介質，有助于以上不但站點之間數據的及時傳輸。在控制站點和現場模塊間，該系統主要借助于分布式IO來完成通訊需要，借助于穩定安全的通訊總線能夠把現場信號及時發送給相應的控制單元。對于該DCS的控制核大腦，主要包括了計算機監控組件、網絡通訊系統以及邏輯程序控制系統等三個構成部分。這意味著現場必須配備有必有的計算機監控設備，在此基礎上DCS控制系統可以高效、及時、精確地完成自動化生產線的控制任務。
4結語
本文重點論述了面向自動化生產線的電子控制系統的總體設計方案，并分析了程序邏輯控制系統的實現過程，結果表明，模塊分散設計并進行有機結合的設計思路有助于電子控制系統在自動化生產線中的實現。
作者：周瑩單位：重慶電子工程職業學院
1單片機基本情況概述
單片機是集成電路芯片的一種，它微處理器中的技術能夠有效地快速處理數據，如邏輯運算、中斷處理、數據傳輸等等。它的組成模塊主要有中央處理器，只讀程序存儲器以及隨機存取數據的存儲器，定時計數器等等，各個模塊相互關聯，共同構成一個微型的計算機處理系統。在事先設定好的程序下，能夠準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規定的任務，給與用戶以完美的體驗。單片機與微型計算機有著很多的共同之處，但是也有著本質的區別。單片機是用特定的芯片來設計應用程序的，通過芯片的指令系統以及集成電路來傳導程序，從而使得芯片具備特定的功能。單片機的硬件特征與軟件特征是與其自身的規格與特性息息相關的，不同類型的單片機有著不同的技術特征。比如在電梯中應用的單片機都有著完善的指令系統以及感應系統，對于電梯的安全性提供了很好的保障。在生產不同使用性質的電梯時，就需要合理的選用相關類型的單片機，前提就是要掌握單片機的結構以及技術特征。
2單片機的電梯控制系統分析
系統控制部分和顯示部分是電梯控制系統的主要構成部分，其中系統控制的部分又由單片機控制模塊、傳感器信號處理模塊以及報警模塊構成，檢測模塊、電路模塊則構成顯示模塊。
2.1傳感器系統模塊對電梯的運行狀態進行實時的監控是在電梯機械化控制系統中應用的一大好處之一，因此，應該在實際應用中大力的進行推廣工作。這里的傳感器系統既可以根據時間節點進行傳輸，也可以利用不同的頻分制來進行信號的發送工作。當信息最終錄入系統之后，就可以在單片機的自動化系統的控制下對電梯的安全性及穩定性進行控制，如有差錯及時的進行調整。單片機的電梯控制系統中的傳感器是信號處理電路，集合電路以輸入高低電平信號來控制LED燈的運行，與此同時能夠把輸出的信號傳送給單片機進行處理。另外，電梯門處安裝了開關式傳感器，能夠通過一個小的直流電機來控制電梯門的開關。2.2中央控制系統的模塊中央控制技術在電梯機械控制系統中的應用主要是通過中央控制系統來對各個層面的工作進行調配，利用眾多的網絡接口及時的傳達信息，從而提升系統的運行效率。另外中央控制系統還可以具備報警和制定解決問題的方案等功能，可以及時的對緊急情況進行快速的處理。
2.3電梯的控制面板設計技術電梯里的按鈕主要有向上、向下以及開關，這些按鈕的運作都是由控制面板進行控制的。在電梯的外面有6個呼叫請求指示燈以及相應的按鈕，當乘客按下按鈕時，點亮和其相對應的指示燈，在響應呼叫請求之后，電梯內指示燈則熄滅。2個電梯運行的指示燈，分別表示電梯的上升和下降兩種不同狀態。電梯內部則有相應的控制按鈕及相關的4個指示燈，電梯樓層的指示燈也是由LED的數碼管來顯示的。單片機都電梯運行的控制主要是通過這些指示燈和按鈕來進行的，因此，在電梯的控制面板設計時一定要合理的規劃，選好相應的參數。
2.4電梯輸電線路的路徑選擇路徑的選擇對輸電線路的設計非常重要，路徑選擇合理可以降低電梯施工的難度和建設成本，同時也對輸電線路后期的穩定和維護起著重要作用。在實際設計中，要對線路進行精確的計算與測量，使輸電線路的長度盡量降低，這要求進行測量的工作人員有較高的專業技能和耐心。質地特點好和施工難度低的線路是最優選擇，同時也要盡可能地降低電梯建設成本。
2.5電梯運行的維修情況單片機的參數值具有不穩定性，能找到一定的規律性，但也有隨機性的成分，設備在未來某一時刻的參數值常與過去的參數值、當前的運行狀況、預測期的氣象因素等密切相關。在日常維修電梯時，既要按照相關的制度、標準來進行，也要結合自身經驗，注意一些易被忽視的問題，如認真考量每一個小零件的作用，保障電梯的正常運行。
3結語
在科技高速發展的基礎上，電梯的生產控制水平也在不斷的提升，單片機在電梯控制系統中的應用中，不僅僅能夠提升生產效率，更保障了電梯運行的安全性。而且，在電梯控制系統中全面引入單片機，是控制技術的一次革命，是一座重要的里程碑，有助于提高用戶體驗度，為企業節約成本。在未來經濟的不斷發展過程中，電梯的控制系統也將有著更加廣泛的應用空間和發展空間。可以這樣說，先進的電梯的控制系統正是推動電梯業節能減排的有效武器，未來全球發展的趨勢是誰率先掌握節能的高新技術產業的主導權，誰將主導未來的全球經濟。
作者：張金德單位：東營職業學院
1工作面現狀及問題的提出
司馬煤業公司1206工作面東、西部為未采區，南部為鮑村矸石磚廠保護煤柱，北部為二采區三條采區大巷，四鄰情況對工作面的回采影響較小。1206工作面走向長度199．5m，傾斜長度1118．5m。工作面主要布置一條運巷、一條風巷、一條輔助進風巷、一條輔助回風巷。四條巷道均為全錨網支護，實體煤掘進。該工作面絕對瓦斯涌出量為20m3/min。隨著采掘工作面不斷延伸瓦斯也隨之增大，礦井由原來的低瓦斯礦井轉變為高瓦斯礦井，瓦斯管理成為公司及隊組日常工作中的頭等大事，1206工作面處于井下二采區里段，在回采過程中瓦斯濃度不斷增加，雖然工作面采用雙U型通風加風巷瓦斯抽采系統，但是由于瓦斯的賦存條件特性，在采煤機割煤、落煤、運輸中還會產生大量的瓦斯，在管理上稍微疏忽就有可能造成瓦斯超限報警，直接影響工作面安全生產。如何能保證工作面高產高效生產，瓦斯不超限是擺在隊組管理面前的一大難題，KTC101集中保護控制系統已在井下工作面控制中得到廣泛應用，如何能將工作面回風隅角瓦斯濃度上傳至KTC101主機，由KTC101主機控制采煤機采煤速度并根據設定值進行語音報警，從而減少工作面由于落煤過程中所釋放的瓦斯，進而保證瓦斯濃度不超限，是本文研究的內容。
2針對上述問題的解決方案
2．1方案1利用現有的瓦斯監控系統，從瓦斯監控系統終端取出瓦斯實時數據，采用監控專用電纜反饋到KTC101主機，由KTC101主機控制采煤機采煤速度并根據設定值進行語音報警，從而達到用瓦斯數據控制采煤機的目的，本方案的特點是:控制采煤機的瓦斯數據與工作面風巷所采集的數據能實現同步，并且可以實現多路監控，控制采煤機瓦斯數據比較精確。弊端是:需要專用電纜數量較大，不經濟實惠，另外由于電纜鋪設過長又要與采煤機、前后刮板輸送機等大型設備進行交叉鋪設，大型設備在啟動時電流較大，設備所產生的諧波可能會影響整個監控系統的穩定性。
2．2方案2在工作面機尾增設一個瓦斯傳感器，由于綜采工作面瓦斯最高區域在工作面回風隅角，所以增設的瓦斯傳感器和工作面回風隅角的瓦斯傳感器基本懸掛在同一位置，增設的瓦斯傳感器采集的數據基本和回風隅角原有的傳感器數據相同，將采集到的瓦斯數據輸入到KTC101的下位機，利用工作面的KTC101專用數據電纜傳輸至KTC101主機，由KTC101主機控制采煤機采煤速度并根據設定值進行語音報警。此方案特點:工作面多增加一個瓦斯傳感器，弊端是:傳輸的數據可能與上傳的數據有所出入，但相差不大。增加了瓦斯調校時傳感器的數量。鑒于經濟性考慮選擇第二套方案。
