自动化控制系统网络技术的发展

?作者：卞正岗

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?发布时间：2011-05-09

1、引言

新世纪以来，信息化速度在加快。自动化控制系统中，不仅在办公自动化系统、智能大厦自动化系统、市政、交通、物流、商业、银行等公用工程自动化系统方面的网络化有很大变化，就连机械制造为主的离散工业自动化，特别是流程工业自动化方面也向数字化、网络化、智能化方面前进了可喜的一步。特别是最近陆续开工建设或已试车成功的特大型炼化项目，已经在其自动化控制系统中的现场层采用了约1/4的FF(基金会现场总线)等现场总线产品，监控层基本采用了高速以太网主流网络产品，逐步做到控制彻底分散、操作显示及管理高度集中(全厂15个装置集中在一个总控制室操作)，系统数字化程度有了质的飞跃，为管控一体化打下了坚实的基础。这是对传统DCS的重大突破。在此十一五规划开始之年，有必要从自动化控制系统的角度，看一看网络技术的发展历史，温故而知新。

2、历史回顾

电报、电话等出现后，就有了用于信息传递的通信网络，特别是微型计算机出现后，功能不同或地域不同的计算机之间连成网络，数字通信技术就由一般单机(主机对终端)、多机通信扩展成计算机网络系统。自动化控制系统是一种完成测量和控制功能的分布式计算机局域网，其发展过程如下：

2.1 70年代DCS初级通讯系统

上世纪70年代中期开始出现DCS分散型控制系统，这是在并无统一网络标准的情况下，以大型企业为主各自完成的。网络规模大约节点有32-64个，通信距离约在1公里以内，主要节点为控制站和操作站，拓扑结构以环形和总线型为主，通信介质多为同轴电缆，也有采用双绞线的，通信速率为1Mbps以内。在控制站、操作站内均有“通信卡”等专用网络部件。这时期代表性的产品有TDC2000的DHW(数据高速公路)总线和CENTUM的F总线等，均采用“令牌总线”通信协议。数据共享方面已做到按工位号操作。这时现场仪表均为模拟仪表，少数专用设备有RS-232/RS-422/RS-485等串口，可与之相链接。这期间通信规程中有IBM等提出的同步数据链路规程(SDLC)、高级数据链路规程(HDLC)和国际电报电话咨询委员会的CCITTX.25等。

2.2 1975年推出以太网(Ethernet)

1975年美国施乐(Xerox)公司推出了以太网(Ethernet)，以后3COM等多家供应商参与，在此基础上形成的以太网局域网，在突发性事务处理的各种通用系统中得到了较大发展，以太网以载波侦听多路访问/冲突检测方式即CSMA/CD方式进行数据通信。

2.3 始于1980年的ISO/OSI参考模型与IEEE802家族标准

在上述两方面技术的基础上，1980年2月，IEEE电子电气工程师协会建立了一个委员会(简称IEEE802委员会)，负责制定局域网标准。又1983年ISO国际标准化组织通过了开放系统互联参改模型(OSI，Open System Interconnection)即ISO/OSI参考模型，在此基础上，1985年IEEE802委员会成立9个分委员会，(后来又增加成13个委员会)(为22个分委员会)，其中IEEE802.3负责CSMA/CD网，IEEE802.4负责令牌总线网，802.5负责令牌环网(其他分委员会负责高层接口、逻辑电路控制、广域网、宽带、光纤、数据和语音综合网络、可互操作的局域网的安全、无线局域网、有限高速局域网、有线电视等)，这些分委员会的工作，后来形成了ISO的标准，而我们对这些标准，又统称为IEEE802标准。

2.4 80年代中后期DCS通讯网络发展里程碑——TDC3000网络

80年代中后期，有了上述ISO/OSI参考模型和IEEE802标准基础，出现了第二代、第三代DCS系统，其网络特点为在保证第一代DCS网络延续性(即能互连)的前提下，能实现多个装置DCS互联及全厂各车间互联，向全厂控制网络与管理网络互联方向发展，当然这期间更新的网络的系统规模在扩大，采用光纤，通信距离为原来数倍，通信速率提高至10Mbps或更高，涵盖工位号是原来的数倍，工位字符数由8位字符增至12个字符，而且形成了域的概念，但这期间现场仪表仍以模拟仪表或HART标准的仪表为主，只是远程I/O 的数据通信型式的现场仪表在增加，与PLC、分析仪等数字通信的能力增强。又不同厂家的DC的互联问题已提到日程上来了，DCS内异构的网络互联在逐步实现，其中TDC3000网络结构最为典型。DHW(250Kpbs)通过HG(数据高速通道的)与LCN(局部控制网络)相连；与DHW相当的新开发的总线VCN(万能控制网络)通过NIM(网络接口模件)与LCN相连。LCN网络可接645模件，通信速率为5Mbps，采用同轴电缆，通信距离为300米(光纤通信时为2000米)，用于控制室内操作站、应用模件、历史模件上位机接口(CG)等互连，并通过DHW、VCN与控制站相连，通向现场，LCN采用一种专有的含误差检查的“令牌传递”协议。CG与现套接口软件CM50S、CM50N配合保证与上位机相连，完成工厂管理的和高级控制的功能。VCN可按63个模件(32个冗余设备)，通信速率为5Mbps，采用电轴电缆，通信距离300米，其上接控制站PM、APM、LM等，UCN及LCN已经参考了IEEE802.4通信模型。

2.5 80年代后起之秀的PLC多层通讯

PLC可编程控制器在80年代已由单独控制器连成中小型规模以上的系统，1990年前后一台或多台PLC通过RS232/RS485串口与1台或多台PC机(操作站内装HMI人机界面和组态软件或称SCADA软件)连成系统，它采用了现成的网络技术，特别是DDE或OPC 数据交换软件技术及IEC61131-3标准的组态软件，使PLC系统的开放性、可用性大大提高，成为低成本自动化的典范，现已逐步过渡到21世纪初的工业以太网为主的网络，而且由罗克韦尔公司牵头的CIP通用工业协议(Common Industrial Protocol)已经形成，DeviceNet/ControlNet/Ethernet/IP三层结构的通信网络，已为人们接受，PLC由原来通信功能较差变成走在网络化的前列。

2.5 90年代现场总线热潮方兴未艾

现场总线技术在90年代已经形成了开发的热潮，它适应了各行业现场测控方面的需求，形成了多标准并存的局面，细分传送数据宽度的位级的传感器总线，传送数据宽度为字

节级的设备总线、传送数据宽度为数据流或功能块级的现场总线，FF HI/FF HSE等对过程控制更适合些，Profibus、Device Net等对离散控制更适合。基金会现场总线FF HI采用了ISO/OSI通信模型的1、2、7层及用户层，它在现场两线制供电、防爆、防电磁干扰、防雷击及冗余、现场控制(PID单回路调节、串级调节、选择性调节、比值调节等常规控制均在现场完成)、互操作性、互换性方面均经受了实际工程的较长期的考验。FFHI在通信上考虑了网段上各种设备的特点及现场传输信号的特点，为多年相关经验的总结。把现场总线设备的通信连接(一种软连接)这种虚拟通信系统VCR(Virtual Communication Relationship)分成三种类型，即设置参数或改变操作方式的客户/服务器型(C/S)、刷新功能块的输入输出的发行者/预定者型(P/S)、事件报告、趋势报告的报告分发型(S/S 源点/受点)，并且利用对象字典(OD)、设备描述语言(DDL)及用户层的功能块应用过程等，完成自动化系统测量数据采集、控制回路任务，及保证可互操作性。FF HSE在与FF HI无缝连接的基础上，用高速以太网(HSE:High Speed Ethernet)完成中央控制室一级或监控层的网络COTS化的任务，采用了交换机等网络产品及传输层、网络层的TCP/VDP/IP协议，保证了系统的开放性和可互操作性。

