过程自动化控制系统

过程自动化控制系统

PCS7在华新水泥生产过程控制系统中的应用[日期：2009-12-14]

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一、工程概述：

水泥生产过程控制系统在功能分配上同时又是分级式层次

结构，高层次是过程控制级，低层次是基础自动化级。

基础自动化级，主要进行电气自动控制和仪表自动控制，对工艺设备过程信息进行检测、显示、记录及数据初步处理，执行设备运转控制及工艺设备过程自动调节、超限报警。

过程控制级，主要完成生产过程优化控制、操作指导、数据处理和存储，与上级管理计算机及其它计算机之间的数据通信。

在华新水泥，过程自动化控制系统采用4级网络系统：·以太网――批量控制服务器和操作站的数据传输

·工业以太网――系统总线，操作站和控制器间的数据传输

·PROFIBUS-DP――系统I/O总线，控制器与I/O站

间的数据传输

·PROFIBUS-PA――系统与PA智能仪表的数据传输

华新水泥生产过程自动化控制系统依照水泥生产工艺流程，按如下子系统控制站分布（以下WINCC画面截屏，以华新水泥（阳新）公司一期6000T/D熟料生产线为例）：

1．石灰石破碎控制站：石灰石破碎及输送；

2．原料磨控制站：原料进厂均化及输送、原料配料、原料粉磨、电收尘、生料入库、水泵房；

3．窑尾控制站：废气处理（高温风机、增湿塔）、生料均化、生料入窑、窑尾塔架（预热器、分解炉）、烧成窑中、空压机站；

4．窑头控制站：熟料冷却（篦冷机）、熟料入库、原煤输送、煤磨、煤粉秤；

5．水泥磨控制站：熟料配料、水泥粉磨、水泥入库、；

6．包装控制站：水泥输送、水泥包装、散装输送、袋装输送、外运码头；

上位机采用WINCC进行组态。人机界面主要设计有以下内容:

(1) 系统工艺流程显示:依据设备系统工艺流程图，按照功能组区域划分;

(2) 调节系统、调节画面:回路手操站，调节参数与参数趋势的集中显示;

(3) 重要参数趋势显示:有实时趋势与历史趋势两种显示;

(4) 全局报警显示:系统按照功能区分为若干个报警组，各个报警组的报警窗口分布于相应功能显示窗口的上方，全局报警显示提供集中查看系统所有报警的能力，或按优先级、报

警组过滤查看，并具有全局报警确认。

通常情况下，石灰石破碎控制站使用一个西门子SIMATIC S7-300站（315-2 DP）进行控制，其余各个控制站使用一个西门子SIMATIC S7-400站（416-2 DP）进行控制。依照现场设备及工艺布局的具体情况，可以将窑尾控制站和窑头控制站合并为一个控制站；将水泥磨控制站和包装控制站合并为一个控制站。

以上每个子系统均通过西门子不同的通讯模块连接在同一

个工业以太网上。在窑线主要生产控制部分，采用工程师站及服务器/客户机结构，运用若干数量的人机界面（操作员站）完成对生料、熟料、水泥生产过程自动化控制系统的监视和控制。并且，管理人员能够使用IE浏览器，利用WINCC中的Web Navigator，通过网关，对生产线的监视和控制进行实时浏览。

二、系统要求

1．控制系统设计的总体目标

提高水泥生产的自动化水平；

实现实现水泥生产系统的高品质运行，提高运行经济性；

提高运行人员工作效率，满足整个系统运行全能值班要求；

提高效益，降低能耗。

2．系统设计及应用时的设计思想

1) 功能设计：体现DCS建成后的自动化程度、处理事故能力（报警、分析、指导、处理等）及先进的控制策略等，以最大限度提高效益，降低能耗为设计思想。

具体如下：

对象控制

按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成，达到平衡。

保障系统安全、可靠、高效运行和启停。

提高水泥生产系统运行的技术经济效益

实现高自动化投入率，提高可靠性，减少误操作，降低事故率。

完善的操作指导和事故分析手段

系统运行工况可由很多监测参数反映出来，当运行工况出现异常时，提供相关参数、趋势、图表等高效方式通知运行人员及时处理。

操作记录打印、报警打印、事故追忆打印、周期性报表等功能，有助于系统日常管理和事故分析。

高效、便捷的系统在线维护。

2) 系统设计：体现DCS的高可靠性、先进性、易维护、易组态等为设计思想。具体如下：

可靠性设计：

所有部件标准化、通用化、模块化。

控制系统按分层、分散、自治的原则。

所有I/O模件均为智能化设计，采用隔离措施，具有高共模抑制比和差模抑制比。并具有软件数字滤波和消除偶发干扰的措施。

维护性设计：

可带电插拔。

系统自诊断至通道级。

选用模块化的功能组态软件，提高软件透明度。

扩展性设计：

采用工业以太网网络结构，通讯速率100MBPS，主干网采用冗余环网，个子站通过双绞电缆挂接在主干网络上，有极强的通讯扩展能力。

提供与其它系统的通讯接口，如工业以太网、PROFIBUS DP或MODBUS。

开放性设计：

支持国际标准数据接口，如OPC、ODBC、OLE、DDE、

SQL等。

标准MIS数据接口站，与厂级MIS互联。

三、PCS7系统的主要特点

华新水泥为什么选择SIEMENS PCS7?

●水泥生产各个车间和工段互不干扰，但它必须实现相互之间的通讯，完成交换数据，从而保证连锁要求；

●系统有大量的离散输入/输出数据，以及少量的模拟输入/输出；

●部分离散输入/输出需要高扫描速度；

●部分重要过程传感器需要系统能够实现优化处理，也可以实现人工设置；

●工艺相对简洁，设备数量多；

●系统方便地与随机控制设备（PLC）的连接、通讯；

●控制系统必须有很好的兼容性；

●控制系统可靠性高，有自诊断和冗余功能

●TIA的理念和强大的系统软件功能

PCS7是一种模块化的基于现场总线的新一代过程控制系统，结合了传统DCS和PLC控制系统的优点，将两者的功能有机的结合在一起。系统的所有硬件都基于统一的硬件平台；所有软件也都全部集成在SIMATIC程序管理器下，有同样