3方案的實施
瓦斯傳感器選用和我公司所使用的傳感器型號一致，上海永普自動化儀表有限公司GJC40(A)甲烷傳感器，供電電源DC18V，輸出信號為頻率信號200～1000Hz，測量范圍0～40%。KTC101下位機選用天津華寧配套下位機，型號為KJS101－4本安輸入輸出。將調校好的瓦斯傳感器和KJS101－4本安輸入輸出相連接，瓦斯傳感器電源來自下位機輸出的+18V，瓦斯傳感器輸出的頻率信號經天津華寧專用的T/T轉換器(KTC1101－Z－11T/T)連接到下位機的第一個輸入端，連接完成后對KTC101主機進行調整。先選擇瓦斯傳感器的測量范圍，再選擇瓦斯的報警值和斷電值，選擇報警值和斷電值的輸出點，把輸出的報警點(長開)和采煤機的牽停按鈕利用采煤機電纜的控制芯線進行并聯，斷電輸出點(長閉)與采煤機的啟停線串聯，完成后進行試驗，啟動采煤機并牽引調試瓦斯傳感器值(設定值為:報警值0．6%，斷電值0．7%)，當傳感器調整為大于0．6%時KTC101輸出語音信號進行報警，報警輸出點閉合，采煤機停止牽引，當瓦斯濃度為0．7%以上時采煤機斷電。調試結束后，將傳感器懸掛于回風隅角，整個系統投入運行。
4使用中出現的問題
在使用中發現KTC101輸出的+18V由于傳輸距離遠輸出的電壓偏低從而導致瓦斯傳感器工作不正常，于是將瓦斯傳感器的供電改接在工作面壓力分站的不間斷電源上解決了上述問題。
作者：夏委平單位：潞安集團司馬煤業公司
1系統總體設計
本設計是以AT89S52單片機為優秀，包括數字式溫濕度傳感器的一套控制系統。系統包括單片機、復位電路、空氣溫度檢測、空氣濕度檢測、土壤溫度檢測、土壤水分檢測、鍵盤及顯示及控制電路等，對空氣中的溫濕度、土壤溫度以及土壤水分等的采集是通過數字式傳感器實現的。數字傳感器監測到的數值通過JM12864F顯示。同時，設置了4個按鍵控制卷簾電機，當監測到的數值超出了系統所設定數值的上下限范圍時，單片機開始對電路進行控制。該系統支持節電模式設置。節電模式包括空閑模式和斷電保護模式:空閑模式啟動時，單片機停止工作，而RAM、定時器/計數器、串口、中斷工作繼續;掉電保護模式啟動時，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位方可恢復正常。在掉電模式下，單片機的片內程序存儲器允許重復在線編程，允許通過SPI串行口改寫數據，并將8位CPU與可在線下載的Flash集成在一個芯片上。此時，單片機AT89S52便成為一個高效的微型計算機，優點是成本低、應用范圍廣，并可以解決復雜的控制問題。
2系統硬件設計
1個大棚內布置了3個采集節點，采集節點對大棚內的空氣溫濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照強度以及CO2濃度進行采集。大棚的數據采集節點是通過單片機實現的。每一個節點對應一組采集模塊，共有3組采集模塊，每組采集模塊由若干個傳感器組成。數據采集模塊的作用和功能是利用單片機對各個傳感器進行不間斷的巡回監測，并將模擬信號通過A/D轉換模塊轉換為數字信號，將轉換的數字信號傳輸到單片機上進行數據采集;單片機會將大棚內每個數據采集模塊采集到的數據全都傳輸到無線網絡的子節點上;子節點再將接收到的信息傳給主節點。主節點再根據接收到的數據建立基于ZigBee的星型網絡結構。可見，在這個傳輸的過程中子節點起到了對大棚內的環境參數進行采集以及轉換的作用，主節點起到了一個調節器的作用。主節點把子節點傳輸給它的數據負責傳輸到該系統的控制優秀部分單片機上，單片機對接收到的數據進行處理和分析進而來控制卷簾電機、噴灌系統的開啟與閉合，合理地調控大棚內作物生長的最適環境。系統流程圖。
2．1信息采集模塊信息采集模塊由單片機、數字溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、SM2802M土壤水分傳感器和A/D轉換5個模塊組成，可實現對大棚內的空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水份、光照度及CO2濃度等數據進行實時的監測和控制。
1)單片機:AT89S52單片機的特點是功耗低，具有高性能的8位微控制器，采用其作為系統的優秀部分。由于該單片機的芯片上具有8位的CPU和可編程Flash的性能，為系統提供了靈活有效的解決方案。此外，AT89S52單片機可降到0Hz靜態邏輯操作，并支持兩種可選擇的節電模式軟件，即空閑模式和掉電保護模式。單片機還具有重復寫程序和記憶的功能，是一個高效的微型計算機，可解決一些復雜的控制問題。與其他單片機相比，需要的成本很低。
2)數字溫濕度傳感器:該傳感器采用的是DB420型智能傳感元件設計開發的，具有其他類似的傳感器不具備的特點，如測量準確、工作穩定、使用壽命長等優點。傳感器的探頭采用銅燒結開孔護管，這種結構透氣功能和防塵功能比較好。傳感器內置的數字溫濕度傳感器可以將數字信號通過變送器內部的中央處理器和數模轉化器轉換成4～20mA電流信號輸出出來3)土壤溫度傳感器:數字傳感器采用的是DS18B20型數字傳感器，是由美國的DALLAS半導體公司推出的。這種傳感器與熱敏電阻相比具有直接讀出被測溫度和可以根據實際要求實現9～12位的數字值讀數方式的簡單編程方法的優點，9位和12位的數字量分別是在93．75ms和750ms內實現的，且通過DS18B20讀出和寫入的信息只需一根單線接口完成。數據總線為溫度的變換提供一個功率，無需外接電源，總線也可以為DS18B20供電。因此，使用DS18B20型數字傳感器在簡潔系統結構的同時，提高了系統的可靠性。4)SM2802M土壤水分傳感器:SM2802M土壤水分傳感器采用世界上最新的FDR原理制作，如圖4所示。與TDR型和FD型土壤水分傳感器相比，SM2802M土壤水分傳感器不僅在性能和精度上具有可比性，可靠性與測量速度要比TDR型和FD型更具優勢。光照度傳感器的探頭采用的型號是GZD－015)A/D轉換模塊:A/D轉換模塊采用的是8路的ADC0809，具有逐次漸近的特性。其供電方式是采用單一的+5V電壓，同時片內具有8選1的鎖存功能模擬開關。單片機采用中斷方式的接口電路來控制ADC。信號的傳輸是通過光照傳感器和CO2傳感器把非電的物理量轉換成電信號，然后把轉換成的電信號送到模擬轉換模塊ADC0809中，再經過A/D轉換后轉換成數字信號，最后將轉換成的數字信號送到單片機中進行相應的處理。單片機通過I/O口由經MAX232電平轉換芯片把TTL電平轉換成RS232電平，將轉換的數據傳送給上位機進行存儲，并通過液晶顯示器將存儲的數據實時的顯示出來，實現了人機交互的功能。為了提高單片機應用系統的可靠性和抗干擾能力，在單片機系統中加入了微處理器監控器芯片，集成了看門狗電路和掉電保護電路。
2．2ZigBee無線傳輸模塊設計ZigBee網絡具有以下9個優點:低功耗、低成本低速率、支持大量節點、支持多種網絡拓撲、低復雜度、快速、可靠和安全。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。該網絡協議自上而下分為很多個層，具有代表性的是:物理層、媒體訪問控制層、傳輸層、網絡層以及應用層。ZigBee網絡3種角色的設備分別為:協調器、匯聚節點和傳感器節點。Zig-Bee網絡與單片機是通過星型網絡連接的，向指定節點發送數據的時間是由單片機控制的;同時，單片機根據設置的溫度上下限值來給控制器發送消息，當控制器接收到的消息之后立即傳給星型網絡，星型網絡再傳給單片機，然后由單片機做出相應的處理。