现场总线技术发展与现场仪表实现数字化、网络化、智能化是分不开的，目前流程工业用的变送器等现场仪表生产情况是FF占10%、HART占40%、模拟仪表占50%，所以还要重视现场检测仪表与执行器的更新换代，才能使现场总线技术普及。

2.6 “e网到底”前程似锦

在90年代之前兴起的互联网(全球性的广域网)，及移动通信、多媒体技术、个人计算机及操作系统网络支持功能的发展等，对自动化测控系统的数字通信技术的影响是非常深刻的。由于互联网的普及，“网络接入业”的兴起，交换机、集线器、5类双绞铜缆等网络产品价格下降，以太网及互联网协议簇(包括TCP/IP等)的应用技术深入到各种连网设备中，传输方式由基带向载波、宽带等方式发展，网络速率由10M提升至100M、1000Mbps等，所以在自动化测控系统中兴起了“工业以太网”热，又由于一部分人强调自动化测控系统的确定性和实时性的特点，而在商用以太网基础上进行改造，形成了多种实时以太网，但这只是一个过程，关键是性价比能否为用户认可。总之，向着自动化测控系统网络扁平化、直至“e 网到底”的方向发展，这个趋势是明显的，只是有待时日而已！

2.7 新世纪FCS与DCS孰是孰非

第4代DCS的出现，适应了21世纪初现场总线技术，管控一体化技术的发展。目前，通过现场总线基金会的HIST互操作性测试认证的11个主控系统，均是第4代DCS系统，而且在“基金会现场总线系统工程指南”中指出：“所有FF功能，包括工程、组态、维护和操作显示功能，应集成在单个无缝主系统中。工程、组态、维护和操作性能应能够与传统模拟或离散I/O、智能HART和专用I/O、基于总线的I/O和FF系统实现兼容和无缝集成。建议不要采用只针对FF并且与传统系统不兼容的独立软件工具、显示或程序。”从而为“FCS取代DCS”等等观点，找到了解决的出路，即共同融合、相辅相成、DCS和FCS双赢的道路。这是网络技术的功劳，因为它能够使如此复杂的通信要求，在经济适用的条件下完满的实现这个融合的过程。当然上面所说的主控系统，均达到FF HSE更高的水平。第4代DCS的通信技术向以太网及TCP/VDP/IP协议靠拢，与工厂管理网络兼容，数据共享，逐步形成企业互联网Intranet。

3、开放系统互联参改模型

ISO/OSI参改模型反映了计算机网络通信的工作原理，把通信过程分段，相应把网络功能分为不同的逻辑和物理层次，即不同功能层次完成不同通信阶段的工作。这个过程与邮政信件的邮递过程很相似，即按照收发信者活动、邮局服务业务、邮局转送投递业务(分栋、集装邮包或相反的折封邮包、分栋)、运输部门邮包运输管理来划分层次。计算机网络通信对应分应用层、表示层、会议层、传输层、网络层、数据链路层、物理层共7层，这就是OSI模型。

每一层的功能是独立的，与上下层有关，同等层之间的通信规划形成通信协议。如本文前面提到的IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5同属物理层及数据链路层的介质访问控制(MAC)子层的不同的通信协议。

实现网络节点各层功能的基本方法是利用硬件实现较低层协议，利用软件实现较高层协议，或低层(1-3层)通信传送功能网络和终端都具有，而高层(4-7层)通信管理功能由终端设备提供。如果某种网络用途较广，更多的采用“专用芯片”等集成电路，则可以获得更高的性价比，而且这往往为某种局域网技术生存的要害。众所周知，商用以太网是一个很好的例子，另外就是Lonworks技术，它得到了Motolora和东芝及后来加入的Cypress公司等器件公司的支持，生产的Neuron神经元芯片中，集成了3个CPU，将相关的OSI模型的7层通过协议包括兼容多种通信介质、Neuron C控制语言、网络变量等，均固化在其中，使通信达到能互操作水平，从而在智能大厦等局域网中得到广泛应用，这也是一个成功的范例。

4、网络产品分类

如果把各终端节点如何与线缆等通信介质相连的接口卡、连接器及通信介质和一些专门为通信而设置的节点均称为网络产品，加之对办公用或商业用网络产品与工业上管理用和控制用(包括现场总线)的网络产品综合考虑，还要对通信软件等进行分类，将是一个复杂的工作。现在从网络互联的低层设备功能来分，主要有中继器(或称重复器repeater)、网桥(bridge)、路由器(router)、网关(gateway)几种，以上几种均为有源产品。其功能简单地说：中继器为同一种网段上加强信号用；网桥用于同一种通信协议不同传输速率的两个网段的连接；路由器用于更为复杂的采用同一种通信协议的网络进行通信路径选择；网关用于两种不同通信协议的网段或网络之间信号和数据的变换。以上一般均为有源产品。无源产品有T

型分支(Tee)、无源多端口集线器(Passivehub)、终端器、电缆、光缆等。

在实际网络中，商品名词还有接口卡、接口模块、链接设备等，特别是商用以太网的接插器(Connector)、集线器(hub)、交换机(Switches)已成为目前通用的网络产品，它们要用于工业现场还需要根据环境条件进行强化设计，方可成为工业以太网的通用产品。其融合过程是在加速中，在“世纪之交论自动化系统工程产业”一文中所指出的一段话的现象，是不会再出现了(“我们可以用50美圆购买一块以太网卡用于PC机。而XXX生产商要求我们用2000美圆购买同样的东西，这真是疯狂……”)。

作为网络产品，对于无线数字通信，诸如调制解调器、数传电台等在国内应用已相当广泛，它将随着商用移动通信技术有关数字通信的业务的发展而改变，这将另设专门文章来表述。

嵌入式系统技术的普及，特别是32位的RM9等处理器嵌入式产品在网络产品中的使用，将使得网络产品智能化程度、价格、体积等方面都有改善，这也促进了网络技术的发展。

5、关于交换机

近年来流程工业企业新建的中央控制室的网络中，交换机已广泛使用，特别是网络图中堆叠式交换机的图样很显眼，证明自动化测控系统网络的监控层已在很多行业中采用交换机。谈到交换机，最早用于电话网络中，它把要求通信的输入线和被呼叫的输出线接通……，经过几代产品更新换代，现在已由工作在OSI模型中的第2层发展到工作在第2、3层，即数据链路层和网络层。交换机是多条点线的交换矩阵互连，即把每个端口都挂在一条带宽很高的背板总线上。也可以说第2层交换机称为交换式集线器或多口网桥；第3层交换机除具有第2层交换机功能外，还具有路由器功能，即进行通信路程选择(IP/IPX路由)。关于集线器实质为中继器，当然也属于OSI第2层设备，有MAC子层CSMA/CD算法，即在连接的多个端口中，随机选出某一端口设备，并上连交换机等设备。