统一的软件平台。系统大量采用了新技术，在网络配置上，使用标准工业以太网和PROFIBUS网络。由于PCS7消除了DCS和PLC系统间的界限，真正实现了仪控和电控的一体化，充分体现了全集成自动化的特点，使得系统应用范围变广，是一种适用于现在、面向未来的开放型过程控制系统。PCS7拥有良好的用户界面及强大的系统功能块库，能大大节省系统编程组态的时间和费用。

·系统的所有硬件都基于统一的硬件平台, 所有软件也都全部集成在SIMATIC 程序管理器下, 具有同样统一的软件平台。

·系统大量采用了新技术, 在网络配置上使用标准的工业以太网和PROFIBUS 网络。

·通过冗余的10 Mbps 光纤环网(工业以太网)相连接,分别将信号传送至中央控制室, 全厂主要设备的开、停和故障信号都将在过程控制系统和中央控制室显示。

·采用SIEMENS 高速以太网光纤通信模块OSM, 大大加强了网络抗电磁干扰的能力, 省去了采用普通双绞线连网所必须考虑的防雷击及过电压保护的措施, 使得控制系统安全可靠, 风险系数大大降低。

·自动化系统的现场控制站采用带有带电热插拔特性的SIMATIC ET200M 分布式输入/输出控制站,允许控制站中的信号模块在系统运行的情况下插拔, 而无需停止系统,大大

提高了系统的可靠性。

·系统所有的分布式远程I/O分站和低压保护装置、高压保护装置、执行机构、变频器、现场控制器等通过PROFIBUS-DP现场总线与系统控制器进行通信，最高通信速率可达12Mbps。

四、PCS7系统在华新水泥的应用

1．硬件组成

华新水泥生产过程自动化控制系统的硬件包括：1个西门子SIMATIC 300站和5个（最少为3个）西门子SIMATIC 400站。（各个站包括1个电源模块、1个CPU、1个工业以太网通讯接口模块和数量不等的ET200M、模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出模块）、1台工程师站计算机和1组服务器对及若干台工控计算机、2个西门子

CP1613网卡、1台MIS服务器。

2、软件组成

华新水泥生产过程自动化控制系统的软件包括：Windows 2000 Server 英文版操作系统、西门子PCS7编程软件和CEMAT水泥行业专业软件。

3、系统配置（见附图）

华新水泥生产过程自动化控制系统中各个现场控制站

通过西门子工业以太网通讯模块连接在同一个SIMATIC工业以太网（采用光纤熔接为环形网络，如下图中绿线所示）上完成控制功能，同时服务器通过西门子CP1613网卡、若干台工控计算机也通过经RJ45屏蔽双绞线由普通网卡到交换机或中控室的OSM TP62连接到此SIMATIC 工业以太网上完成监视和操作功能。其中，原料磨控制系统的SIMATIC 400站通过工业以太网与石灰石破碎控制系统的SIMATIC 300站交换数据，同时原料磨控制系统的SIMATIC 400站通通过工业以太网与窑尾控制系统和窑头控制系统的SIMATIC 400站交换数据。而且，SIMATIC 400站基于PROFIBUS-DP/PA网络，连接现场远程控制站、PROFIBUS-DP设备（低压保护装置、高压保护装置、执行机构、变频器、现场控制器等）或PROFIBUS-PA仪表（温度变送器、压力变送器）。

4、硬件评估

SIMATIC 工业以太网是德国西门子公司开发的一种基于TCP/IP协议的标准以太网，它的优点是连接简单、便于扩展、速度快、兼容性好。华新水泥生产过程自动化控制系统在主站监控级网络采用SIEMENS Industrial Ethernet，在设备级网络采用PROFIBUS-DP。华新水泥采用室外重铠六芯62.5um/125um光纤作为SIMATIC 工业以太网的连接介质，

有效地实现了工业以太网数据传输过程中的抗干扰功能，保证了系统运行的可靠性。

PROFIBUS作为一种总线标准，具有开放、国际化、不依赖于设备生产商等特点，由其构成的兼容网络系统，可应用于不同的场合，分别是PROFIBUS-FMS，提供强有力的通信功能；PROFIBUS-DP，用于传感器和执行器级的高速数据传输；PROFIBUS-PA，用于安全性较高的场合，允许对设备进行完全的内部操作。SIMATIC Profibus DP网是西门子公司开发的一种基于现场总线技术的设备网，它的特点是可以在PLC（可编程序控制器）与现场设备（如变频器、工业键盘、智能仪表、分布式I/O站等）之间交换数据。华新水泥生产过程自动化控制系统采用西门子专用DP/PA线作为Profibus DP/PA网的连接介质。

华新水泥自2002年起至今，大规模使用PROFIBUS技术。在华新，各条水泥大约使用DP设备200台，PA仪表100台。PROFIBUS 是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的现场总线标准。它符合：- IEC 61158 国际标准和- JB/T10308.3-2001(中国标准2001 年) 。

PROFIBUS 协议包括以下主要部分：

·PROFIBUS DP：主站和从站之间采用轮循的通讯方式，

主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。·PROFIBUS PA：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。PROFIBUS技术与传统集中控制比较，在系统设计、安装调试、维护及扩展方面都具有十分明显的优势：

·12M 的通信速率和可靠的通信质量

·适用多种通信介质(电、光、红外、导轨以及混合方式) ·灵活的拓扑结构，支持线型、树型、环型结构以及冗余的通信模型

·强大的通信功能，支持基于总线的驱动技术和符合

IEC61508 的总线安全通信技术

·先进的网络规模(最多支持126 个总线站，网络规格可达90 公里)

采用PROFIBUS技术后，与传统的电控系统比较，系统具有以下几个特点：

·系统设计更加方便、清晰----负载馈电器的使用，免去了电机保护开关、接触器及与PLC输入/出的大量原理图、接线图的设计，出图量大幅度减少，ET200M模块化组件的使用，也使柜(箱)内布线、设计更为简便，加快了控制系统设计、生产周期。

·安装简单、快捷----在不采用任何工具的情况下，接口

模块和端子模块卡在导轨上，完成接线后，电子模块、电源模块、负载馈电器模块“即插即用”。

·组态、调试更加容易----无须其他特殊软件，在S7软件包中，用鼠标拖拉即可完成PROFIBUS-DP的组态。不需额外费用，设备故障就可通过总线报告，故障定位更加方便。