3系統軟件設計
首先，將各種傳感器以及外部設備進行設置，對溫濕度的傳感器和光照傳感器進行上下限數值的設置，將其他外部的設備初始化。初始化之后溫濕度傳感器和光照傳感器開始進行數據采集，由于采集到的數據是數字信號，可直接用單片機來監測環境值的變化;單片機將監測到的數值進行分析，將分析的溫度和濕度以及光照強度的最終值傳給液晶顯示器進行顯示;顯示的分屏可以通過按鍵進行改變，也可以通過按鍵對溫度和濕度以及光照的上下限值進行調整。當溫濕度以及關照強度值超過了上下限值的時候，單片機會送出一個控制繼電器動作的標志信號，進而達到控制效果。軟件主程序流程圖。
4結語
基于單片機的溫濕度控制器系統由單片機、液晶屏顯示器、空氣溫濕度傳感器，土壤溫度傳感器，土壤水分傳感器，以及其他電路共同組成。該系統不但可以對空氣溫濕度、土壤溫度以及土壤水分含量進行實時監測，而且還可以對監測到的數據進行統計分析處理。同時，能夠根據育苗溫度設置程序的上下限數值，通過遠程控制實現對溫室通風和換氣等操作。通過ZigBee星型網絡可查詢現場某采集點的數據信息，該點的信息可以通過無線傳輸模塊傳給終端。同時，各個采集點也可以向終端定時發送信息，實現溫室大棚現場與遠程控制端的實時通信，使溫室大棚的管理更加趨于現代化。
作者：董淏鳴衣淑娟趙斌劉英楠秦雯魏曉暉單位：黑龍江八一農墾大學信息技術學院
1系統結構設計及總體方案
拖拉機動力輸出軸連接藥液泵，開始噴霧前打開與藥箱連接的吸水閥門，關閉快速管接頭閥門;控制系統經過上電初始化設定好電動調節閥的初始開度，通過觸摸屏設定工作模式和畝噴量，并打開與噴頭連接的電動閥;拖拉機動力輸出軸運轉后，藥液從藥箱通過吸水閥門、過濾器進入藥液泵，控制系統通過速度傳感器實時采集作業速度，結合設定的畝噴量和采集的噴藥壓力，計算出理論的流量值，與采集到的實際流量值進行比較;經過PID算法調節電動調節閥的開度，使得實際流量值盡可能與理論流量值一致，從而實現變量噴霧。藥箱上安裝的超聲波液位傳感器檢測藥箱液位高度，通過觸摸屏顯示實際液位，當液位低于設定的安全值時，觸摸屏顯示“液位過低”，進行報警。當行駛到地頭轉彎作業時，控制器根據轉向控制傳感器的信號，關閉轉彎半徑內側的閥門，防止重復噴藥。作業過程中，可以點擊觸摸屏的攝像頭按鈕切換到攝像頭界面來觀察噴霧效果。
2硬件電路設計
控制系統硬件結構，包括DSP優秀算法單元、電源電路、RS485、RS232、A/D轉換電路、開關量輸入電路、繼電器輸出電路，以及傳感器、電動閥、電動調節閥外圍電路、觸摸屏顯示電路。
2．1優秀芯片系統設計采用TI公司的TMS320F28335DSP作為優秀控制芯片。該芯片內置了浮點運算內核，能夠執行復雜的浮點運算，可以節省代碼執行時間和存儲空間，具有精度高、成本低、功耗小、外設集成度高和數據及程序存儲量大等優點。
2．2電源電路TMS320F28335工作時所要求的電壓分為兩部分:3．3V的Flash電壓和1．8V的內核電壓。TMS320F28335對電源很敏感，所以選擇TI公司的雙路低壓差電源調整器TPS767D301。TPS767D301帶有可單獨供電的雙路輸出:一路固定為3．3V，另一路輸出可調。設計中選取R49為20k，R50為12k，而且TPS767D301芯片自身能夠產生復位信號，不需要為DSP設置專門的復位芯片。要保證系統可靠的工作還需要有電源管理芯片，選用TI公司的TPS3305－33D來監控系統的3．3V和5V電壓。當系統電壓降到允許范圍以下時，產生復位信號使系統復位，保護系統免受低電壓影響。TPS3305－33D同時還具有看門狗功能，看門狗輸入信號WDI接DSP的XCLKOUT引腳。
2．3A/D轉換電路控制系統需要采集作業過程中的藥液溫度、壓力、流量、液位高度等模擬量，其中的流量、壓力轉換為數字量后要進行PID運算。為了保證采集到的模擬量的準確性，選用AD公司的AD7606－4芯片完成A/D轉換。它是16位、4通道同步采樣模數數據采集系統，內置模擬輸入箝位保護，采用單電源工作方式，具有片內濾波和高輸入阻抗，無需驅動運算放大器和外部雙極性電源，電路設計比較簡單、方便。
2．4開關量輸入電路開關量輸入電路。速度傳感器輸出的脈沖信號經過一階RC濾波后，進入光電耦合器，經過74HC14取反后輸出幅值為5V的脈沖信號。由于TMS320F28335的I/O電壓為3．3V，所以輸出的脈沖信號經過74LVC4245進行電平轉換，轉換為3．3V脈沖信號送入DSP的CAP引腳。轉向控制傳感器輸出高低電平信號，經過開關量輸入電路轉換為3．3V信號后送入DSP的普通I/O口，通過判斷I/O口的高低狀態來判斷轉向。
2．5繼電器輸出電路本文選用8路NPN達林頓管ULN2803來驅動繼電器。ULN2803內部具有集電極開路輸出和用于瞬變抑制的續流箝位二極管，輸入電壓值為TTL或5V的CMOS值，每路輸出電流可達500mA，輸出擊穿電壓高達50V，繼電器輸出電路。DSP輸出的控制信號經過74LVC4245轉換后進入ULN2803，驅動3路繼電器來控制3路電動閥。繼電器選用OM-RON公司的G6B－1114P，控制電壓為5V，輸出電流為5A。
2．6RS485電路電動調節閥是實現變量噴霧的主要執行機構，本系統選用IEV2B智能電動閥門。該閥門采用伺服控制、絕對值定位、增量式調節等技術，能有效消除電動及機械部分由于慣性、機械間隙、材料應力彈性等原因造成的誤差;采用RS485總線控制，設計中選用美國MAXIM公司生產的MAX1480B作為RS485數據通訊接口芯片。該芯片將光電耦合器、變壓器、DC－DC轉換器和二極管等器件組裝于單一28引腳封裝內，構成一個完整的RS485收發器，可通過擺率限制來降低電磁干擾和反射，允許數據傳輸速率最大可達250kbps
2．7RS232電路本系統選用MAX3232CSE作為RS232數據通訊接口芯片。該芯片配備專有的低漏失電壓發射器輸出狀態，通過雙電荷泵，在3．0～5．5V供壓下，表現出真正的RS232協議器件性能。
3觸摸屏設計
本文設計的變量噴霧控制系統所有的工作參數都通過觸摸屏進行設置和顯示。觸摸屏(主界面如圖8所示)顯示作業過程中的流量、行駛速度、藥液液位、噴藥壓力、藥液溫度、作業面積等參數。點擊齒輪狀的設置按鈕進入設置頁面來選定工作模式和設置作業參數，點擊閥右側對應的開關可打開各個電動閥，點擊1號和2號攝像頭可以切換到攝像頭界面來觀察實際的噴霧效果。觸摸屏與控制器之間通過RS232串口進行通訊。控制器經過串口初始化后，首先判斷接收是否超時，未超時則讀取接收緩沖區中第1個數據，并判斷該數據的低8位是否是通訊協議首字節0x5A，是則繼續讀取剩下的有效數據;當所有數據讀取完后，計算有效數據的CRC校驗和，判斷校驗和是否相符，相符則說明接收到的數據準確無誤;然后解析出數據幀中的心跳位并進行處理，通過心跳位來判斷系統是否存在通訊故障，心跳位處理完后，數據寫入各自對應的寄存器。
4控制系統軟件設計
控制系統采用閉環控制，采集的流量作為反饋，與根據畝噴量和作業速度計算出的理論流量進行比較，經過PID運算后調整電動調節閥的開度，保證實際流量與理論流量盡可能一致。