交换机除去封装数据包进行转发、减少冲突域之外，还有隔离广播风暴、网络管理等功能，特别是工业以太网用交换机，还应适应工业环境及做到双电源供电，避免单一电源所造成的数据流失，支持环形网，提供网络冗余，通过安全规范认证，做到断线快速恢复等，正是由于增加了这些功能，所以其价格略高于商业以太网产品，目前赫斯曼、卓越等工业以太网用交换机已得到广泛应用。至于商业用交换机是否可用在工业上的问题，应该因地制宜，具体情况具体分析，正如不少工业企业在系统集成中，操作站使用名牌戴尔计算机而不使用一般工控机的现象，屡见不鲜。

6、系统集成技术与网络技术

自动化测控系统的基础是3C(Computer、Control、Communication)和1 I(Intefration)，目前又提出了1S(Solution)目标，它的推动力是电控、仪控一体化和管控一体化。系统集成技术与网络技术相辅相成，共同达到在网络上共享数据和信息的目的。系统集成一词流行始于80年代末、90年代初，现在Integrated System和System Integration的界限在逐渐模糊了，这证明系统集成商和最终用户掌握，网络技术的水平在提高，对各种网络或现场总线互联的接口卡的需求在扩大，美国Woodhead公司、Prosoft公司等的几十种接口卡产品和多协议网关(Modbus Ethernet TCP/IP←→Profibus)可以满足系统集成的需求。系统集成技术的发展，在OPC(过程控制的对象链接嵌入)、EDDL和FDT(关于互操作性)、

IEC61131-3(关于组态)三个标准推动下，目前又向前发展，2003年发布了ISO15745标准，它解决了系统集成的应用需求和接口两个基本问题，该标准全称为：工业自动化系统和系统集成——开放系统应用集成框架，分为4部分：通用参改描述、以ISO11898标准为基础的控制系统的参改描述、以IEC61158标准为基础的控制系统的参改描述、以以太网标准为基础的控制系统的参改描述。第一部分提出了开放系统的应用集成框架(AIF，Application Integration Framework)，它定义了一些元素和规则，构成集成模型来表示应用需求，并开发应用互操作专用规范AIP，这个AIP是接口规范的表示形式，并要求开发AIP时，应用UML、XML等来描述和表达。这些对系统集成技术发展起到了里程碑式作用。自动化测控系统的网络往往牵涉到第二、三、四部分，如基金会现场总线FFHI/FF HSE就与第三、四部分相关，所以它是异构系统的组合，而多种异构系统中，监控层都采用了第四部分的以太网标准，交换机为中心的星形结构比较普遍地被采用，而且冗余技术、安全技术、质量服务

等都有较大提高。工业以太网实时向已达到5-10ms，这对于流程工业的控制系统(包括安全系统)、离散工业控制系统(除去少数同步要求高的运动控制系统)，均可以满足要求，所以有把握地说：实践已经证明，现场层采用FF HI等现场总线、监控层采用一般工业以太网是成熟的网络技术，将会在今后普遍被采用。

在工业以太网推广过程中，还应把Web浏览等互联网技术在工业上应用搞到位，也就是说要让相关的人们可以放心地浏览现场数据，从而在地域方面使生产方式、公用工程管理方式发生变化，起到促进生产力和改进社会服务的作用。

7、结束语

在参考文献[2]的文章“军用ATE/ATS技术的发展”中提到COTS，在军用信息系统中能把它作为设计原则，所以一般自动化测控系统更应重视COTS原则。COTS原文为Commercial off the sheff technology商业现货技术，这在网络技术方面同样重要，我们应看到自动化测控系统在网络技术方面的共性，把网络产品的价格降下来，使现场总线的“辅助设备”通用化……。COTS与创新是不矛盾的，而且创新成果必须是在商业现货基础以商品的形式出现在市场上的，否则是毫无生命力的，创新开始就要吃透COTS原则。当然要做到集成创新，那就更离不开COTS了。

把自动化控制系统对网络的需求分类，首先在数据采集系统中推广COTS原则；针对不同行业的需求推广不同的现场总线技术；工业以太网推广过程中，应对工程应用和开发并重。

检测仪表、执行器的数字化、智能化、网络化是基础，应该在国内大力开发这方面的新产品，同时要在国内建立测试中心，认证中心，开展标准化的工作，确保开放性、可互换性，争取成为国际上认可的产品。

工业自动化系统设计原则

工业自动化系统设计原则先进性：以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音和视像等多媒体应用，能确保网络技术和网络产品几年内基本满足应用的需求。要求采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构；采用的设备、技术应当是业界先进的；采用先进的现代管理技术，以保证系统的科学性。实用性：由于现代煤矿企业的安全、生产监控及调度任务、各职能部门之间业务的联系在很大程度上是以网络为基础，而安全、生产监控则对数据的实时性要求很高。因此，在设计上应保证网络的处理能力和带宽越大越好。开放性：网络具有良好的开放性，与其他网络有很好的互连性。高可靠性：实时监控的不可间断性决定了在网络设计中（尤其是网络主干）必须考虑提高网络运行的可靠性，保证系统在一个节点出现意外时整个系统仍能运行。因此，在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都必须高质量，并保证核心网络设备具备冗余。同时，采用先进的防火墙技术保证系统的安全。可扩展性：

在网络技术日新月异的今天，网络要有能力和将来的技术融合，同时要保护现有投资，保证网络系统随时加入新的设备，保证有关软件的顺利升级和扩充。要求：网络规模的可扩展性，包括网络的地理分布、用户数。网络容量的可扩展性，要求整个网络系统随着用户规模和应用的扩展，网络的传输容量也必须能相应的提高。灵活性：整个网络系统必须满足便于安装、便于管理、便于维护、便于使用的要求。安全性：网络的各个环节要尽可能多的提供安全保密措施，来保证网络的性能。安全措施应包括：防病毒、防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。可管理性：网络的建设必须保证网络运行的可管理性。要求可发现网络拓扑、实时监控网络性能、管理维护设备配置，并可迅速简便地进行网络故障的诊断。

工业自动化控制系统管理规定

办法设备保全处湖云设〔2016〕1号湖南云峰工业自动化控制系统管理规定1 目的为规范和加强弋阳海螺工业自动化控制系统的日常管理，保障公司生产的顺利进行，使自动化控制系统管理科学化、制度化，建立相适应的管理体系；根据公司《计算机管理办法》、《报警值修改管理规定》，特制定本规定。 2 适用范围本规定适用于公司工业自动化控制系统设备从调研、选型验收、安装、使用直至更新全过程的管理。本规定中控制系统主要是指公司内工业自动化控制计算机系统、可编程序逻辑控制器系统。 3 系统管理 3.1 设备保全处是工业自动化控制系统的职能管理部门，主要负责控制系统的软、硬件的维护与运行工作、技术资料管理及各种备件管理,并根据运行状况制订系统检修计划及方案； 3.2 各使用部门严格按操作规程及维护规程使用与维护；确保系统使用运行环境，监控运转状况，发现问题及时与设备保全处联系；并积极配合专业维修人员分析处理系统故障； 3.3 设备保全处应在操作站设立严格的口令管理制度，严格区分维护、操作使用权限。系统管理员应设两人，拥有除用户权限设臵外的所有权限，用户权限设臵口令由保全处分管领导掌握：