·维护简单----划分子站和模块化组件的使用，以及强大的故障诊断能力，都为日后设备维护带来极大的便利。

·便于扩展和信息集成----PROFIBUS的使用将孤立的单元设备带进了信息化网络中, 为今后系统扩展和企业综合自动化的实现打下良好的基础。

·最终用户工程造价降低----PROFIBUS技术的使用，节省了大量的线缆、桥架、端子排、柜体等，培训和维护费用减少，这些都降低了工程总造价。

SIMATIC 400站是西门子公司的拳头产品，无论在控制速度、控制精度还是抗干扰性、灵活性各方面讲都处与PLC产品的领先地位。

5、软件评估

PCS7是西门子公司为S7-400系列PLC设计的编程软件，它能完成庞大的逻辑控制和复杂的调节控制；它的组织块、功能块、数据块相结合的编程思想可以随心所欲地实现

各种控制要求；它的时间中断组织块可以实现短到10ms长到5s的快速中断请求；它的符号表（Symbol）可以方便进行程序注释。

基于标准的SIMATIC软件和硬件组件

先进的分布式客户机/服务器架构

可伸缩性强，从小型实验室系统，到具有高达60，000个过程对象的大型工厂

可用于连续和批处理应用

可用于所有工业领域：过程、制造以及混合工业

强大的HMI系统，带有集成的基于SQL服务器的归档系统基于IEC 61131 的集中式，工厂范围内的工程系统

通过现场总线PROFIBUS，现场设备和驱动系统均可很灵活和容易的集成

无缝集成的安全系统，通过TüV*验证的可满足AK6/SIL3 在同一个可编程控制器中可以混合运行标准和故障安全相结合的形式，高可用性和故障安全相结合的形式

可在所有层级实现冗余，提高可用性

符合ISA S 88.01 和FDA 21 CFR Part 11规范的模块化批处理系统SIMATIC BATCH

通过SIMATIC IT架构实现MES/ERP层级的接口

SIMATIC PCS 7 ——一个真正的现代DCS系统HMI

具有多用户能力的HMI组件

大容量架构

客户机-服务器结构

冗余

在线修改

AS, I/O 模块, I/O

热插拔（运行中插入和拔出模块）

运行中可进行扩展/ 修改

用于危险区域的I/O 模块

冗余（控制器、模块和PROFIBUS）

集成的故障安全技术

智能现场设备/驱动设备的集成

通讯

快速以太网和PROFIBUS DP/PA

光纤交换技术

冗余（系统总线和现场总线）

在线扩展

工程

集中式工程工具，简单易用，通用操作

批量工程，具有导入／导出功能

应用图形化和面向PLT的工具进行全面、有效的工程

集成的SIMATIC PDM软件对智能现场设备进行集中参数化软件模拟和测试

修改跟踪功能

分布式、并行工程功能

6、疑难与解答

1）标准化编程

大型的自动化控制系统很难一个人完成，因此需要很多人的分工与合作。标准化编程就是要使软件工程师编写的程序整齐划一，通用性和可读性强，除了作者本人的阅读者也能轻而易举地理解作者的编程思想和工艺要求。这样不但可以使编程人员不再纠缠编程的枝节问题，缩短编制程序的时间，集中精力解决更加困难的工艺上的问题；而且有利于维护人员对程序的理解，为生产保驾护航提供了更加宝贵的经验。标准化编程的实现是多方面的，首先根据设计图纸编制各系统的点号表（用EXCEL表格）；再根据点号表编制STEP7符号表（SYMBOL）；再根据点号表找出各控制设备的输入/输出点号，据此定义下列STEP7使用的点号：模拟手/自动转换选择开关；启动按钮、停止按钮（对单线圈的泵或电磁

阀）；开启按钮、关闭按钮、停止按钮（对双线圈的电动阀）；手动输出值、给定值、比例系数、积分时间（对PID调节阀）；再根据各控制设备的输入/输出点号和中间线圈点号编制各

控制设备的手动程序；最后根据设计说明书编制各控制设备之间的逻辑连锁程序，即自动程序。

2）数据通讯。

这里的数据通讯包括SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 400 PLC之间，SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC 300 PLC之间的数据通讯。其中，SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 400 PLC 之间是通过SIMATIC 工业以太网通讯，编程使用FB205（FR_AGSEN/发送数据功能块）和FB206（FR_AGRCV/接收数据功能块）；SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC 300 PLC之间的数据通讯也采用相同的方法处理。值得注意的是FB205（FR_AGSEN/发送数据功能块）和FB206（FR_AGRCV/接收数据功能块）必须在OB35（100s时间中断组织块）中调用。

3）PID调节

水泥生产过程中有很多控制对象，诸如系统风力压力、物料流量等都需要稳定的值。以前这些模拟量的调节采用智能仪表，现在有了西门子SIMATIC 400 PLC就可以取代这些

智能仪表，PID调节在STEP7中使用FB513（连续PID调节控制）；在WINCC中使用PID调节器的操作面板，完成PID 调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。

4)画面强制

大型工厂自动化控制系统涉及的控制设备很多，控制工艺复杂，导致控制过程中的逻辑连锁非常复杂，主要设备动作的诸多条件很难同时满足。为了调试程序的需要，在画面上增设许多选择开关，当某开关置“1”时，就假设此条件满足。当所有条件满足时，程序就可以对设备进行操作，而不必等待实际条件满足。在生产中有时某设备出现临时故障，为不影响正常生产，也可以在画面上强制，继续生产，直到设备修好，再把强制解除即可。

5)SIMATIC Web Navigator：

Web Navigator 软件包可使用户通过Internet或局域网同过IE浏览器直接访问WINCC过程画面。客户端无须安装WINCC应用程序，所有WINCC应用都位于服务器上，因此降低了对客户端的系统要求。通过Web Navigator 可实现办公室与现场的数据实时交换，满足当前对现代化DCS系统的基本要求。同时只需要较少的软硬件配制就可同时满足50个操作员站。由于此功能是通过Internet来实现，所以安全