5試驗結果
本文設計的控制系統在山東衛士植保機械有限公司研制的3WP－650噴桿噴霧機上進行了應用，并在山東省德州市齊河縣延剛家庭農場做了大量田間試驗，控制系統全程工作正常。3WP－650噴桿噴霧機的作業幅寬為12m，以實際流量與理論流量的誤差率為例，噴霧機行駛在不同作業速度下，取作業幅寬L=12m，噴量設定N=20L/畝，記錄觸摸屏顯示的作業數據進行統計，所測數值和理論值之間的對照及計算出來的相對誤差本文設計的變量噴霧控制系統實際流量與理論流量的誤差在3%以內，并且在不同的作業速度下流量值能隨著速度的變化而變化，實現了變量噴霧的目的。
6結語
本文設計的基于TMS320F28335的變量噴霧系統具有測量精度高、操作簡單、工作穩定可靠等特點，可根據噴藥作物需要的藥量設定畝噴量，實現在不同作業速度下變量噴霧施藥的目的。該系統避免了噴藥過程中藥物的浪費，提高了農藥利用率。田間試驗結果表明:該系統性能穩定可靠，誤差率低，對農業生產和提高經濟效益具有重大的意義。
作者：孫永佳孫宜田竇青青沈景新李青龍陳剛單位：山東省農業機械科學研究院
1目前各種網絡架構存在的問題
目前在包括冶金礦山等的工業企業里，控制系統網絡架構一般有以下幾種形式：單層總線式對等網絡、單層環網、雙層總線式對等網絡、總線＋單環網式雙層網絡、雙層單環網絡、單環＋雙環式雙層網絡、雙環＋雙環式雙層網絡等。這幾種網絡架構又可分為單層網絡架構和雙層網絡架構兩大類。對于單層網絡架構，其弊端是：控制站通訊接口負荷大，易造成數據擁堵；總線上一點中斷可能導致一部分甚至全部設備通訊中斷，安全性差。對于雙層網絡架構，基本上都采用雙機熱備冗余服務器，雙機熱備冗余服務器采用的是軟件冗余技術，由2臺完全相同的獨立服務器組成，每臺服務器分別安裝相同的操作系統和應用軟件，在2臺服務器之間配置串口通訊實現數據同步。盡管雙機熱備冗余服務器具有使用廣泛、技術成熟的優勢，但它同時存在以下弊端：一旦串口通訊出現問題，或者某一臺服務器的操作系統或應用軟件出現問題，則服務器就會出現冗余故障，這時操作站從服務器讀取的數據和畫面就會出現凌亂，從而威脅安全生產。總之，目前的網絡架構要么存在控制站通訊接口負荷大、易造成數據擁堵的問題，要么存在雙機熱備冗余服務器有出現冗余故障的隱患等問題。
2基于單機容錯服務器的控制系統網絡架構的設計
2．1單機容錯服務器技術的優勢分析在自動化控制系統中，最容易出現問題的是軟件。由于單機容錯服務器采用的是硬件冗余技術，并非由2臺完全相同的獨立服務器組成，而是1臺具有2套硬件組件和功能全面冗余的特殊計算機。而雙機熱備冗余服務器采用的是軟件冗余技術，所以單機容錯服務器出故障的幾率遠遠低于雙機熱備冗余服務器出故障的幾率。此外，單機容錯服務器采用了鎖步運行技術、主動服務體系結構等一系列新技術，從而使得單機容錯服務器技術相對于雙機熱備冗余服務器技術具有諸多優勢：（1）單機容錯服務器的可用性是99．999％，而雙機熱備冗余服務器的可用性是99．9％。（2）設計上單機容錯服務器的目標是避免停機，而雙機熱備冗余服務器是減少停機。（3）單機容錯服務器能有效地保護動態數據不丟失，而雙機熱備只能保證寫入硬盤的數據。正常工作狀態下，單機容錯服務器內的數據相互備份，其中一組硬件發生故障，單機容錯服務器仍能繼續正常運行，可保證服務器不會發生中斷或數據丟失。（4）單機容錯服務器能支持熱插拔任意的硬件，包括主板、CPU等關鍵性硬件。（5）單機容錯服務器布置非常簡單，只需要裝一套操作系統，應用軟件也只需要一套，免去雙機熱備軟件和研發代碼的麻煩，從而大大減少了工程師的工作量和軟件成本。（6）單機容錯服務器速度比同配置的雙機熱備要快20％以上。（7）單機容錯服務器后期維護成本幾乎為零，而雙機熱備需要工程師的支持，對于系統補丁的升級需要額外地研發雙機熱備代碼來保證系統的切換成功。（8）單機容錯服務器是沒有切換時間的，而雙機熱備由于硬件宕機會發生停頓的情況，還有就是雙機熱備切換工作是有可能不成功的。鑒于單機容錯服務器技術相對于雙機熱備冗余服務器技術具有上述優勢，設計基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構，以確保自動化控制系統的安全穩定運行。
2．2基于單機容錯服務器的控制系統網絡架構設計基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構主要技術包括單機容錯技術、服務器技術、組合式網絡技術等。該網絡由設備控制級和監控級雙層網絡構成，設備控制級為標準以太雙環網，監控級為以太單環網，雙層網絡通過單機容錯服務器進行數據信息交換。基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構如圖1所示。單機容錯服務器作為工程師站和操作員站服務器，是整個控制系統網絡架構的優秀，同時是整個控制系統的數據中心。PLC主控制站通過Ethernet通訊模塊和交換機與單機容錯服務器進行數據通訊，操作員站數據和人機界面全部從單機容錯服務器上讀取，這樣，減輕了控制站通訊接口負荷，避免了數據擁堵。在組合式控制系統網絡架構中，監控級采用以太單環網，在具備網絡冗余功能的同時，兼顧了網絡結構的簡潔。設備控制級為標準以太雙環網，使控制級設備的通訊實現了雙冗余功能，更加安全可靠。
3基于單機容錯服務器的控制系統網絡架構的效果
基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構，解決了目前控制系統網絡架構存在的控制站通訊接口負荷大而易造成數據擁堵、雙機熱備冗余服務器有出現冗余故障的隱患、總線網絡無冗余功能等一系列問題。基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構具備良好的使用效果，功能完整且分擔合理，層次結構清晰，運行穩定安全可靠，為發揮工業企業生產過程自動控制功能奠定了堅實的基礎。
4結論
基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構在國內某大型冶金礦山已成功運行2年，表明基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構完全可以替代基于雙機熱備冗余服務器的控制系統網絡架構，尤其在安全穩定性能要求高的大型控制系統，基于單機容錯服務器技術的組合式控制系統網絡架構具有一定的優越性，很值得推廣。
作者：李志宏郎進平杜迎喜陳若珩劉雯麗單位：山西太鋼不銹鋼股份有限公司太原鋼鐵（集團）嵐縣礦業有限公司
一、預算控制的模式
預算控制模式是對預算控制系統的總體安排與基本要求，是預算控制的優秀內容之一。只有采用適合企業外部環境和內部機構的預算控制模式，預算控制系統才能順利運行、發揮作用。因此，在討論如何建立企業預算控制系統之前，分析研究預算控制模式很有必要。按照不同的標準和角度，可以對預算控制模式進行分類。不同的模式有不同的意義及功能，適用于不同的企業條件與環境。這里主要討論按照時序和目的兩種標準來劃分的預算控制模式：按照時序劃分，有利于我們對預算控制整個流程的了解；按照目的劃分，有利于我們根據企業發展狀況進行選擇，突出控制重點，提高控制工作效率。
(一)按照時序劃分，有事前控制、事中控制與事后控制