3.4 一般情况下系统管理员需了解、熟悉系统设臵及程序时不得在系统操作站和工程师站上进行，以防止不慎错误的修改、下载程序。 3.5 严禁擅自在计算机根目录下删除或存放私有文件，严禁擅自移动系统程序、应用程序的文件和文件夹； 3.6 用户禁止将本岗位口令泄漏给他人，不得擅自修改系统程序、应用程序、控制系统的硬设定及软设定； 3.7 操作或使用人员负责日常清灰、保持清洁；未经许可，不得擅自搬动机房内的设备或变更电源系统，不得将设备随意借出；不得擅自打开微机设备修理，设备运行过程中若发生硬件或系统软件故障,应及时报告,不得擅自处理; 3.8 严格禁止在操作站上使用非系统所带可移动存储媒体（软盘、U盘、光盘等），确保系统的软件安全，杜绝病毒的入侵； 3.9 操作人员严禁在操作站上使用非工艺过程管理软件，严禁在操作站上读写、删除文件、自行复位、关闭操作站； 3.10 控制系统中生产线控制系统、工控微机及单机设备可编程序控制器由设备保全处负责巡检维护，并负责生产期间内系统正常运行，排除运行过程中发现的设备故障； 3.11 控制系统在线控制时，一般不允许修改软件及报警值等相关数据；特殊情况下，须遵照《报警值修改管理规定》，经由使用单位提出书面申请并办理相关会签手续后，自动化系统管理人员方可修改，修改时应保证各计算机控制系统的一致性； 3.12 对控制程序属于技改性质较大的修改，报专业部

浅析建筑电气自动化控制技术

浅析建筑电气自动化控制技术发表时间：2014-09-29T17:19:31.873Z 来源：《科学与技术》2014年第8期下供稿作者：罗灵术[导读] 我国电气化技术被广泛使用，并且涉及的行业十分广泛，从而表明了我国工业化走向现代化的进程。广西百色市三峡河水电有限责任公司罗灵术摘要：:建筑行业中，电气自动化越来越受重视，并且成为建筑行业之中，普遍采用的技术之一，建筑电气自动化控制系统设计也被大众加以重视。以及各项功能的特性也成为大众重视的要点。为此，本文笔者通过几年来的实践经验对建筑业中自动化控制系统主要的组成部分进行分析及研究，并且阐述系统的设计原理及电气自动化控制技术在建筑行业中的作用进行了分析。关键词：电气建筑自动化控制技术引言：:目前，我国电气化技术被广泛使用，并且涉及的行业十分广泛，从而表明了我国工业化走向现代化的进程。电气自动技术优势之一，就是在无人监管的情况下，设备可以自动运作，并且可以达到预期的效果。从而大大的节省了各个方面的开支，工作效率也在无形之中得到全面的提升。随着自动化技术的进一步改革发展，建筑行业也开引用电气自动化进行施工操作。文章通过电气自动化对于建筑行业的发展影响进行深度的研究。 1.建筑电气自动化控制系统的功能分析就我国目前建筑电气自动化控制系统发现情况来看，可以通过以下几点进行分组成部分，失压线圈、熔断器、热继电器以及稳压组件等。建筑电气自动化控制系统各个环节都是环环相扣的，其设计相对繁杂化，某些系统还需要进行手动操作。在电气自动化系统中，手动与自动两者的之间转换十分重要，并且启动、制动装置两者处于共存的状态。为了保障最佳的控制效果，需要设置制动停车回路。通常控制系统拥有几大功能，监视、自动控制、显示动能、以及监测监管功能，对于设备运行的数据也可以进行分析，一系列功能，可以保障设备的正常运行。与此同时控制系统还可以针对突发状况进行及时处理，从而保障设备的正常运行。 2.建筑电气自动化系统构建原则 2.1遵循设计的原则建筑电气自动化系统设计以实用性为主，科技技术应全面投入。减少非技术损耗，加大自动化技术的使用。集成系统是常用系统，设计过程中应借鉴国内外先进技术进行完善，不论是设计的难度，还是设计的技巧，都需要进行全方位的学习，再按照我国现行标准进行设计，使设计方案符合建筑行业之所。 2.2电气自动化系统设计的流程建筑电气自动化系统设计有以下几大方面：第一、按照客户记录进行有效的分析，对于客户需要的细节要进行详细的记录，并且针对性的进行研究及分析，再进行各个细节方面的设计，从而满足客户的需求。第二、通过多种方式与客户进行沟通，例如走访、市场调查等方式，得出参照的依据，通过社会所需，客户所需，用户使用情况，以及偏向于何种设计，进行设计更容易获得客户的满意。第三、要示设计人员要对电气自动化系统有深入的了解，并且深切的明白核心技术的重要性，通过不同的设计方案进行比对，把做得优异的设计拿给客户进行比对，从而得出最优的设计方案。 2.3电气自动化设计的要点配电中心设备在设计过程中，应安置在离系统负荷中心相对近的地方，根据中央监控特殊性应安置在干燥处，离噪音远的地方。这些问题在设计的过程中都是需要关注到的。现场监控器在设计过程中，为了便捷管理以维护，所需要安置的地方应较为集中的地方，特别指得一提的就是，还需要靠近传感器，可以大大节省了布线范围以节约了成本，从而在有限的范围进行最有效的监控。一般情况，传感器的输出以两种方式进行，模拟、数字输出两种形式。而选择传感器的时候，抗电磁性能应加以重视，从而可以根据之一方面内容进行传感器的选择，电压型、电流型传感器是两大类。并且装备好备用电源，以防断电。 3.建筑电气自动化控制技术 3.1采用集中监控的方式集中监控的方式是电气自动化控制系统较为常用的方法，它的优势在于对于设备的维护更为便捷，同时对于设计流程更有利。通过这样的监控方式可以让所有设备都处于同一监控系统之下，这样才能让整体设备都处于全天，全面的监控之中，这样对于设备的正常运行有着极大的优势。集中监控所需要的电缆距离缩短，电缆缩短会减少故障，从而为稳定运行提供了依据，同时对于不同的部位还可以进行有效的监控及维护，这样可以减少失误及操作的不正确性，从而减少了不必要的经济损耗。 3.2采用远程监控模式电气自动化控制系统通过远程监控方式进行监控这样的优势，越来越受大众的关注。据了解，这样的监控方式，不仅成本低，数据在传输过程中十分便捷，当然它也存一些不足之处，例如通讯速度不佳，通讯量与电气无法配合，或者整体通讯质量不佳，在某程度会影响监控的质量，也会造成监控不利，对于大型设备远程监控并不是特别理想。为此，对于建筑监控还是需要提高电气自动化控制的技术。 3.3现场总线监控模式现场总线监督模式随着计算技术的不断发展，在建筑自动化控制系统也被广泛使用。PLc和cPu是我国目前较为常用的两种模式，现场总线监督模式每一个环节都是相互作用，相互联系的。目前，在建筑自动控制系统之中，中央控制器进行信息采集，进行汇总，再进行分析判断这是较为常用的方式。而这一方式可以最大限度的保障系统的正常运行，也让稳定性达到一定的高度，对于各个元件之间联系不受其影响，一系列的优势都是现场总线监督的优势所在。组态技术通过生成算法让设备正常运行，这一优势也是现场总线监督的优势所在。 4.建筑电气自动化控制技术发展方向目前，我国建筑电气自动化控制水平发展步伐十分快速，再加之科技的不断进步，自动化的未来发展成为必然。在Mciorosft的Windows平台快速发展的前提之下，从而让网络及电气技术完美的融合，从而实现网络监控，减少人工操作，提高工作效率。这对于建筑工程的未来发展提供了重要的技术基础，