性是必须考虑的问题。

五、项目中的难点：

由于华新水泥项目中使用了大量的Profibus通讯，且第三方设备较多。最初十分担心设备的混合通讯以及现场设备间的相互干扰。但在实际使用过程中，深刻的体会到现场总线技术所带来的方便。同时也感觉到西门子PCS7的开放性对华新水泥过程控制系统项目的帮助。由于第三方设备较多，因此使用大量的自编写的CFC功能块，但是正是由于PCS7的开放性能够为这些CFC功能块生成相应的BlockIcon、FacePlate、报警信息等DCS系统所必须的功能；不仅第三方设备可以这样处理，一些比较复杂的工艺过程也采用了同样的方法，取得了满意的效果，得到分公司生产维护人员的好评。在通讯调试过程中发现，调试设备通讯时应注意系统的接地，通讯电缆的短路，系统的等电位等因素都会导致系统总线的瘫痪。

七、CEMAT系统

1）CEMAT系统介绍

CEMAT是英文CEMent AuTomation的缩写，CEMAT软件包是西门子公司专门为水泥行业开发的水泥控制系统。它是一个集成化的标准软件，具有多个专门用于水泥工厂过程控制

优化的功能块，具有简洁的显示方式，不需附加另外的专家系统就可完成组态和参数设置。该软件包集成于PCS7系统，在PCS7集成的功能上增加了针对水泥工程的工程操作、故障诊断及联锁等功能块，是具有独特的、开放式的接口及经济的解决方案。

CEMAT系统在启动之前可获得整个系统详细的状态报告，不会出现任何不合理的驱动系统或组的启动，该系统采用似然性逻辑，不会发生不合理的路由选择。操作员可输入每个单独事件的注意事项，并由其他操作员读取。CEMAT系统采用集成的全局数据库和统一的组态工具，即SIMATIC程序管理器。在项目管理上，SIMATIC程序管理器从系统硬件和水泥生产工艺两个视角，同时进行管理。这两个视角在程序管理器中分别称为标准分级(Standard Hierarchy)和工艺分级(Plant Hierarchy)。其中标准分级主要管理系统的硬件，而工艺分级主要管理水泥工艺过程，它将整个水泥厂按工艺过程的要求，分为各个子系统，按水泥厂的实际结构采用分层的形式将各个子系统映射到控制器上。与传统DCS系统的模块相比，CEMAT系统的组态直接面向水泥工艺过程，且模块的I／O参数数量较少，工程与组态非常容易，可以显著减少编程错误，同时可以大大避免系统中资源的浪费。

2）CEMAT系统功能

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

过程控制系统习题解答

《过程控制系统》习题解答 1-1 试简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要特点。 答：第一个阶段50年代前后：实现了仪表化和局部自动化，其特点： 1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表 2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统 3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数 4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减少主要扰动对生产过程的影响 5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题 第二个阶段60年代来：大量采用气动和电动单元组合仪表，其特点： 1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能，适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统 2、计算机系统开始运用于过程控制 3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求，相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统（串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制） 4、在过程控制理论方面，现代控制理论的得到了应用 第三个阶段70年代以来：现代过程控制的新阶段——计算机时代，其特点： 1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制 2、自动化技术工具方面有了新发展，以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用 3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用 4、集散控制系统的广泛应用 第四个阶段80年代以后：飞跃的发展，其特点： 1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展 2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心 3、过程控制的概念更大的发展，包括先进的管理系统、调度和优化等。 1-2 与其它自动控制相比，过程控制有哪些优点？为什么说过程控制的控制过程多属慢过程？ 过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。 一、连续生产过程的自动控制 连续控制指连续生产过程的自动控制，其被控量需定量控制，而且应是连续可调的。若控制动作在时间上是离散的（如采用控制系统等），但是其被控量需定量控制，也归入过程控制。 二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成 过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。 三、被控过程是多种多样的、非电量的 现代工业生产过程中，工业过程日趋复杂，工艺要求各异，产品多种多样；动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。有些过程的机理（如发酵等）复杂，很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型，因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。 四、过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制 因为大惯性、大滞后等特性，决定了过程控制的控制过程多属慢过程；在一些特殊工业生产过程中，采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况，故需要对过程参数进行自动检测和自动控制，所以过程控制多半为参量控制。

自动化控制系统系统管理系统规定

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《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

自动化自动控制课程设计方案报告

动控制课程设计报告 班级：自动化08-1班 学号：08051116 姓名：刘加伟 2018.7.17

任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计 一、控制系统设计任务 1、通过测量实际装置的尺寸，采集DCS系统的数据建立二阶水箱液位对象 模型。<先建立机理模型，并在某工作点进行线性化，求传递函数） 2、根据建立二阶水箱液位对象模型，在计算机自动控制实验箱上利用电 阻、电容、放大器的元件模拟二阶水箱液位对象。 3、通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据，测试被控对象的开 环特性，验证模拟对象的正确性。 4、采用纯比例控制，分析闭环控制系统随比例系数变化控制性能指标<超调 量，上升时间，调节时间，稳态误差等）的变化。 5、采用PI控制器，利用根轨迹法判断系统的稳定性，使用Matlab中 SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将控制器应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。 6、采用PID控制，分析不同参数下，控制系统的调节效果。 7、通过串联超前滞后环节校正系统，使用Matlab中SISOTOOLS设计控制系统性能指 标，并将校正环节应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。

(一)建立模型 (二)实验模型及改变阶跃后曲线： 1．取阶跃曲线按照以下模型建立系统辨识模型： 一般取为0.4和0.8 计算上行阶跃各参数： T1=171.26 T2=50.50 K=160.47 t1=141 t2=338 建立传递函数为： G(s>= 计算下行阶跃各参数： T1=84.20 T2=48.67 K=148.08 t1=89 t2=198 建立传递函数为： G(s>= 2．建立机理模型

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

华中科技大学自动化学院过程控制系统2020考试试题A卷

华中科技大学人工智能与自动化学院 2019～2020学年第二学期 “过程控制系统”考试(A 卷) 考试方式： 开卷 考试日期: 2020年6月11日 考试时长: 150 分钟 专业班级： 2017自动化 学号：____________ 姓名：_____________ 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分值 10 5 5 12 20 48 100 分数 一、单选题（每题1分，共10分） 1、若调节阀的引压管线很长，膜头空间又大，则时间常数及滞后时间都会很大，影响调节质量，其改进方法主要考虑（ ）。 A 、增大调节阀膜片 B 、投入或加强微分作用 C 、增大调节阀口径 D 、增设阀门定位器 2、控制参数选择原则下面哪种说法不合理？（ ） A 、控制通道的放大系数要大一些，时间常数要小一些，纯滞后时间要尽量小。 B 、控制参数的选择还应该考虑工艺的合理性和生产的经济性。 C 、干扰通道滞后时间要大些，时间常数要小些。 D 、控制参数应是工艺上允许加以控制的可控变量。 分 数 评卷人