1、事前控制事前控制是指事先深入調查掌握準確信息，設定可行的預算目標，對預算執行情況作出的預測，并根據預測結果提前設計保護性措施，又稱前饋控制、預先控制。事前控制是一種預先防范性機制，即將可能發生的問題消滅在萌芽狀態，而非問題發生之后的糾正與補救。預算編制、預算調整就是事前控制。
2、事中控制事中控制是指在預算執行過程中，審批相關人員按照企業內部控制流程進行逐級審批控制的過程，又稱同期控制、過程控制。事中控制可以及時發現預算執行情況與預算目標的偏差，將出現的問題消滅在萌芽狀態，從而提高預算控制系統的控制效果，有利于預算目標的實現。企業在成本費用控制、資金和現金流量控制、資本投資控制等方面，都經常采用事中控制方法。
3．事后控制事后控制是指把預算執行結果及時與預算目標進行比較，分析差異并據以采取措施，糾正偏差，又稱反饋控制。事后控制能為今后的事前控制提供有價值的信息，有利于積累經驗。在實際工作中，預算的事前、事中和事后控制都是相對的。較高層次或上一環節某些事項的事后控制，往往是下一層次、下一環節某些事項的事前或事中控制，所以，三者在企業經營管理中一般都是同時并存的，需要我們同等地關注與重視。
(二)按照目的和功能不同劃分，有診斷型控制、信仰控制、禁區控制和交互式控制根據西蒙的控制理論，組織的內部控制應包括四種相互配合和支持的形式，即診斷型控制、信仰控制、禁區控制、和交互式控制。這種分類同樣適用于預算控制。
1、診斷型控制系統診斷型控制系統的主要目的是減輕管理層隨時監督工作的負擔，確保企業重要經營目標的實現。在診斷型控制系統中，可以監控重要經營指標進展，將經營指標完成情況與事先確定的評估標準進行對比，通過分析差異產生的原因并研究制定應對措施，對工作進程進行調整與修改，使工作進度能不斷接近目標。在實踐中，診斷型控制系統大量采用了管理會計工作方法手段，如全面預算管理、標準成本管理等。
2、信仰控制系統信仰控制系統的目的是鼓勵員工信奉企業優秀價值，使員工明確價值觀和目標，激勵他們去創造新的機遇。一般而言，信仰控制系統是簡明的、啟示性的，充滿了價值道德觀念。在這個系統下,員工的注意力被企業的價值創造、企業的工作質量標準以及個人如何處理內外部關系所吸引。員工可以理解企業的目標和使命，也知道如何為實現企業目標做出貢獻。信仰控制系統能夠作為診斷控制系統的補充，為管理者擴大預算控制的范圍與數量。
3、禁區控制系統禁區控制系統的目的是建立游戲的規則，明確員工必須避免的行為和危險。禁區控制系統明確規定了哪些事不能做，除此之外員工可根據組織戰略目標做任何正確的事。禁區控制系統與信仰控制系統相對應。前者劃定了企業員工的活動范圍；后者則激發和指導員工去探索和發現,去追求企業的優秀價值。兩者配合得當，能引導預算控制正確的工作方向，確保企業在合理控制的前提下，還能具備一定的創造力與活力，以適應激烈的市場競爭。
4、交互式控制系統交互式控制系統使得管理者能夠關注于戰略決策的未知領域，在競爭條件變化時了解相應的威脅和機遇，并預先做出反應。在交互控制系統中，高層管理者定期親自參與下屬決策過程，在參與過程中直接產生的系統數據或信息，作為下一步決策或調整的依據。在環境迅速變化時,交互式控制系統不僅是執行預算的控制,也是調整預算的控制。因為管理者不僅在討論分析中解決預算執行的問題，還能在反饋信息中發現機會,為調整制定新的預算提供依據。上述四種控制系統形成了企業內部管理控制的有機整體，在發揮全體員工的創造力和更新企業戰略方面各自發揮著不可替代的作用。比如，以往人們都認為預算控制是一種診斷型控制，預算的主要作用是分配責任、按照預算執行結果評價業績；但是近年來，為了適應越來越靈活多變的市場環境，預算控制逐漸演變為交互式控制，預算管理相關的各部門、各層級管理者不僅參與預算編制，而且還對預算執行、預算考核中的重大情況進行交流討論，針對預算管理中的不足與問題共同進行決策、研究制定措施。
二、預算控制系統的建立與完善
1、預算制度體系建設無規矩不成方圓，科學的制度體系是保證預算控制成功的前提。結合企業實踐來看，企業必須制訂完整的預算規章與制度，作為開展預算工作的綱領與指南，來確保預算控制系統規范運行，其內容要覆蓋預算工作全過程，包括預算編制、執行、調整、預算控制以及預算考評等等。同時，為保障預算控制的順利實施，還要建立健全相關配套制度，包括授權制度、合同管理制度、采購管理制度、存貨管理制度、受托報告制度等等。
2、設計預算組織體系完善的組織機構是預算控制有效實施的組織保證。建立一個完整的預算控制組織機構體系，不僅要成立預算管理委員會作為預算的決策機構,成立預算管理辦公室負責履行預算管理委員會的日常管理職責，還需要企業多個部門相互協調配合，包括財會部門一般擔負預算管理工作，內部審計部門負責預算執行效果的檢查，人力資源部門負責對預算責任主體實施考核與評價等等。企業內部員工與員工之問、部門與部門之間的利益沖突難以避免，有時，各個預算主體為了自身的利益難免會對整體利益產生損害。因此，需要清晰界定組織中各層次、各部門的權利和義務，通過控制手段實現組織全面目標的順利實現。
3、選擇預算控制方法正確選擇預算控制方法是建立預算控制系統的關鍵。企業預算控制方法是一個包括預算控制模式、程序及預算編制方法等三個方面在內的方法體系。預算控制模式選擇要根據企業戰略進行。企業戰略是一個企業的總體性、指導性謀劃，它對預算權責劃分和預算的組織管理模式同樣具有決定作用。因此，預算控制模式必須圍繞企業戰略來建立與實施。不同的企業，制訂的企業戰略不同，相對應的也要采取不同的預算控制模式，才能保證企業實現其戰略目標。預算編制方法多種多樣，包括定期預算法、滾動預算法、零基預算法、彈性預算法、項目預算法等，這些方法都各有其特點、優缺點及適用條件。因此，預算編制方法的選擇，必須結合企業的行業特點、競爭戰略、管理基礎和要求，在眾多的選項中確定最科學合理的編制方法。如企業內外環境相對穩定的企業適合選擇定期預算法；而運營環境變化比較大，具有一定管理基礎的企業，則選擇滾動預算法編制預算比較合適。
4、建立預算控制的信息系統信息系統包括建立各種量化的控制標準，它是實施預算控制的依據。只有通過科學高效的信息系統，才能夠及時、準確地了解預算執行情況，發現預算執行中產生的偏差，并及時調整改進，保證預算目標的實現。信息系統還應包括信息反饋系統，以保證各種信息能及時傳遞和反饋，保證控制措施的及時落實。
5、建立預算控制考核機制預算考評機制是預算控制系統中的重要環節，具有承上啟下的關鍵作用。它包括預算完成情況考核、預算系統運行情況考核兩方面內容。對預算完成情況的考核，旨在提高經營效益，如銷售收入、利潤、市場占有率、顧客忠誠度等指標；對預算系統運行情況的考核，則旨在提高預算控制系統的運行質量與效益，包括編制預算的及時與準確、出具預算報告質量高低等等。預算控制考核機制的有效實施，離不開與之相對應的激勵措施。要堅持公開、公平、公正原則，在全面考核的基礎上，對相關部門和個人進行獎罰，做到有獎有罰、獎罰分明，從而激發廣大員工工作積極性，提高預算控制系統運行質量，促進企業預算目標圓滿完成。
作者：秦敏單位：湖南鹽業股份有限公司岳陽市分公司
1單片機的簡單介紹及其工作原理
所謂的單片機（MCU）是一個微型計算機。它是在一個設備中的CPU，RAM，ROM，I/O接口的一組或多個組件和中斷系統，以及作為當前主流的STM32ARM公司生產的的A6和A7都屬于微控制器。只要給一個外部單片機加上電源，并設置振蕩電路和外部中斷電路，就可以方便的實現單片機控制。由于其體積小，功能強大，成本優勢，主要作用是改善勞動條件，節約能源，生產設備，并且可以防止事故的發生，以獲得良好的技術指標和經濟效益。因此，基于單片機的溫度控制系統在國內外受到越來越多的關注，并已被廣泛使用。
