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自動化控制范文第1篇

[關鍵詞]自動化控制系統；設計；應用

中圖分類號：TM763 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）12-0362-01

1.工業自動控制系統的定義

自動控制，指的是在沒有人直接參與的情況下，利用控制器自動調節和控制機器設備或生產過程的工作狀態，使之保持不變或按預定的規律變化這樣一種現象。自動控制系統是由一些機電元件或裝置以實現自動控制為目標而按照一定的為一式和內容連續組合而成的一個整體。

而工業自動控制系統控制對象是工業機械，現代工業機械系統與自動控制系統常常融合在起，構成“機電一體化系統”。按控制系統有無反饋劃分，如果檢測系統檢測輸出量，并將檢測結果反饋到前面，參加控制運算，這樣的系統稱為閉環控制系統。按控制系統中的信號類型劃分，如果控制系統各部分的信號均為時間的連續函數，稱為連續控制系統。如果控制系統中有離散信號，稱為離散控制系統。按控制變量額多少劃分，如果系統的輸入、輸出變量都是單個的，稱為單變量控制系統。

2.工業自動化控制系統的特征

工業自動化控制系統自身有著較為鮮明的特征，主要體現在安全可靠性，首先是自動化設備或者是在控制系統當中，都有著專門自動報警以及自動停止診斷功能，這樣就有效降低工業自動化當中的事故發生可能性，加強了生產的安全性。而且由于自動化控制系統中采用的電子器件自身不會發生磨損，故此在穩定性方面就得到了有效保證。另外工業自動化控制系統的應用上有著廣泛性特征，不單能夠在機械制造業得到應用，同時也能夠在農業以及建筑領域得到實際的應用。

工業自動化控制系統的特征還體現在工作質量高以及生產能力高方面，工業自動化控制系統在控制程序基礎上使用高精度及高靈敏度的工業自動化設備，有效避免人為失誤造成的事故。從而將生產管理人員的工作效率得到有效提升，并減輕了自身的負擔，通過自動化的控制系統能夠對工作狀況進行實時的監控，從而保障了工作質量。除此之外還對能源消耗得到了有效節約，對行業的勞動形式得到了改變，形成了更高層次的技術性工作方式，在工業自動化控制系統作業下的有關產品也在向著技術集約型的方向進行發展邁進。

3.工業自動化控制系統的構建

工業自動化系統的構建主要是建立在數字模型的基礎上，對其理論進行分析和研究，因此通過數字表達式對工業自動化控制系統輸入輸出變量以及對變量間的關系進行詳細的分析和描述，能夠設計出合理科學的系統。工業自動化控制系統通過微積分的方程式進行構建。機械自動化控制系統變量間的關系以及輸入輸出變量通過數字表達式能夠進行詳細描述，且能夠實現系統的科學設計。另外，利用微積分方程式能夠對自動化控制系統進行構建，如下式：

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

對上述公式的理解可以通過圖1來實現，圖1為鉛垂方向機械平移系統示意圖，該系統示意圖主要由質塊以及阻尼器和物種彈簧所構成。

4.工業自動化控制系統的應用

工業自動化控制系統在生活中得到了廣泛的應用，并且有了諸多領域的應用，其中在汽車制造領域中的應用上，汽車的制造過程中有焊裝以及沖壓和總裝等幾個重要的工藝。尤其是沖壓車間是危險性最高的一個環節，故此，通過工業自踴控制系統在其中的應用能夠有效加強其工作的效率提升。具體的應用上主要是在壓機間采取機械自動化裝置的連接，然后進行加工件的傳遞，這樣在首臺壓機完成了沖壓成形后通過機械手再傳遞給下一臺。這一系統的應用過程中有著緊急停止裝置，為能對直接出現的危險進行有效消除，壓機的生產線當中的操作臺和現場電箱都要進行裝設緊急停止的功能。這是為在機器設備控制中能對無意間的重新啟動進行避免的重要裝置。另外在安全門的防護設備上，是對人員在壓機內遇到危險進行防止的有效措施，也是工業自動化控制系統的重要部分。壓機部分比較多的是采取安全電磁開關鎖，這一安全電磁開關鎖有著安全鎖定及延時解鎖的釋放功能，在安全性能上較高。另外在鋼鐵制造產業當中也有著重要的應用，不管是冷軋生產線還是整卷鋼板開卷再卷都有可能對人員造成傷害，所以將工業自動化控制系統在這一生產中進行應用就能夠保證人員的安全。鋼鐵工業的發展工作中，管理人員需要常常進入機械工作區域進行維修的調試工作的實施，由于機器的控制功能比較復雜，為能保證人員的安全就要將自動化控制系統進行應用，在獨立安全控制系統的應用下能夠起到保護作用。

5.結束語

工業自動化是我國目前工業發展的大方向和主流趨勢，可以大大的推進我國經濟社會的發展，但是我們不可以盲目的進行工業自動化生產，要充分結合我國具體的經濟和技術等方面的國情，對工業自動化控制系統進行探究，使我國工業自動化朝著穩定安全的方向發展。

參考文獻

[1] 喬固.機械自動化控制系統淺談[J].科技風，2010，07：264.