3、定值控制是一种反馈控制，其目的是为了减少或者消除（）。 A、干扰量的变化 B、被控变量的变化 C、测量与给定之间的偏差 D、设定值的变化 4、均匀控制系统参数整定有何特点?下面哪个特点是不正确的？（） A、参数变化应限制在允许范围内； B、与常规系统相比系统结构无特殊性，达到均匀控制目标； C、控制作用较强； D、参数均应缓慢地变化。 5、执行机构为（）作用，阀芯为（）装，则该调节阀为气关阀。 A、反、正 B、正、正 C、正、反 D、正或反、正 6、在设备安全运行的工况下，能够满足气开式控制阀的是（）。 A、锅炉的燃烧油（气）调节系统 B、锅炉汽包的给水调节系统 C、锅炉汽包的蒸汽压力调节系统 D、锅炉炉膛负压调节系统 7、气动调节阀的（）称为阀体（调节机构）。 A、阀杆、阀芯和阀座 B、阀杆和阀芯 C、阀杆和阀座 D、阀芯和阀座

CRESTRON集中控制系统

4.1.1集中控制系统 有了强大的数字音频处理器系统和数字会议系统的可通讯性支持，集中控制系统把数字音频处理器和数字会议话筒也控制在触摸屏幕中，控制人员可以很轻松的控制该会议室的音响工作状态模式，只要点击中文控制界面就可以了。 中控控制界面图见如下：

宴会厅控制界面示意: 美国CRESTRON快思聪中央控制产品的技术特点。 近30几年来，美国CRESTRON都领导着遥控科技的潮流，更获多个国际奖项。在世界每一个角落，如会议室、培训中心、电视会议室、遥距学习中心、家庭影院及现代化家居中均可找到CRESTRON遥控系统。CRESTRON将不同厂家、型号、性质的视听器材或硬件，甚至环境装置连接起来，令所有的控制尽在掌握之中。 当今影音设备的数量不断增加，相配的遥控系统更是层出不穷，用户往往因为控制键太多而无所适从。CRESTRON研制的控制系统就是将这些系统的功能连接起来，简便操作。CRESTRON已安装於数以万计的家居、教育学院及商业机构。CRESTRON产品在各方面都是为使生活变得更轻松、更自在。 近年来，CRESTRON更是倾力在新产品的研发上，不断地推出具有世界领先水平的新品，多次更新了控制系统的概念。本会议系统中采用的CRESTRON 控制产品决大多数都是世界一流。 系统设计特点： 中控系统采用基于一台高速网络主机，配置多个无线彩色触摸屏及控制面板，组成了一个完整的多房间控制系统，可实现各会议室的独立控制、控制室端

的总控及交叉控制（可设置，用于设备有故障时的紧急替代控制），避免了多主机系统价格高且无法整体控制的缺点。 中控主机采用基于257MIPS，32位摩托罗拉ColdFire处理器的高速输入/输出双总线系统。可接入10/100以太网，并置防火墙、置网路位址翻译器（NAT）和路由功能，支持动态和静态IP位址和全双工TCP/IP和UDP/IP，提供互联网WAN介面，并有LAN接口供房间及AV本身网路的使用。置34MB记忆体，可扩展到4GB，扩展糟支援现成的类型II快速快闪记忆体和IBM Microdrive硬碟，置程式存储和触摸屏档案，空间和设备设定，。即时抢先多工/多线程作业系统提供FAT32档案系统，支援长档案名字。 触摸屏选择无线双向屏及有线双向屏。宴会厅的主控制 无线触摸屏采用最新出的8.4英寸WI-FI无线触摸屏，并采 用挂墙安装组件，必须有先进的电子锁及无线触摸屏的指纹 锁及密码解锁双重保护，在断电时，必须保持触摸屏被锁定 于墙面装置，借助于配套的硬件装置可手动取出触摸屏，无 线触摸屏系统为比WIN CE系统更先进的WINDOWS XP，， 支持蓝牙2.0,具有2个USB口及VGA输出，可通过网络或ROOMVIEW软件远程管理。 董事会议室采用固定墙装的3.6英寸有线双向彩色触摸屏，16BIT 64K QVGA 320×240 TFT LCD显示，对比度300:1，FLASH 8MB DRAM 16MB，具有按键提示音，支持WAV格式文件并作为提示音。 大会议室2间及中会议室4间采用8键可编程控制面板，白色，自定义键盘功能，带LED指示及操作提示音。 中控系统可在现场控制灯光的开关（会议室灯光系统由灯光专业另行设计，但需与会议室中央控制系统做接口，由触摸屏集中控制），电动屏幕、电动窗帘的开启以及对投影机的开关和信号选择，视音频矩阵与RGB矩阵的信号切换，也可以在控制室集中控制。 中控系统连接示意图： 具体功能控制阐述 在一个系统的设计中，最体现中控先进性的地方在于所有设备的自动化控制

自动化制造系统复习题

《自动化制造系统》复习题 一、名词解释 1.系统 由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。 2.自适应控制 系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，自行调整或修改系统参量的控制系统。 3.顺序控制 按照预先设定好的顺序使控制动作逐次进行的控制。 4.VR技术 是一种最有效模仿人在自然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。 5.FMS 在计算机统一控制下，有自动装卸与运输系统将若干台数控机床或加工中心连接起来构成的一种适合多品种，中小批量生产的先进制造系统。 6.物流系统 对工件、工具和配套装置及材料进行移动与存储的系统，主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。 7.产品柔性 系统能经济而迅速地转向生产新产品的能力，及转产能力。 8.自学习控制系统 如果计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验，自行改变和完善控制规律，使控制效果愈来愈好，这样的控制系统即为自学习控制系统。 9.AGV 一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。 10.在线检测 指在设备运行、生产不停顿的情况下，对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式 11.自动化制造系统 在较少人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件并组装成产品，在加工过程和装配过程中实现工艺过程自动化。 12.程序控制 如果计算机控制系统是按照预先编制的固定程序进行自动控制，则这种控制称之为程序控制。 13.制造过程检测自动化 利用各种自动化检测装置，自动检测被测量对象的有关参数，不断提供各种有价值的信息和数据。 14.闭环控制 系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式 15.结构工艺性 指产品和零件在保证使用的前提下，力求能够采用生产率高，劳动量小，材料消耗少和生产成本低的方法制造处理。