2分析并選擇出最適合的溫度控制方式
（1）第一種方法是使用純硬件的閉環控制系統。這個系統的優點是速度快，但可靠性相對較差，控制精度是比較低的，彈性小，電路復雜，調試，安裝都不容易實現，高精度的溫度控制的要求變得更加困難。
（2）第二種方法是將FPGA/CPLG或與使用FPGAIP核/CPLG方式。它是用FPGA/CPLG完成采集，存儲，顯示和A/D轉換等功能，實現人機由IP核的相互作用和信號測量和分析功能。這種解決方案的優點是系統結構緊湊，可以實現復雜的測量和控制，操作簡便;但其缺點是在調試過程的復雜性，成本較高。（3）第三種方法是將高精度溫度傳感器組合在一個芯片上。這是完全與微控制器接口進行系統控制和信號分析，由溫度傳感器信號采集和轉換的前端進行。此方法克服了前兩種方法的缺點，所以基于單片機和溫度傳感器控制的溫度在理論上非常的可行。
3在一個溫控系統中如何選擇合適的單片機和傳感器
3.1選擇AT89C51作為系統的單片機單片機在整個控制系統中占有主導地位。在主要考慮選擇時應該考慮單片機的處理速度，數據存儲容量，價格和通信方式。在考慮適當后選擇了控制系統的AT89C51作為主芯片。AT89C51具有以下特點：具有4KB的閃存芯片和128KB的程序存儲器。AT89C51的最高頻率可以達到32MHz的，具有8位數據的處理能力，擁有32個IO端口和兩個定時器。
3.2選擇DS18B20作為系統的傳感器該系統采用DALLAS半導體公司生產線數字溫度傳感器DS18B20來采集溫度數據，DS18B20屬于全新一代的微處理器專為智能溫度傳感器的配置。在溫度測量和控制儀表，測量和控制系統，以及大型設備的工業，民用，軍事等眾多領域有著非常廣泛的應用。它的優點是特別明顯，具有結構緊湊，簡單界面，傳輸距離遠等特點。
3.3確定適合單片機溫度控制的系統框架系統包括數據采集模塊，單片機控制模塊，顯示5部分模塊，溫度設定模塊和所述驅動電路。實時數據采集模塊負責采集溫度數據，收集溫度數據給單片機，由數據顯示部分上顯示所處理的微控制器。設置模塊可以設置在預定的溫度，當檢測到的溫度低于設定溫度的情況下，單片機控制所述驅動電路以開始加熱，并發出報警聲；當檢測到的溫度高于設定溫度時，停止加熱。
4單片機溫度控制原理概述
傳感器是測量溫度信息的主要載體，通過將電壓信號轉化成的毫伏級后的傳感器的溫度信息提供給電路，然后通過電路放大，弱電壓信號慢慢地放大，微控制器的范圍內調節的可自由支配的，然后通過輸入端A/D轉換器的電壓信號轉換成數字信號進行轉換。然后，相應軟件的數字信號被輸入到主機中去。使用中的信號采集到微控制器中，為了提高測量的精確度，必須在采樣時將信號進行數字濾波。同時，信號的數字濾波處理后，它就會逐漸被轉換成適當的標度，所得到的溫度指標顯示在IED屏幕上。同時還可以將溫度值與提前設定的溫度值進行比較，然后按照積分分離PID控制偏差之間的兩個算法分析的大小，從而得出最終輸出的控制值，然后確定出導通時間與輸出功率以及控制量的熱值，從而有效地調節環境的溫度來達到目的。整個溫度控制系統，它的主要目的是使實時單芯片溫度可以有效地檢測和精確的控制，從而解決了工業生產和日常生活的溫度控制方面很難解決的問題。在難以控制的情況下，利用十進制數字顯示器的實際溫度值，這有利于實現人們進行簡單和方便的溫度監測。
5單片機溫度控制系統的設計硬件和軟件系統
5.1溫度控制系統的硬件電路系統的原理及組成溫度控制系統的硬件電路包括溫度傳感器電路，D/A轉換電路，A/D轉換電路，單片機最小系統電路，帶通濾波電路，放大電路，以及一個數字的復用器電路的電磁閥控制電路和開關電路等。當然，為了實現不同的設計要求，仍然可以建立在一個單一的芯片上而在系統的外圍設備不同的電路和在不同的配置。例如可以使用鍵盤來控制矩陣電路，可用于實現溫度報警蜂鳴器和使用一些液晶顯示模塊，在溫度異常時將在液晶顯示屏上顯示出來。通過這些不同的外設模塊，可以更好地提高單片機溫度控制系統。
5.2溫度控制系統軟件開發理論溫度控制系統的軟件主要是用C語言編寫，實現了單片機的控制權。通過C語言可以實現單片機對溫度的采集的頻率的控制、實現溫度的顯示和控制等不同的功能。控制系統程序包括主程序和子程序。主程序主要用于實現單片機的初始化，將溫度傳感器的初始化設置（讀取溫度，加工溫度，存儲溫度）被初始化，并且進行鍵盤與液晶顯示器的初始化。使用該方法的主程序循環查詢來實現對溫度的采集和對溫度顯示的控制。主程序的主要作用是實時采集溫度的，并且所述傳感器的二進制代碼讀入到單片機內，并隨后經單片機的處理轉化成十進制顯示在液晶顯示器的上方。
6結束語
在目前的工業生產中基于單片機的溫度控制系統是非常有用的，它不僅能有效的對壞境溫度進行精確的測量，而且能夠通過提前設定的溫度數值來調節溫度的變化。并且系統開發成本低，精度高，可靠性強，操作靈活的特點，大大提高了生產效率。因此，我們應大力推廣使用單片機的溫度控制系統。
作者：王雪麗單位：長春職業技術學院
1噴油測試臺控制系統整體設計
S7-200是測試臺的優秀，主要有四個控制任務：測試臺主軸電機的測速和調速；各個泵的噴油量的計算；測試臺噴油次數的統計；觸摸屏和PLC的通訊。啟停控制都是通過觸摸屏來實現的，通過串行通訊送給PLC。按下觸摸屏上的啟動按鈕，試驗臺的主軸啟動并且穩定在設定轉速，此時，按下集油按鈕，PLC控制電磁鐵動作，檔板縮回，開始計時噴油次數，當噴油的次數達到設定值后，檔板伸出，噴油結束。觸摸屏上顯示各泵的噴油量。在整個計數過程中，試驗臺的主軸電機轉速穩定。
2噴油測試臺硬件設計
2.1主軸轉速控制完成調速和測速兩部分功能，PLC通過光電編碼器的脈沖計算出電機實際速度，并與設定值比較；如果有偏差，通過調整PLC的模擬量輸出電壓改變變頻器的頻率，從而改變電機轉速，直接到設定轉速。
2.2噴油量計量在測試臺的每個計量噴油量的量筒立放置了測量高度的電容傳感器，噴油結束后，把電容傳感器的油面高度信號送入PLC的模擬量輸入端子AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8、AIW10。
2.3噴油計數噴油開始，檔油板縮回。噴油泵每轉一圈，光電傳感器發出一脈沖信號，PLC計數，當計數與設定值相等，檔油板伸出。
2.4硬件單元設計硬件設計如圖2所示，按下屏上的集油按鈕，PLC的Q0.0輸出信號，通過電磁鐵驅動檔油板，油開始進入量筒，當主軸轉動一圈，噴一次油，光電傳感器輸出一個脈沖有I0.3進入PLC，當脈沖次數與設定值相等時，Q0.0無輸出，電磁鐵斷電，檔油板伸出，油不能進入量筒。觸摸屏上顯示實際噴油次數。光電編碼器是增量編碼器，輸出三相信號從PLC的I0.0、I0.1、I0.2輸入，利用PLC的高速計數器HSC0對脈沖計數，運算出電機轉速，并顯示到屏上，實際轉速和設定值經過PID算法調節，通過PLC的模擬量輸出模塊輸出標準的電壓信號驅動變頻器，調節輸出交流電頻率，從而調節轉速。噴油筒內油的高度有電容傳感器測出，經過換算得出個噴油泵的噴油量，也就是說，僅僅測量噴油高度就可以，6個電容液面傳感器測量值送入PLC的模擬量輸入擴展模塊EM231。
3噴油測試臺軟件設計