自動化控制范文第2篇

[關鍵詞]電氣自動化 ECS 實現方式 問題

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）01-0059-01

1 引言

電廠電氣自動化系統（ECS）是指使用保護、測控、通信接口、監控系統等設備實現所有電廠電氣設備的監測、控制、保護和信息管理。是實現發電廠電氣自動化的全面解決方案。

國內大部分發電廠都采用集散控制系統（DCS）來實現熱工系統的自動化運行，而傳統的電氣系統一般采用“一對一”的硬連接控制以及儀表監視，自動化水平相對落后。為了提升電氣系統的自動化水平，應考慮建設相對獨立的電氣控制系統，ECS系統包括電廠所有電氣子系統即升壓站子系統、機組子系統和廠用電子系統。

2 電氣控制對象的特點

以火力發電廠為例，電氣控制系統相對于熱機等設備而言，其需要控制的信息采集量和對象并不是很多，其操作頻率也相對較低，但須要強調快速性與準確性。而對于電氣設備的保護自動裝置的可靠性也要求較高，并且動作速度要快，抗干擾性較好。

熱力系統控制需要處理的信息量很大，系統也很復雜，多以過程控制為主；電氣控制系統（ECS）主要以數據采集系統和順序控制為主，連鎖保護較多。

3 電氣控制系統ECS概述

電氣控制系統ECS（Electrical Control System）一般稱為電氣設備二次控制回路，不同的設備有不同的控制回路，而且高壓電氣設備與低壓電氣設備的控制方式也不相同。其任務是保證一次設備運行的可靠與安全，因此需要有許多輔助電氣設備為之服務，能夠實現某項控制功能的若干個電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。

一般ECS設備主要功能包括：測量功能、監視功能、自動控制功能和保護功能。即實現對相關的電氣設備監控、聯鎖及各電氣參數的測量，并可在操作員站CRT畫面上顯示各系統設備狀態、工況，并全部實現軟操作等功能；實現對發變組及各配電設備事故、預告、保護動作后的報警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印等功能；實現發電機順控自動升壓自動準同期并網；實現高備廠變及各低備廠變的自動切換操作等功能。

常用的控制線路的基本回路包括：電源供電回路、保護回路、信號回路、自動與手動回路、制動停車回路、自鎖及閉鎖回路。在設備操作與監視當中，傳統的操作組件、控制電器、儀表和信號等設備大多可被電腦控制系統及電子組件所取代，但在小型設備和就地局部控制的電路中傳統元部件仍有一定的應用范圍。這也都是電路實現微機自動化控制的基礎。

4 ECS在DCS中的實現方式

4.1 部分DCS方式

僅由DCS軟件實現電氣邏輯，通過DCS的I/O通道或網絡通信將控制指令發送到電氣控制裝置上。DCS可實現聯鎖的投退，開關的分合閘，電動機的啟停，操作指令合法性的邏輯檢查和揭示邏輯實現條件等。對于發電機勵磁調節器AVR（自動電壓調節器）、發電機準同期裝置ASS、發電機-變壓器組繼電保護裝置、故障錄波裝置等，其功能靠自身裝置實現，僅通過DCS實現裝置的投、退。

優點：電氣裝置獨立，完全由其自身實現安全性連鎖邏輯，脫離DCS系統，依靠自身仍然能夠維持安全運行；缺點：可靠性取決與裝置。

4.2 完全由DCS硬件和軟件實現電氣邏輯

包括發電機同期邏輯、廠用電自動切換邏輯、發電機勵磁調節器甚至簡單的繼電器保護邏輯等。有些DCS已有相應的專用硬件模件，與其軟件組態完成相應電氣裝置的功能。

優點：軟硬均在DCS，靈活方便功能強；缺點：對DCS要求高，負擔重，可能影響其它控制系統，并且某些功能上難實現（發電機-變壓器組繼電保護裝置、故障錄波裝置等）。

5 存在的問題及建議

ECS的監控系統與各個保護的通訊接口沒有統一的規約，因其保護型號不同，相應的規約也有較大差異。例如，威盛電能表規約DL/T 645-1997，而許繼的保護規約為IEC-870-5-103。這就需要網絡通訊管理機對這些規約進行解釋，對系統的調試帶來了很多困難。而實際工程項目中，通常留給調試的時間也十分緊張，因此會出現隨著投產的進行，消缺也緊隨其后的情況。