自动化控制系统设计实例教学大纲-2017

《自动化控制系统设计实例》课程教学大纲 课程代码：060032005 课程英文名称：Automation Control System Design Examples 课程总学时：16学时讲课：16学时实验：0学时上机：0学时 适用专业：自动化 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 自动化控制系统设计实例是自动化专业的专业基础选修课。通过对该课程的学习，使学生建立起“系统”概念，了解自动化系统主要的控制方法、控制技术，为后续专业课学习奠定基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过实例教学，针对不同的控制对象，全方位、多视角介绍采用单片机、自动化仪表、工控机、PLC组建不同工业流程的设计实例和实施过程；要求学生了解自动化控制系统的设计原则、设计步骤，建立起“控制”与“系统”的概念，了解自动化控制系统的主流技术和前沿技术。 （三）实施说明 在讲授具体内容时，从一个具体的被控对象分析入手到合理的控制要求的形成，从控制装置、元器件部件选型到控制方案的产生，从硬件结构到电路细节，从软件框图到控制算法以及实施过程一一进行分析讲解；培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课是《自动控制原理》和《C语言程序设计》。 （五）对习题课、实验环节的要求 无。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考查 2．考核目标：考核学生对自动化控制系统的了解程度；考核学生自动化产品研发思路和独立思考能力。 3．成绩构成：本课程的学生成绩采用二级制（通过、不通过）。成绩由学术报告和平时成绩相结合的方法确定。其中：平时成绩由考勤及课堂表现组成，占总的40% ；学术报告成绩占总的60%。 （七）主要参考书目: 1. 《自动化系统工程设计与实施》，林敏等编，电子工业出版社，2008。 2. 《过程控制系统》，俞金寿孙自强编著，机械工业出版社，2009。 3. 《PLC编程及应用》（第4版），廖常初编著，机械工业出版社，2015。 二、中文摘要 本课程是自动化专业学生的一门实践性很强的专业基础选修课程。课程通过对精选实例的自动化控制系统的设计、选型、研制、调试和实施等讲授，使学生建立“控制”与“系统”的概念，了解自动化系统的主流技术和发展趋势。本课程将全方位、多视角地介绍单片机、自动化仪表、工控机、PLC等组建不同工业流程的设计实例和实施过程，本课程将为后续自动化专业课程的学习奠定基础。

自动化集中控制系统项目自动化取料自动化操作规程

取料机远程集控操作规程 一、作业前应做到 1、检查设备技术状况： a)操控设备是否完好。 b)检查仪器、仪表、连锁信号、报警、是否解除锚固、铁鞋状态，并确定锚固器、铁鞋未锁定。 c)通讯设备是否完好 d）格栅、漏斗有无堵塞。 e）视频监控信号是否正常，灯光照明是否良好，除尘系统是否正常， 2、联系相关人员确认现场作业环境： a)作业范围内有无障碍物，无关人员是否撤离。 b)提前联系现场巡视人员对复杂作业环境进行监护。 c)垛位苫盖情况有无隐患，相邻单机是否有防碰撞停机隐患。 3、接通电源,进入操控系统界面，选择作业终端,下发作业计划，完成对位（详见附件1）： a)接通主电源开关。 b)各操纵器置于“零”位。 c)查看报警界面有无故障指示，各机构地址及GPS数值是否正常，三维数据模型是否正常，是否符合自动作业要求。 d)动机前，应与中控室联系，严格执行中控室指令，自动对位过程中应密切关注司机室实际角度，有异常及时手动调整。 二、作业中应做到 1、严格按照操作流程进行操作（附件1），动单机前必须向中控及值班长进行汇报，得到批准后方可动机，复述中控指令并确定，严禁违章作业，操作时精力集中，必要时通知值班长要求巡视加强监护，保持良好的工作联系，设备自动运行中应监控是否符合自动动作步骤（详见附件2）设备运行中无特殊情况不允许离开操作台，如因特殊情况需要离开需找人员代为监护。 2、运转中密切关注视频信号，操控界面指示信号，如发现异常情况或故障报警，应认真分析判断，情况严重或发生事故时，应立即停机，查明情况并及时

向值班长报告。 3、确保激光防碰系统正常投入，禁止擅自屏蔽，如有特殊情况需与值班长及技术人员确认。无特殊情况声光报警禁止消音。 4、无复杂特殊情况取料（清垛底垛边，有妨碍的手动开垛）不允许操作人员使用操作手柄进行远程手动作业。 5、手动运转须低速起动，旋转变速时，必须逐级增、减速，严禁高速切换方向。 6、远程手动操作时，严禁频繁俯仰臂架。 7、无关人员严禁触碰操作台，非操作和维修人员不得进入高压电气室和低压电气室，高压柜除维修外，绝对不容许打开。 8、移动大机前，应联系确认沿线有无障碍物，清除地面皮带积料。 三、作业后应做到 1、停机应同中控室取得联系，确认。 2、大机暂停运转时，各控制器须置零档。 3、大机归零动作应使用大机单动模块完成，并联系人员现场监护，复杂情境下可采用远程手动手柄操作。 4、动作完成后应确认设备状态，无异常后将权限切换到机旁，结束本次作业。 5、认真做好运行记录及交接班记录工作。 其他 1）取料机自动运行时,对垛、开垛、换层、归零以及复杂不规则垛形取料，相邻大垛取料等高危情景，应派专人现场监护。 2）操作台设有设备运行台账，操控人员应及时记录每一条相关设备信息，如除尘、清煤、故障停机、断电、维修、效率统计、流程更换、空间防碰等等。3）遇大雨、大雾等恶劣天气导致无法看清视频监控或是GPS或激光成像异常的，应及时通知值班长，停止自动作业