3.1軟件總體設計軟件系統包括PLC控制部分和觸摸屏部分，PLC是系統的優秀，屏幕控制是指揮中心，完成主軸轉速，噴油計數的設置和顯示，測試臺的啟停控制，記錄數據。PLC控制部分主要完成工作過程的控制，包括噴油次數計數、主軸測定、信號的輸入輸出、數據的處理。
3.2PLC軟件設計PLC包括主程序、噴油計數程序、測速程序、調速程序和噴油計量程序。主要完成系統初始化、接受設定值、調節主軸轉速程序、噴油量計量和噴油計數程序。
作者：房亞民王愛玲
1數控機床電氣控制系統概論
通常情況下，數控機床的系統一般由三種系統構成，分別為反饋檢測系統、NC控制系統和伺服驅動系統。數控機床的電氣控制系統對于數控機床的加工方面會產生不同程度和不同方面的影響。從數控機床的加工精度方面來看，其中位置伺服控制系統能夠對于機床加工的精度方面產生很大程度上的影響。所以，位置精度屬于比較重要的指標之一。要想保持位置精度的準確性，不僅需要在系統使用的時候選擇正確的開環放大的倍數，還需要對于位置檢測中的元件能夠有一定的精度上的要求。另外，由于數控機床屬于精度高且效率也很高的一種自動化的設備，它能夠為數控機床的生產提供更高的生產效率，但是如果這個系統出現問題和重大故障，那么其所帶來的損失也是不可估量的。因此，數控機床電氣控制系統的可靠性和安全性也是值得關注的一方面。
2數控機床電氣控制系統出現的問題
數控機床在電器控制系統方面的故障一般都是強電故障和弱電故障兩種，具體如下所述。
2.1弱電故障弱電指的是數控機床電氣控制系統中的電子的元器件以及集成電路為主要的控制的部分。弱電故障中又可以分為硬件發生的故障和軟件發生的故障。硬件故障主要是指各種集成電路內部的芯片或者是接插件等出現的事故。軟件故障指的是在硬件都屬于正常的情況下，內部發生的各種動作性的問題或者是數據出現丟失等問題，一般比較常見的例子有加工程序出現錯誤或者是計算機的運行出現錯誤以及系統的程序或者是參數出現錯誤等。
2.2強電故障強電部分指的是控制系統之中出現的主回路或者是大功率的回路中的繼電器或者是電源變壓器等一系列的電氣的元件以及其中組成的控制電路。強電故障雖然在維修或者是診斷問題的部分較為簡單，但是因為其處于一種高壓以及大電流的工作狀態之下，所以一般強電發生故障的次數要多于弱點故障，因此需要相關的維護和維修人員能夠予以重視。
3解決方法
3.1調節法在解決數控機床電氣控制系統的眾多辦法中，調節的方法是其中最為簡單的一種。調節法主要是通過對于電位計進行調整，以此來達到修復系統出現的故障的目的。最佳的調整辦法是對于伺服驅動系統和被拖動的機械系統來進行系統的調整，并實現最佳的匹配的一種較為綜合性的調節的辦法。這種調節的辦法也較為簡單，可以使用一臺但是多線的記錄儀來或者是雙蹤示波器來對于觀察指令和速度反饋的一種相互響應的關系。一般都是通過對于速度調節器的比例系數以及積分的時間進行調整，促使伺服系統能夠達到比較高的動態響應的一種特征，但是又不會出現振蕩的一種最恰當的狀態。另外，在現場如果沒有示波器的情況下，相關的工作人員可以根據自己以往的工作經驗，調節來使得電機起振并向反方向慢慢進行調節，一直調節到消除振蕩狀態為止。
3.2復位法如果數控機床的電氣控制系統由于突發性故障而引起系統報警的情況，那么可以是他呀復位法患者是開關系統電源來進行依次地操作來消除故障。但是如果系統內部的工作存儲的區域掉電并且插拔電路板以及電池欠壓，而造成系統出現混亂的現象，那么就需要對于系統進行初始化操作來進行清除，但是在清除之前需要提前做好數據和信息的拷貝，以免丟失數據。但是如果初始化操作之后故障依舊沒有排除，那么就需要進行硬件方面的檢查和診斷。
3.3更正法所謂的更正法指的是對于系統中的參數進行修改，程序更正的辦法。系統的參數主要是用來確定系統的功能的一種依據，如果系統的參數在設定的時候出現錯誤那么就很可能造成系統出現故障或者是系統中的某一項的功能失去作用。有的時候可能會因為用戶的程序出現錯誤而導致系統出現故障而停止運作。在這種情況下，系統修復可以使他系統的搜索功能進行檢查，來對于用戶的程序中出現的錯誤進行搜索，在搜索完成之后依次改正，這樣才能在發現錯誤之后進行改正，系統才能恢復運行。數控機床電氣控制系統的發展在未來的發展道路中將不斷走向開放式的發展形式，由于其可靠性和低成本等一系列的優點，將會促使更多的數控系統生產的商家逐步走向甲方是的發展形勢。其中，數控機床電氣控制系統在速度方面也將走向高速化的發展道路，精度方面也會得到一定的發展。另外，數控機床的電氣控制系統還會向智能化方面進行轉變。人工智能機在我國的研究和發展已經走向了一定的程度，其在計算機領域的發展也在不斷深入，數控系統的智能化程度也將趕上時代的潮流，走向智能化的發展道路。
4結語
電氣行業在我國國民經濟發展中十分重要，電氣行業涉及到的眾多科技水平也是關系到電氣行業發展的重要方面。我國在數控機床的生產和管理方面都已經達到了一定的水平，隨著國家經濟和技術的發展，數控機床已經走向了數字化和自動化的領域。數控機床電氣控制系統對于整個數控機床的生產是至關重要的。筆者在文中主要討論了數控機床電器控制系統的概論并提出了解決數控機床電氣系統故障的方法，希望為促進數控機床的發展提供建議。
作者：張昊單位：紐威數控裝備有限公司
1PLC操作保護系統的硬件配置
PLC是西門子公司的產品，現在在提升機操作保護系統中，應用得到最廣泛的就是西門子公司的產品PLC，由于它的很多方面的性能都明顯的優于傳統的操作保護系統。下面是各個硬件模塊的功能介紹：
（1）電源模塊：將220V的交流輸入電壓轉換成24V的直流輸出電壓，以供其它模塊使用。
（2）CPU模塊：控制總線上模塊與模塊之間的數據傳遞，并執行用戶輸入的程序。
（3）32路輸入模塊：該輸入模塊一共有3塊，它的作用是將PLC外部的信號轉換成PLC內部的可進行處理的信號。
（4）16路輸出模塊：該輸出模塊一共有2塊，它的作用是將PLC內部可處理的信號轉換成能夠控制提升機系統的外部信號，來控制提升機系統進行工作。
（5）轉換模塊：此模塊分為兩類模塊：一類是是A/D模數，它的作用是將連續信號轉換成數字信號，便于PLC系統進行識別和處理；另一類是D/A模塊，它的作用與A/D模塊的作用恰恰相反，它是將PLC內部可處理的數字信號轉換成連續信號。
（6）通信模塊：它的作用是：確保各模塊與各模塊之間的通道流暢，再就是確保模塊與上位機之間的通道流暢，保證信號從各模塊傳送給上位機時，可以使上位機做出相應的響應。
（7）計數模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計數模塊的作用都是計數，兩塊模塊分別是對主滾動筒上的和導向輪上的編碼器進行計數。
2PLC操作保護系統的軟件設計
PLC是西門子公司的產品，它不需要用戶自主進行編程，能夠好好地滿足用戶的需要，下面是它的軟件模塊，軟件模塊的主要作用就是存放程序，它的軟件模塊有下列幾種：
（1）組織模塊（OB）：它的作用是保證接口通道流暢，保證CPU操作系統和用戶程序之間的通道流暢。對用戶程序的循環處理工作主要是由OB1模塊來完成的，剩余的OB模塊用來對特定事件做出響應和中斷。
（2）功能模塊（FB）：它是可多次調用的邏輯功能模塊，它在執行時必須帶有即時數據模塊，并且每次用戶程序對FB進行調用時可提供新的參數。
（3）功能模塊（FC）：它也是可多次調用的邏輯功能模塊，但是它在執行時不需要帶有即時數據模塊，這也是它與FB模塊的最大區別，并且每次用戶程序對FC進行調用時可提供新的參數。