自动化仪表控制系统技术与应用

自动化仪表控制系统技术与应用摘要：随着技术的进步和人工智能的发展，设备中自动化仪表控制系统的地位越来越重要，嵌入式微计算机的应用改变了自动化仪表的结构概念和设计观点，对系统发展也产生了较大影响。关键词：自动化；仪表控制；系统；技术与应用 1 自动化仪表控制系统技术的应用优势分析 1.1 超强的存储能力在传统的仪表控制系统中，工作人员需要在不同时期记录数字，通过记录反映仪表的运行状态变化。尽管在仪表控制系统中采用了组合的逻辑电路和时序电路，但是却只能实现某一时刻的记录，工作人员仍需定期监控仪表的运行数据。这样一来，不仅增加了工作人员的工作量，而且还会造成数据记录不完整，难以通过记录真实反映设备和管道内气压、温度等参数的变化。而在自动化仪表控制系统中，能够实现对数据的实时监控，在后台中央处理器中存入每一阶段的运行数据，根据监控需要归档和输出不同阶段的数据，用于后期分析处理，为设备管理提供可靠依据。 1.2 强大的计算与数据处理能力自动化仪表控制系统内嵌入了微型计算机，能够提升控制系统的计算与数据处理能力，实现控制系统的数字化管理。与传统的控制系统相比，自动化仪表控制系统可精确记录数据，通过对数据进行图像处理，将某一时刻的数据变化通过图像直观地展现出来，在图像上分析设备运行状况。自动化仪表控制系统完善了数据搜集、处理、分析功能，有利于提高设备维护与管理效率。 1.3 良好的可扩展性与传统控制系统相比，自动化仪表控制系统将软件程序替代了复杂的硬件处理器，可实现数字化管理，其本身具备较强的可拓展性，不需要在系统外部增加硬件设备提升系统性能，而只需在系统内部安装相应软件或进行软件升级，扩展系统的应用功能，就能达到提升系统性能的目的。此外，自动化仪表控制系统还可提供可视化操作，使程序设计更加简化，软件升级更加便捷，无需重复编程和更改电路，这样有利于根据设备的具体状况，在后期维护管理中有计划地拓展系统功能。 2 自动化仪表控制系统的技术 PCS具体指的是对工业生产的具体过程进行控制，通过提高生产工艺水平、工业生产精准性，保证工业生产产品质量得到强化，依靠产品生产质量在市场竞争中占据一定优势。ERP系统是企业资源管理系统，可以为企业经营决策活动开展提供相应的参考依据，还可以根据这些参考依据制定出新的管理措施促进企业管理水平提升，管理工作运行效率可以通过企业财务管理现状呈现出来。仪表控制系统应用的主要目的就是为了对设备运行进行全面化的监控，及时发现设备运行中存在的异常问题，保证设备运行的安全性、稳定性。加设电脑芯片的智能化控制系统不仅软件构成越来越为丰富，而且系统的实用性与可操作性得到了强化，控制工作开展的精准性得到大幅度提升。目前，现场总线技术发展很快，在多种先进科研技术的支持下，仪表构成也产生了时代性的跨越。新型的仪表产品已经打破了仪表框架的限制，但我们要认识到，自动化控制仪表系统在不断发展过程中也会对操作人员提出很多新的要求。相关工作人员需要树立良好

锅炉控制系统简介

锅炉控制系统简介本锅炉控制系统设计遵循先进、可靠、安全、经济、适用、开放的原则。系统控制器采用DCS、计算机系统，能实现锅炉及辅机的热工控制、电气检测、联锁保护、自动调节及控制等，实现锅炉房生产过程控制自动化。系统组成及技术要求 1系统组成锅炉采用DCS控制系统集中监控，在锅炉房就地控制室内布置锅炉控制设备。整个锅炉系统的监视及控制功能将通过DCS控制系统实现，DCS将对锅炉系统所有被控对象进行监控，包括闭环控制、设备启、停控制，设备启停状态、远方/就地切换、主要工艺参数的监视（数据采集、LCD画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等），并完成设备的连锁保护。机组正常运行时，运行人员主要在锅炉房就地控制室中通过LCD液晶显示器、键盘、鼠标来完成锅炉系统控制功能，只有非正常状态下，运行人员通过就地手操进行控制。锅炉控制系统采用一套带冗余配置的DCS系统控制器及操作员站，实现对锅炉系统的集中监控，能对锅炉系统进行按键操作的全自动启动和停止的控制。控制系统由下述几部分组成：传感器、变送器，调节器及电动执行器等。同时系统能实现对重要设备的手/自动切换和必要的手操功能。锅炉自动调节系统包含下列项目： a 汽包水位自动调节； b 炉膛压力自动调节； c 蒸汽温度自动调节； DCS控制系统按dcS系统进行设计，其系统的配置及主要特性如下： 2、控制方式采用集控、单机控制方式，集控方式下可以通过操作员站

的键盘和鼠标，对主、辅机设备进行启停，并由联锁功能；对各调节回路进行手动和自动控制；在手动方式下，通过备用操作盘启停设备和用硬手操对调节回路进行控制。系统主要运行在集控方式，只有控制系统故障时才在单机方式下运行。集控方式下控制的设备有：引风机，鼓风机，给煤机，给水泵等。集控方式下的调节回路有：锅炉喂煤调节，炉膛负压调节，主蒸汽温度自控调节、汽包水位三冲量调节等。 3、主要画面监视及操作功能：流程图参数显示调节回路操作显示电机控制显示顺序启停操作事件、报警显示趋势记录显示保护报警显示信号一缆表显示报表打印

自动化控制系统管理规定

神华宁煤集团煤炭化学工业分公司自动化控制系统管理规定第一章总则第一条为了规范神华宁煤集团煤炭化学工业分公司（以下简称“公司”）自动化控制系统的管理，确保自动化控制系统安全经济运行，依据国家相关法律、法规和《神华集团公司煤制油化工仪表及自动化控制设备管理办法》，制定本规定。第二条本规定明确了自动化控制系统的管理、维护、运行和安全注意事项、自动化控制系统备品备件及UPS的管理、自动化控制系统点检的内容以及外委检修、点检的批准。第三条各单位应加强自动化控制系统的管理，保证自动化控制系统在安全平稳状态下运行。第四条各单位应积极采用国内外先进的自动化控制系统管理方法和检维修技术，不断提高工业自动化控制系统管理水平。第五条本规定适用于公司及所属各单位集散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS、ESD）、可编程控制器（PLC）以及在先进过程控制（APC）和优化过程控制（OPC）系统中使用的上位计算机等的管理。第二章管理职责第六条公司机械动力部职责：

(一)对各单位自动化控制系统硬件、软件管理、自动化控制系统运行管理及点检工作的情况进行监督检查； (二)自动化控制系统外委检修、点检的审批，承包方选择及点检、检修的组织工作。第七条各单位职责： (一)自动化控制系统硬件管理及日常检查、维护、保养工作； (二)自动化控制系统软件程序、网络文件管理，软件及相关数据修定管理； (三)UPS电源及网络机房管理； (四)自动化控制系统运行管理； (五)自动化控制系统备品备件的管理； (六)自动化控制系统档案的管理； (七)自动化控制系统的点检管理。第三章自动化控制系统的硬件管理第八条各单位仪表维护单位应按装置建立自动化控制系统软、硬件设备档案及台帐，档案、台帐应实行微机管理。台帐应说明名称、型号、规格、数量、用途、制造厂、出厂日期等。档案对单台设备而言，其内容包括应用装置和投用时间、通讯速度、安装地点、运行情况、发生的故障、原因、处理和检修经过及结果等。第九条各单位维护单位根据不同的自动化控制系统各自特点，做好自动化控制系统定期检查、维护、保养及紧急故障处理等