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。

(完整word版)自动化制造系统

自动化制造系统 第一次作业 一、论述题； 1.论述人机一体化自动化制造系统的主要特征。 自动化制造系统是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自功化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。 自动化制造系统具有五个典型的组成部分：1.具有一定技术水平和决策能力的人2.一定范围的被加工对象3.信息流及其控制系统4.能量流及其控制系统5.物料流及物料处理系统。 2.应该从哪些方面评价自动化制造系统？ 任何一个人造系统都是为某一特定目的而设计建造的。为了对设计方案进行优化选择，评价是否达到预定目标，就需要对系统进行评价。我们从六个方面进行评价，这六个方面称为制造系统的六要素。 1）生产率生产率是自动化制造系统的主要衡量指标之一。提高生产率也是建造自动化制造系统的主要目的之一。 2）产品质量制造系统的输出应是高质量的产品，否则系统就失去其存在价值。自动化制造系统在产品质量方面追求的最高目标是实现"零缺陷”生产。 3）经济性提高制造系统的经济性可以提高企业的经济效益；可以降低产品的销售价格；减轻用户的负担。 4）寿命周期可靠性自动化制造系统在其寿命周期内应能够可靠地工作，经常出故障的系统会给企业带来很大的损失。 5）制造柔性未来自动化制造系统面对的是多品种、小批量生产。这种生产模式要求系统具有很大的柔性，才能适应外部环境快速改变的需求。 6）可持续发展特性在制造系统规划和运行过程中实施"清洁化生产”战略，追求的对环境的"零污染”和对资源的"零浪费”，实现资源的优化利用。 制造系统的可持续发展特性已成为自动化制造系统的主要评价指标。 二、名词解释题： 1.制造：是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。 2.制造业：是所有与制造有关的企业机构的总体。它一方面创造价值，生产物质财富和新知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。 3.制造系统：是为了达到预定的制造目的而构造的物理或组织系统，制造系统具有构成系统的一切特征。 4.自动化制造系统：是由一定范围的被加工对象，一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等作为输入，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自动化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。 5.加工中心：是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。加工中心机床具有工序集中、可以有效缩短调整时间和搬运时间，减少在制品库存，加工质量高等优点。 第二次作业 一、判断题： 1.在自动化制造系统中，人主要从事控制、感知、决策和切屑加工等方面的工作。（错） 2.自动化制造系统中，机器系统可以精确感知系统输入信息，比如微波、红外、超声波等。（对） 3.在自动化制造系统中，人机工程学评价方法有总体模糊综合评价法、人体模型评价法、图表法等。（对） 4.机一体化制造系统中，不再强调人在系统中的主导作用，更加重视机器的作用。（错） 5.自动化制造系统的作业空间就是指空位。（错） 第三次作业 一、填空题： 1.柔性制造系统的基本组成部分包括自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统、多层计算机控制系统。 2.一般数控机床的特点有柔性高、自动化程度高、加工精度高、生产效率高、具有刀具寿命管理功能、具有通信功能。

工业自动化控制系统介绍

工业自动化控制系统 工业自动化控制系统一般用于监控生产流程或生产环境。这些自动化系统不断从生产线上的传感器接收连续数据(电荷耦和传感器相机)，然后在通过客户专用的图像识别算法之前过滤这些数据。这些图像识别模块允许自动化系统识别生产过程中的不同状态。例如生产线上没有产品或者是存在缺陷的产品。这些信息被传送到主机。由主机控制加速或者减慢生产线速度，或在生产线上对特定部分生成产生阻碍。 图1显示了一个典型的工业自动化系统。包含有具有自主知识产权(IP)核的Altera器件，可以帮助减少开发所需的成本、增加设计的灵活性并且缩短工业自动化应用的开发周期。设计工程师还可以轻松的放置32位的Nios? 软核处理器于Cyclone?器件中，可以帮助他们灵活的实现应用中所需的外设功能。并达到所需要的内核性能。工程师可以灵活的配置系统的成本和性能，以获得一个低端、低成本的从系统或是一个在速度和外设需求上经过优化的高端的、高性能的系统。 图1.典型的工业自动化系统 注释 1. FIR = 有限脉冲响应 2. UART = 通用异步收发器 Cyclone器件能够在工业自动化系统中实现多种不同的应用。32位Nios嵌入式处理器可以作为控制器组件应用，减轻主机系统的任务。根据系统的要求实现各种接口控制系统，例如以太网媒体存储控制器(MAC)、局域网控制器(CAN)或是Profibus控制器。用Altera提供了IP来实现10/100M以太网媒体存取控制(MAC)和局域网控制器，更进一步的缩短了设计周期。Cyclone器件中的M4K M-RAM块可以实现缓冲器功能应用，并且应用Cyclone器件中的Altera的IP核可以实现FIR过滤器和UART功能，最终得到一个完整的工业自动化解决方案。设计工程师可以应用Altera的IP核结合Nios来加速他们的设计使他们可以花更多精力去关注在系统设计的其他部分。除此之外，将独立器件的功能集成到单一的Cyclone器件中还可以减少电路板上的独立器件的数量，减少开发时间，而且有效的降低了产品的成本。 Cyclone器件凭借其高效的器件结构在对成本敏感的工业应用中达到了性能和成本的统一。Cyclone系列器件和Altera的其一系列功能互补的产品和方案为工业应用的设计师提供了用超低价格来实现超高性能应用的可能性。