（4）數據模塊（DB）：數據模塊用來存放各種不同類型的數據，它在PLC存儲器開辟另一個存儲區。
根據用戶的要求和本身系統的結構要求，用戶程序可以自行選擇軟件模塊的構成形式,其中軟件模塊有以下幾種，各個軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個軟件模塊的作用是用來進行計數，主要是用來計算計數模塊中的脈沖個數；DB1和DB2兩個軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個軟件模塊計算出的計數模塊的脈沖個數，以此來實現計數模塊將數據和信號流暢而準確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機電壓和電流、電機轉速、軸承壓力、提升速度和載荷等；FC93軟件模塊的作用是制動，主要是對電氣施閘類故障進行制動處理；FC114軟件模塊的作用是用來處理PLC內部信號，并產生控制信號，像回路的安全和保障、故障的報警和液壓器件的制動等等；FC5軟件模塊的作用是進行邏輯運算和閉鎖，主要是對輸入到PLC內部的信號進行運算并產生控制指令來控制提升系統的各個部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類故障，這類故障主要是立即施閘類故障；FC94軟件模塊的作用也是對施閘類故障進行處理，這類施閘類故障主要是提升終了施閘類故障；FC95軟件模塊的作用是處理報警類故障，當報警系統出現故障時，主要是由該模塊進行處理；PLC的啟動組織模塊是OB100軟件模塊，在系統啟動后該組織模塊只可運行一次，以后的循環程序就不會再運行了，在該組織模塊中有關參數和程序可隨著用戶的需要進行更改；OB1軟件模塊是用戶程序主要組成部分，用來存放用戶主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環運行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實現特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進行循環調用，采用這樣的程序設計可以使我們的程序設計更加簡單，調試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實現定時中斷的組織模塊，采用M/T法可以計算出提升機的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機的轉速；Z是旋轉編碼器每轉一圈時所輸出的脈沖的個數；M1為計數器M1所記的脈沖個數；M2為計數器M2所記的脈沖個數；f為脈沖頻率（高頻時鐘脈沖）。
3結束語
煤礦提升機作為礦山設備中的重要一員,近些年來煤礦提升機操作保護系統主要是由PLC組成,而且具有以下優點。用同一臺PLC就可以控制不同的機器進行工作，用戶只需改變軟件模塊中的程序就能滿足用同一臺PLC進行控制不同機器的要求，大大節省了人力和物力，所以，它具有較好的通用性和經濟性。PLC具有較強的邏輯運算能力和數字運算能力；所以它的功能還是比較強大的，此外，PLC能夠實現自我診斷功能，當出現錯誤時，它會自行檢出錯誤和故障，并作出相應的行為。由于PLC的開關動作主要是通過半導體電路來完成的，它的技術中還采用了微電子技術；因此，它的可靠性很高。PLC中采取了屏蔽、濾波、隔離等抗干擾措施，能適應惡劣的工作環境；所以，它的抗干擾能力比較強。
作者：楊勇單位：吉林電子信息職業技術學院
1半導體培養箱的控制系統基本原理
培養箱溫度、濕度的調節是通過控制系統實現的。培養箱溫度調節是由箱體內置的溫度傳感器，采集數據，傳至溫度控制器調節，通過調節通過半導體制冷器電流量或者接通空氣加熱單元即半導體制冷器的熱端面來實現增加箱體內溫度或降低溫度，來達到所需要的控制溫度；濕度的調節是由箱體內置的濕度傳感器，采集數據，傳至濕度控制器調節，從而通過調節半導體制冷器的電流量，使其與空氣接觸面的溫度降低，即半導體制冷表面（冷端面）的溫度低于空氣露點溫度的來實現對箱體內空氣的去濕作用，或者接通超聲波加濕器來實現加濕作用，以達到控制所需要的濕度。
2培養箱的控制系統設計與分析
要保證培養箱功能的實現，及設備的節能運行，必須精確協調熱濕處理系統、空氣循環系統的運行工作，需要設計完善的自動控制系統和準確的控制策略。
2.1控制方案
2.1.1熱濕處理設備控制要求制冷系統：采用半導體制冷裝置，可以制冷降溫，且改變箱內的的相對濕度。如果冷端表面溫度過低，低于露點溫度時會除濕，不需要除濕時可通過調整循環風量和啟停周期等措施避免。加熱系統：采用半導體制熱裝置，可以加熱升溫，可以使箱內的相對濕度降低，但不改變空氣的絕對濕度d。除濕系統：采用半導體制冷裝置，與制冷系統聯合工作使冷端表面溫度低于露點溫度進行除濕。加濕系統：采用超聲波加濕器，增加絕對濕度d，使箱內的含濕量d和相對濕度φ都增加。
2.1.2控制策略溫濕度控制即將空氣的狀態控制在一定的范圍之t±t、φ±φ或d±d，控制精度即范圍的大小，根據測得的干球溫度和濕球溫度，確定初始狀態。換算出空氣的含濕量d，含濕量d能反映空氣濕空氣的絕對濕度。將啟動時箱內的溫度、絕對濕度與要求的設定狀態進行計算比較，確定進行制冷，加熱、加濕、除濕等設備的運行，將空氣的狀態參數調控到所需的范圍之內。
（1）溫度控制根據加熱、制冷系統工作特性，并充分發揮計算機處理數字量的優勢，采用占空比的信號輸出，根據當前實測值tc與設定值ts之差tc-ts進行如下方案調節：a.當tc-ts＞2、全負荷制冷運行-2≤tc-ts≤2時：PI調節運行，并根據進入該區間前的運行方式進行制冷運行或加熱運行：如是在tc-ts＞1區間進入的，則保持制冷運行，采取PI調節制冷負荷大小。如是在-1≤tc-ts區間進入的，則保持加熱運行，采取PI調節制加熱荷大小。b.當tc-ts<-2時、全負荷加熱運行由于恒溫恒濕箱的外擾較小，且被控參數不會突變，為保證參數的穩定性采用PI調節算法，控制器采用時間比例的占空比信號輸出，控制固態繼電器的通斷，精確控制加熱制冷系統運行，實現溫度的準確控制。
（2）濕度控制度量空氣中含水蒸汽量的參數有含濕量d、相對濕度準、濕球溫度ts、露點溫度tL，幾個參數中只有含濕量d表示水蒸汽含量的絕對值，其余都是相對量。因此將含濕量d作為濕度的控制參數，更為合理。在濕空氣的諸多參數中，壓力和溫度是易測的，而含濕量不易直接測量，只能通過相對濕度或濕球溫度的測量間接得到含濕量。由于測量相對濕度的傳感器不確定性較大，穩定性差，不適合用于對溫、濕度要求很高的恒溫恒濕箱，且價格高。而干、濕球溫度測量相對濕度，是傳統的的方法，簡單可靠。因此，我們采用濕球溫度作為測量參數，即濕度的控制參數。
3整機自動控制系統實驗
將制冷、加熱、除濕、加濕系統都接到自動控制系統中，自動控制制冷、加熱、加濕、除濕系統的運行，進行溫度和濕度參數的控制實驗。
4結束語
結果表明，本培養箱具有較寬的溫濕度調控適應性，溫濕度參數達到了設計要求。驗證了整機的工作性能及控制系統控制效果可行。本實驗提出的用絕對濕度代替相對濕度，將溫度、絕對濕度與要求的設定狀態進行計算比較，確定熱濕處理設備的運行，將空氣的狀態參數調控到所需的范圍之內是可行的。
作者：田茹單位：包頭輕工職業技術學院