电气自动化控制技术发展现状及发展趋势

电气自动化控制技术发展现状及发展趋势发表时间：2019-03-12T14:38:15.337Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：郭琳玲杨立江 [导读] 摘要：随着我国科学技术快速发展，电气自动化控制技术已经被广泛应用于各大行业中，大大提高了我国社会经济发展能力，成为了人们日后生活与工作中不能缺少的技能，在生产中电气自动化控制技术有着很大的作用，它在促进现代市场生产发展下，也有利于将来工业生产的发展。 (国网西藏电力有限公司 850000) 摘要：随着我国科学技术快速发展，电气自动化控制技术已经被广泛应用于各大行业中，大大提高了我国社会经济发展能力，成为了人们日后生活与工作中不能缺少的技能，在生产中电气自动化控制技术有着很大的作用，它在促进现代市场生产发展下，也有利于将来工业生产的发展。关键词：电气自动化；控制技术；发展趋势；发展现状；在新时期的今天，电气自动化控制技术在减少劳动力提高工作效率下，也能够在高危行业中使用电气自动化控制技术，这对于企业的经济节省以及劳动人员的身心健康都有着积极作用。电气自动化控制技术在解放大量劳动力下，将人们从以前单一的劳作中摆脱出来，有助于高新技术发展。基于此，本文浅谈了电气自动化控制技术发展现状与发展趋势，以供借鉴和学习。一、电气自动化技术的简述电气自动化技术具有通讯能力、信息能力，这是新世纪的一项新技术。在工业控制系统中运用电气自动化技术，在发挥其技术价值下，也有助于加强企业工作效率，为企业带来更多的社会效益与经济效益，值得在更多行业中应用和使用电气自动化技术。通常来讲，现代电气自动化技术一般遵循分层方式来设置计算机，从管理方面分为上层与下层，上层负责协调与管理工作，下层负责执行指令，采集、分类以及整理数据信息。在电气自动化技术具体应用中，企业需要结合具体情况针对性、有目的选择自动化技术，这样才能够提高企业工作质量与效率，减少财力的投入，为企业带来更多的利润，促进企业的进一步发展。二、电气自动化控制技术的发展现状随着信息技术的快速发展，先进的、现代化的信息技术大大促进了电气自动化技术的发展，在电气自动化控制技术融入现代科学技术，提高电气自动化技术的智能化、自动化，实现真正层面上的电气自动化。现如今，从管理到实践整个过程中，电气自动化控制技术都需要借助信息技术，管理人员需要利用信息技术记录和处理业务，监管部门需要利用网络技术实时监督工程项目，进而强化工作效率。同时，对于财务数据而言，信息技术也有着积极作用，在财务监管中使用信息技术，在掌握产业动态中，将浪费问题解决了，也大大提高了产品质量。但实事求是而言，虽然早已经提出了电气自动化概念，但想要将电气自动化技术真正的发展起来还需要借助信息技术，而信息技术时代下，电子自动化已经有了良好的发展基础，先进的信息技术为电气自动化控制技术的发展提供了依据。三、电气自动化控制技术的特点对于现代工业来讲，电气自动化控制技术是一项新兴技术，它确实为人们带来了诸多方面的便利。一是，对于很多工业生产而言，恶劣的环境限制了工业的发展，很少有人愿意到槽糕的环境汇总去工作，即便企业愿意以花费更多的财力雇佣工人来进行工作，这些工人也会因为各种原因的影响而难以顺利完成工作，企业不但损失了很大的经济费用，而且也难以有效完成工程项目。而电气自动化控制技术的应用就可以妥善解决这一现实问题。如：在辐射环境中，可运用电气自动化系统来自动工作，只要提前设置好工作指令，在危险的矿洞中也能够运用电气自动化技术，保护工作人员的生命安全。将电气自动化技术应用后在降低危险系数中，还能够减少企业没有必要的经济损失，其益处颇多。二是，使用信息技术对各项工作调控安排中，相对于按照命令执行任务的计算机来讲，通过工人工作不可避免会出现失误，而自动化系统就会严格遵守指示。所以，电气自动化技术的使用能够使工作更为严谨，在统计数据信息时提高准确率，避免由于个人因素问题而出现失误。四、发展趋势 1.操作人员专业化，提高控制技术的安全性在电气自动化系统应用过程中，通常都是从企业员工中挑选部分人员来开展设备，忽略了自动化系统操作的安全性、专业性。很多企业都忽视了对员工开展培训，在厂商安装完成系统后才开始培训员工，这样在浪费时间下，也阻碍着企业正常有序的生产。在培训员工时，员工不但要学习系统安装的整个过程，而且还要对系统的工作原理进行掌握，掌握系统的、专业的操作技术，独立自主分析和判断系统发生的故障，便于可以做好后续的维修保养设备工作。企业在对员工进行培训后，使操作人员能够在系统出现故障后及时了解故障出现的根本原因，第一时间内解决故障。在此基础上，操作人员还需要掌握维修与保养设备及时，便于在恶劣的环境中处理好问题。所以，企业需要高度重视培养专业性技术人才，在重视培养理论知识中，也需要培养其各方面技能。 2.变换器电路从低频向高频发展，降低能源损耗随着社会快速发展中，电子行业也得以快速发展。在不断发展电力电子器件中，也促进了变换器电路的快速更新。对于普通类型的晶体管而言，利用自流传功变换器控制整体电流，而在变频工作交流过程中，利用变频器就能够转换与控制电流。在电流控制中利用PWM方法，可以及时转换效率，并规避对电网带来的影响，解决在低频率区间中电动机的问题。但将PWM应用于逆变器中，也会影响着电压与电流，使电机工作中会出现振动与噪音。所以，想要加强设备运作效率，就需要将工作噪音先降低，保证不会影响人体。在具体工作中，因为电子器件开关有很大损耗，这样就难以提高逆变器效率。而美国科学家提出了谐振式直流环逆变器，可使电子器件工作在带零电压下，最大化避免开关损耗，强化开关频率。 3.电气自动化的计算机网络发展，提高工作效率在大数据时代背景下，云计算下，这些技术发展都需要借助计算机网络，工业技术的向前发展也需要网络技术。将来的世界必然是计算机网络世界，电气自动化技术要积极融合计算机网络技术，在电气自动化技术中有效整合云计算技术、巨型计算机技术，这样就能够把握好电气自动化技术发展趋势。计算机网络技术转变了人们日常生活与工作理念与方式，提高了其工作效率，对于促进企业快速稳步发展奠定了技术基础，这是企业发展的重点。 4.电气自动化的人工智能发展，满足新时代科技发展需求人工智能作为工业将来发展方向，在现代工业中运用电气自动化技术，如何促进工业的现代化进程，推动企业更好的发展，在竞争激

锅炉控制系统的组态设计

；济南铁道职业技术学院电气工程系毕业设计指导书课题名称：锅炉控制系统的组态设计《专业电气自动化班级电气0831 姓名 cmy ~ 设计日期至指导教师 ly ? 2010、11

济南铁道职业技术学院电气工程系毕业设计指导书 2010、11 一、设计课题: ！锅炉控制系统的组态设计锅炉设备是工业生产中典型的控制对象，而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面，实时监控液位参数，并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。二、设计目的：通过本课题的设计，培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力，理解、掌握工业中最常用的PID控制算法，有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解，为今后工作打好基础。三、设计内容：掌握锅炉生产工艺，实现锅炉自动控制的手段，利用“组态王”软件做出上位机监控程序，具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线；掌握PID参数调整方法。 — 四、设计要求及方法步骤： 1．设计要求：（1）监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。（2）各控制画面要有手/自动切换。