第一章-海洋石油自动化控制系统

第一章海洋采油自动化控制系统 海上油田一般考虑的自动控制总体设计方案有以下几种： 一、以现场显示、就地控制为主的方案 仪表选型以气动和就地式仪表以及现场控制盘为基础。该方案的特点是投资少，安全可靠性高，对操作人员技术水平要求低，安装和维护工作量大，系统扩展性差。适用于井数少、产量不大的采油平台。 二、就地控制与集中控制相结合的方案 1、方案1 仪表选型以气动和电动仪表为基础，集中监控由控制室模拟仪表实现。该方案的特点与“以现场显示、就地控制为主”方案差不多。增加集中控制，给生产管理带来方便。采用电动仪表后信号传输速度高，电缆安装比气管线的安装简单容易。控制室用模拟仪表盘对现场各种参数进行显示、记录、报警和控制，减少了现场操作人员。但该系统灵敏性、扩展性差，仪表盘占用空间较大。现场接到控制室的电缆较多，工作量大，该方案适合井数少，产量较大的平台。 2、方案2 仪表选型以气动和电动仪表为基础，集中监控使用微处理机的监控装置来实现。该方案的特点在于集中监控所采用的设备与方案1不同。监控装置包括多个现场终端和控制室的计算机系统，现场终端以微处理机为核心。这种方案使系统的扩展和修改比较易行。它比较灵活，功能也强，能收集现场各种参数集中显示，还能进行数据处理和打印报表，也可根据需要在控制室内操纵现场电机、泵、阀的启停和开关。通过通讯装置还能与其他平台和岸上终端基地的计算机实现联网、进行数据交换和遥控。监控装置占用空间小，现场到控制室的电缆数量少，装置还具有自检、自处理功能，维护较为方便。但要求操作人员的技术水平高。 三、分散控制集中方案 仪表选型以电动仪表为基础，采用以微机为核心的集散装置分级控制和管理。该系统充分发挥计算机的特长，对于规模大的海上油田自动化管理和无人值守平台的实现提供了前提。 在没有开发某一具体油田时，很难说采用哪一种方案为最佳。不同的方案，采用的仪表装置差异很大。一般认为方案2最为适当，这是因为这一方案有较大的仪表覆盖性，可靠性也较高。 对平台上独立性较强或自成体系的工艺和公用系统均设置了现场控制盘。这些现场控制盘大都是由基地式盘装和架装仪表及断电器组成，这些现场控制盘承担对本系统的各种参数如温度、压力、液位、流量的指示和控制以及对本系统突发性事故或当人为出现某些误操作时进行应急保护。现场控制盘接收中控盘的关断指令，同时把状态信号、公共报警信号传送给中控盘。 1

生产过程自动化控制系统管理办法

生产过程自动化控制系统管理办法 2019年10月3日 本管理办法适用于生产过程自动化控制系统（以下简称自动化系统）的管理，维护和使用。为确保自动化控制系统安全、可靠的运行，主管科室及时、准确的判断和排除故障，特制订本办法。 第一节自动化控制系统设备管理职责划分 一、公司的自动化控制系统管理部门为机动部的自动控制办公室，其主要职责是： 1、为所有自动化系统设备（包括备用设备）设立统一编号，建立设备卡片。卡片内容应包括设备编号、安装位置、型号、性能参数、主要用途、上岗时间、生产厂名、维护历史。并在维护历史内详细记录维护原因、时间、方式、验收人、上岗或报废原因。 2、根据自动化设备现场损耗情况及时提出备件计划； 3、为保证现场设备持续可靠的运转，相关部门必须保持设备环境卫生（包括变电所内和现场控制箱内部）。每一年为现场设备离线清洁一次，做到设备内外无积灰，无污渍。检查和紧固接线，做到接线可靠，归整。检查和整理设备和线路标识，保证清晰，准确；

4、有些处理模块，线性可调，自动化管理部门须每年进行一次统一标校，并填写相应的标定记录。 5、自动化管理部门根据自动化系统运行情况和使用部门的要求定期制订优化计划，对操作系统和应用软件进行优化和升级，保证工控系统软件运行最优配置。 使用部门的职责 1、操作员站的微机外表必须用干净、干燥的抹布擦拭。保证机箱和显示器外壳无积灰、无污渍； 2、操作员站微机除进行过程控制操作（或控制组态）外，不得做其他任何应用。尤其不允许在自动化系统上作与工作无关的事情。 第二节自动化图纸资料管理 一、自动化系统相应的各种图纸、各种软件和硬件资料自动化控制办公室专人统一编号保管，保证图纸资料整洁完备以； 二、自动化系统如有改动或扩展，必须由自动化管理部门根据变动情况出具相应的模块安装位置图、网络结构图、外部接线图、控制回路图和变化后的程序逻辑图等，并由自动化负责人验收审核后与原图一同存档。 自动化图纸资料借阅必须填写记录，按时归还，如有缺残，必须原样补还。

自动化控制系统技术规范(1)

所有必需的服务内容。技术规范中仅列出了主要设备的清单及要求。 对于其中未提及的或未详细叙述的设备及其附件，若控制系统的组成需要，承包商均应在方案设计时予以考虑，并在投标书的设备采购清单中详细列出。技术规范中所列的设备及其性能指标和参数为控制系统的最低要求，承包商所提供的设备及软件应不低于本规范，而且应是目前世界上技术先进的最新产品。 自控效果要求：实现全厂生产现场的无人值守；净水厂全厂PLC系统（包括现场控制站及成套设 备控制系统）均应预留统一的无缝连接的工业以太网络接口或DP通讯接口，所有控制系统均可 通过现场工业以太网传送数据至中控室。 722总的要求 ★PLC为厂内关键设备之一，须选用类似或相当于罗克韦尔（AB）、施耐德、ABB品牌的产品。PLC 档次不低于罗克韦尔（AB）Compactlogix系列、施耐德Premium系列或者ABB的AC800系列。 ★在线水质分析仪表选用类似或相当于Hach、ABB SWAN的产品。 ★流量计选用类似或相当于E+H、ABB、上海科隆的产品。 ★液晶显示大屏选用类似或相当于在海康威视、LG三星或等同档次产品中选择。 ★PLC为厂内关键设备之一，该产品制造商要求至少有5个10万吨自来水厂及以上规模的使用业 绩，制造厂商需提供销售合同复印件及用户证明复印件，并加盖制造商鲜公章。 ★PLC需提供该产品制造商专项授权委托书和售后服务承诺书原件。。 ★PLC需提供该产品制造商企业的IS09001质量管理体系认证证书并盖制造商企业的公章。 ★PLC需提供该产品制造商企业的营业执照证书副本复印件并盖制造商企业的公章。 7.2.3资料提供 投标人在投标文件中必须提交以下资料（但不限于此）： PLC制造商资格证明资料； PLC产品ISO9001质量管理体系认证 PLC产品样本 4.3.17.2条要求的资料； 4.3.17.5条要求的技术资料。 7.2.2自控系统组成 7.2.2.1工作范围 系统由两部分组成：

自动控制系统毕业设计..

目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

工业自动化控制系统

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————我们人类每天的工作时间都有一定的限制，正常为8小时工作制，在有些工业生产领域，人工工作速度赶不上生产需要，但是机器可以不停歇的工作，能够大大提高生产效率。因而自动化控制系统的逐步完善也是社会发展的产物，接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其应用，希望能给您带来一定程度上的帮助。 1，过程自动化：石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理的自动化控制。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统，对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。 2，机械制造自动化：这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或

多年质保操作简单方便快捷————————————————————————————————————————————— 电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化控制系统。 3，管理自动化：工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理的自动化控制，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集