（3）掌握PID控制算法。 2．运用的相关知识（1）组态控制技术。（2）过程控制技术。 ~ 3．设计步骤：（1）熟悉、掌握锅炉的生产工艺。（2）设计各分系统的控制方案。（3）构思系统主监控画面和分画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。（4）编写设计论文。五、设计时间的安排：熟悉题目、准备资料 1周 @ 锅炉控制系统的工艺了解 1周监控画面的设计 2周控制算法的编制和系统调试 3周论文的编写 2周准备毕业设计答辩 1周六、成绩的考核在规定时间内，学生完成全部的设计工作，包括相关资料的整理，然后提交给指导教师，指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后，学生方可进入毕业答辩环节，若不符合设计要求，指导教师有权要求学生重做。 … 答辩时，设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解，然后进行答辩，时间一般为30分钟。成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。

探讨电气自动化控制系统发展趋势

探讨电气自动化控制系统发展趋势文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，展望了将来电气自动化控制系統的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。标签：电气自动化；电气工程；控制系统；设计思想；系统功能一、电气综合自动化系统的功能根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为： 1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS（电力系统稳定器）的投退。 4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作（2台机共用）。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和LPS系统的监视。对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接？，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想（一）设计原则 1、最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行原件动

工业自动化控制技术简析

工业自动化控制技术简析 1，前言工业电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整，但由于其专业面宽，适用性广，一直到现在仍然焕发着勃勃生机。工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。 2.工业电气自动化的发展现状 2.1lE C61 13l标准使得编程接口标准化。目前，世界上有200多家PLC厂商，近400种PL C产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC*****使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。*****l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。 2.2Windows正成为事实上的工控标准平台微软的技术如Windows NT、WindOWSCE和IntemetExplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。 3、工业自动化控制系统的特点用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式

电气自动化控制技术及其应用

电气自动化控制技术及其应用 1.电气自动化控制技术简介电气自动化控制技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科，随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展，使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。它主要体现在传感器技术、自动控制技术、电机控制技术以及通信网络等控制技术上，并且通过发展研究，已经成为了现代工业自动化的一个重要的技术手段。过去的电气控制主要是以低电压器件为主，不断形成新的继电为主的新型电气控制系统。近些年来，随着电子行业的不断发展，我国电气控制系统从根本上发生了很大的变化，从最先的继电器的控制系统发展到微处理的自动化控制系统，同时我们也开始利用网络技术把它们结合起来，在一个控制网络系统上体现出来，最终形成一个开放性的网络化的控制系统。 2.电气自动化控制技术的具体应用 2.1在当代建筑行业中的应用随着我国国民经济的飞速发展，建筑系统势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑，特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器，然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕；曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用；楼宇自动化是一个非常复杂的系统，包括很多的方面，比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应

自动化仪表控制系统管理制度

自动化仪表控制系统管理制度第一章?? 总则第一条为加强公司自动化仪表设备及控制系统的管理工作，控制和优化工艺条件，保障仪表设备安全经济运行，依据国家有关法规及相关管理规定，制定本制度。第二条本制度适用于公司自动化仪表控制系统的管理。第三条控制系统主要包括集散控制系统（DCS）、紧急停车系统（ESD）、可编程控制器（PLC）等。第四条控制系统的日常维护。（一）系统点检制度 1、仪表设备管理部门应加强对系统的日常维护检查，根据系统的配置情况，制定系统点检标准，并设计相应的点检表格。 2、系统点检应包括以下主要内容： A、主机设备的运行状态。 B、外围设备（包括打印机等）的投用情况和完好状况。 C、各机柜的风扇（包括内部风扇）运转状况。 D、机房、操作室的温度、湿度。

3、点检记录要字迹清楚、书写工整，并定期回收，妥善保管。（二）系统周检制度 1、仪表设备管理部门(仪表保运单位)应根据设备保养手册的规定，制定周检项目、内容和合理的周期，并做好DCS （PLC）系统周检记录。 2、系统周检应包括如下主要内容： A、确认冗余系统的功能和切换动作是否准确可靠。 B、清洗过滤网。 C、清洗CRT。 D、检查风扇及风扇的保护网。 E、定期清洗打印机。 F、清洗机房内设备的表面灰尘。 G、系统中的电池按期更换。 H、定期对运动机件加润滑油。 I、检查供电及接地系统，确保符合要求。 3、系统周检发现的问题，应及时填写缺陷记录，并立刻组织人员处理解决。（三）系统硬件管理 1、仪表设备管理部门(仪表保运队伍)应有专人负责保养，按规定进行点检、周检和维护。

2、建立系统硬件设备档案，内容应名细到主要插件板，并作好历次设备、卡件变更记录。 3、系统硬件的各种资料要妥善保管，原版资料要归档保存。 4、在线运行设备检修时，要严格执行有关手续，按照规定，做好防范措施。（四）系统软件管理 1、系统软件和应用软件必须有双备份，并妥善保管在金属柜内；控制系统的密码或键锁开关的钥匙要由专人保管，并严格执行规定范围内的操作内容。软件备份要注明软件名称、修改日期、修改人，并将有关修改设计资料存档。 2、系统软件无特殊情况严禁修改；确需修改时，要严格按照申请、论证手续，主管经理批准后实施。 3、应用软件在正常生产期间不宜修改。按工艺要求确需重新组态时，要有明确的修改方案，并由生产管理部门、工艺车间和仪表负责人共同签字后方可实施并做好安全防范措施。 4、软件各种文本修改后，必须对其他有关资料和备份盘作相应的修改。 5、由通用计算机、工业控制微机组成的控制、数据采集等系统，应执行专机专用，严禁任何人运行与系统无关的软件，以防病毒对系统的侵袭。

电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势邹文1

电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势邹文1 发表时间：2018-08-21T15:38:09.953Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：邹文1 张科2 [导读] 摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。（1四川岷江港航电开发有限责任公司四川南充 637000；2四川嘉陵江新政航电开发有限公司四川南充 637000）摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。同时，受经济全球化影响，市场竞争激烈，企业想要在当前的市场占据主导地位，必须提升自身的竞争能力，因此，当前时代对于企业的生产提出更高的要求，加强对电气自动化工程控制系统的应用至关重要，从而提升企业的生产效率。关键词：电气自动化；控制系统；现状；发展 1概述电气自动化工程控制系统发展中存在的问题 1.1控制系统在监控方式方面存在的问题电气自动化工程控制系统在运行的过程中会采用一种监控系统，通过这种监控系统对控制系统进行集中操作。现阶段，我国在电气自动化控制系统方面的监控方式主要有两种：一种是集中监控方式，可以简单理解为将各种信息控制集中在一个处理器上并对其进行操作,进而实现整个机器系统处理。目前采用最多的是隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。另外一种是远程监控方式，顾名思义就是通过计算机网络技术实现其远程操控。远程监控方式相对于传统的集中监控方式具有安装过程比较简单、价格相对低廉、可靠性颇高等特点，但是，却受到使用场合的局限，对于小型的电气自动化工程控制系统来说更适用一些。 1.2控制系统在控制方式方面存在的问题根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。 1.3控制系统在语言规范方式方面存在的问题 Windows NT和IE这两种语言规范方式是目前我国在电气自动化工程控制系统语言规范方式方面的两种分类。将计算机系统语言规范方式和电气自动化工程控制系统语言方式有机的结合在一起，真正意义的实现了电气自动化工程控制系统在人机语言方面的灵活转变，大大的提升了其在生产和生活中的应用范围和实用性能。另外，运用Windows NT和IE两种语言还有助于提高相关人员对于系统的合理维护，并有利的促进了人类对于电气自动化操作系统的改革和创新。 2电气自动化工程控制系统的发展趋势 2.1电气工程控制系统实现统一随着不断发展，电气自动化工程系统逐渐实现统一，从根本上提升相关产品的测试、设计、调试以及维修等工作效率，降低企业的成本支出，缩短相关设计周期，保证企业稳定发展。同时，电气自动化工程控制系统的统一对于自动化产品的各功能的有效发挥具有积极的促进作用，例如，产品的调试、产品的运行维护以及开机运转等，促使电气自动化控制开发系统逐渐与运行系统分离，从根本上满足当前时代的需求。相对而言，统一化还可以实现自动化系统的通用化，利用相关的网络结构，保证企业工程管理间的数据交流工作有效进行，同时促进相关的自动化与控制元件间的整体通讯畅通。接口标准化的实现，实现了远程控制操作，例如，对相关策划方案的远程操控等，但需要以相关的计算机为基础，将二者进行有效的连接，利用标准化与统一化保证数据顺利的转化。 2.2相关电气自动化工程控制系统技术的创新现阶段，随着不断的发展，我国已经制定了完善的电气工程自动化控制系统的发战略与计划，在当前开放的市场背景下，利用创新技术，提升电气自动化工程系统的创造能力、集成能力以及工作能力，从整体上提升我国电气自动化工程控制水平。不断对相关的技术与产品进行创新研究，拓宽控制系统的发展空间，明确电气自动化控制系统创新的重要性与地位，利用完善的机制，为相关技术的创新营造良好的创新环境，以此来保证创新工作顺利开展。在当前的时代背景下，电气自动化工程控制的应用发展必须依靠先进的科学技术创新，以此来满足当前市场竞争的需求，提升企业自身的竞争能力，提升我国工业化的整体水平。 2.3加大对电气自动化工程的安全性重视力度当前，随着人们安全意识的提升，电气自动化工程控制系统逐渐向安全性与可靠性方向发展，以此来保证生产的安全，满足当前时代的需求。工业生产的现代化与自动化，能有效的提升生产效率，推动工业经济飞速发展。通过提升电气自动化工程产品的安全性，可以促使用户利用最少的成本，选择出最合理的安全方案，以满足当前时代的需求。从广泛的角度来分析，提升电气自动化工程系统的安全性也是当前我国电气行业未来发展的重要方向与趋势，改变传统的安全级别较低现状，提升系统的安全性能系数，从整体升上提升行业的安全，最终实现电气工程的安全化。同时，电气自动化工程控制系统逐渐专业化，例如，在系统的设计过程、安装过程以及调试过程等，需要相关的专业人员进行，以满足当前的时代需求。 2.4智能化发展电气自动化控制领域的发展，人工智能是未来主要的发展方向之一，利用系统控制的智能化，有效解决传统控制难以解决的问题，提升工作效率，满足当前时代的需求。例如，当前的智能型技术已经逐渐应用，相关的分布式集成与液化式集成均属于智能系统模式。智能化具有较强的感知力与分析能力，可以根据实际情况，做出相关的决策，以人类智能相似的思维进行控制，以满足当前时代的需求。随着时代的发展，人工智能理论与控制技术不断融合，促进了电气工程控制领域的革新，促使系统可以针对不同的环境与实际情况，做出最有效的调节，更加智能化与人性化. 2.5电气自动化控制系统的安全化得到提高现阶段，电气自动化技术在工业经济发展过程中的作用日益凸显出来。我国的工业经济正处于新的发展阶段，有趋于成熟的电气自动

工业自动化软件系统技术及其发展

工业自动化软件系统技术及其发展 1 引言随着计算机软硬件技术、信息技术与制造业工业技术的高速发展和企业信息化进程的推进，工业自动化系统变得越来越复杂，对自动化系统的要求也越来越高。在大型复杂系统中，如大型工业生产过程、计算机集成制造系统、工业流程对象控制系统等，具有多种形式的复杂性，在整体结构上表现为非线性、不确定性、无穷维、分布式及多层次等; 在被处理信息上，表现为信号的不确定性、随机性和不完全性、图象及符号信息的混合等; 在计算机上，表现为数量运算与逻辑运算的混合; 随着管理的深化和细化，表现为管理方式的日渐扁平化等等，可见对复杂大系统不但在系统辨识、分析、设计等方面与常规不同，更重要的是在系统建模、控制策略方面也有不同。设计系统着重点在于以全软件方式实现管理与控制的一体化。由于复杂系统结构复杂、变量众多、信息交错，按什么原则将大系统科学合理地分解为相对小的子系统，而子系统之间又如何协调，才能保证系统的优化运行和控制，这些都是急待解决的热点问题，也是控制工程界热切关注的焦点，许多问题至今尚无定论。复杂大系统控制对工业自动化软件系统提出了越来越高的要求，因此如何提供更加有效的先进软件系统受到广泛的关注。随着技术的进步，工业自动化软件技术正在向智能化、网络化和集成化方向飞速发展，复杂大系统在网络环境下运行、在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期，而是指日可待。本文从软件系统技术发展角度对此作某些探讨。 2 监控组态软件系统 2.1组态软件的主要功能 “监控”是对被控过程的监视与控制，从工业自动化控制角度一般将监控软件称为工业组态软件或组态控制软件。自20 世纪80 年代初期诞生至今，组态软件已有20 年的发展历史。应该说组态软件作为一种应用软件，是随着PC 机的兴起而不断发展的。80 年代的组态软件，像Onspec 、Paragon 500 、早期的FIX 等都运行在DOS 环境下，图形界面的功能不是很强。自1987 年Wonderware 公司开发出第一套基于微软的Windows 下的工业及过程自动化领域的人机视窗界面组态软件InTouch 以来，以Intouch 为代表的人机界面软件开创了Windows 下运行工控软件的先河，并随作计算机硬软件技术的高速发展，使基于PC 及其兼容机的组态软件的不管是功能和还是其性能都有了质的飞跃和提高。目前的InTouch 作为一种典型的工业自动化组态软件，具有良好的实时性，更具有高性能的图形界面功能，因而Wonderware 公司也因此称InTouch 为过程可视化软件，这样命名也似乎更为确切。监控组态软件是面向监控与数据采集(Supervisory Control And Data Acquisition ，SCADA) 的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，HMI(Human Machine Interface) 或MMI(Man Machine Interface) 是其主要内涵，即主要解决人机交互图形界面问题。组态软件系统包含有实时数据库、实时控制、SCADA 、通讯及联网、开放数据库接口、对I/O 设备的驱动等内容。随着软件技术的发展，监控组态软件不断地被赋予新的内容，在社会信息化进程中将扮演越来越重要的角色，未来的发展前景十分看好。组态软件有以下主要功能。 (1)采用图形化编辑设计技巧编程人员可采用拼图、搭积木和简单连线的方式构建人机交互界面。组态软件包含有设计开发图库，如各种模拟仪表、电动机、控制按钮等。编程人员也可以利用基本绘图工具自行设计图库和对象图元。在操作和监控的人机界面上，用相应于这些现场设备、检测装置和控制器的图元，代表和指示真实对象，就得到了现场生产设备运行的模拟图面。从而，通过对模拟现场图面上相应于对象的图元进行操作，就可以实现对现场设备和控制器等的操作和管理。这是组态软件