從系統的結構可以看出，各間隔分散的數據，容易發生由于傳送數據量大，受通信速率、數據緩沖區容量等的限制使通道阻塞，造成信息傳輸的瓶頸。

在監控系統設計與實施過程中，還需要特別強調信息總量的問題，因為信息采集內容越全，對電廠監視和事故處理越有利，但經過一段時間的運行，就會發現還存在一個信息優化的問題。特別是對于保護裝置通過監控系統上傳的報文，例如當保護動作時，裝置就會上傳大量的報文，從而影響了運行人員對重要信息的捕捉。所以，我們必須對系統所采集的信息進行一定的優化與篩選。

監控系統的技術指標也是需要著重考慮的重要因素之一。但是，系統的很多技術指標既沒有確切的定義，在現場調試過程中也不便于測試，如網絡負荷率和CPU等。間隔設備并沒有像微機保護那樣明確的校驗規程。隨著監控系統在電廠運行中所處的重要地位，這些問題不容忽視，必須立即制定相關的調試、校驗規程，以保證監控系統正常穩定的運行。

6 結束語

ECS系統將各自獨立運行的繼電保護裝置、測控裝置、自動裝置等通過現場總線或以太網連接起來構成系統，通過網絡和后臺軟件，實現了電氣系統的協調控制、故障分析和運行管理，提高了整個發電廠的自動控制水平和運行管理水平，同時，減小了運行人員的勞動強度和設備的維護量，對提高電廠安全、穩定、可靠、管理的運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益等都具有十分重要的意義。

參考文獻

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[2] 李東平.達拉特發電廠電氣綜合自動化的方案研究和實施[D].華北電力大學，2006.

自動化控制范文第3篇

關鍵詞：煉鋼廠轉爐系統；自動化

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

1煉鋼廠轉爐的工藝和系統功能

1.1轉爐煉鋼的工藝

目前，在不同的程度上對容積比較大的轉爐煉鋼所采用的均為自動控制。本文將對自動化控制系統作簡單介紹，包括轉爐本體、散裝料、一次除塵（oG 法）、吹氬站、循環的水泵房、爐后鐵合金、二次除塵、混鐵爐的除塵、三萬氣柜、VD爐水的處理等。

冶煉散裝料主要是通過四條膠帶機由低位料倉將轉爐煉鋼需要加入的配料送到轉爐爐頂料倉；轉爐本體作為整個系統核心的部分，進行轉爐吹氧煉鋼，到1700℃時從爐后鋼包流出鋼水，然后向轉爐吹氮，經過濺渣護爐，向爐前出渣；把鋼水倒入鋼包之后，加入合金調節鋼水成分；轉爐煙氣通過兩個除塵的系統排出：一次除塵系統是通過高壓的風機從轉爐煙罩抽風，二次除塵系統是通過高壓的風機，抽出天車從轉爐倒入鋼水的煙氣。

1.2轉爐系統功能

系統對于生產全過程的情況進行監視，控制和管理的過程，這一點相較于過去的傳統生產而言，更加精確的將生產過程中的數據進行了定位，檢測，能夠讓操作人員對于生產過程中的實時參數更加的了解，這樣轉爐的運用就能夠更加的高效和安全。

典型的轉爐自動化控制系統的主要組成部分分為過程控制計算機，微型計算機和各種自動檢測儀和電子稱量裝置等各個部分，這些部分共同組成了轉爐的自動化系統，而且輔助系統還分為了供氧系統，原料系統和煤氣回收系統等，這些都由計算機測控系統來檢測。

計算機測控在本次研究中，采用的是PLC系列的產品，選擇CPU是系列中較為高性能的53414CPU型號，現場總線采用的是CRP系列產品，編程軟件使用施奈德的產品Concept2.6。系統自動化的過程主要設置三個級別來進行控制，首先是生產管理級別，然后是過程控制級別，最后是基礎自動化級別，這些級別都是利用本次研究中的基礎自動化控制級來進行編程的，這些自動化控制系統可以對煉鋼廠轉爐的數據進行采集，然后對于數據進行順序的控制，監控的操作和通訊的各種過程控制，這些過程控制構成部分主要是由服務器，交換機和工作站等部分，這個系統自動化控制的試驗數據主要是能夠存儲并且用于研究，所以系統自動化控制的價值還是非常重要的，實現了對于煉鋼整個郭晨的參數科學化跟蹤，能夠對于數據進行分析和管理，整個系統的操作站是西門子的工業型號Win2000+SP3操作系統，性能卓越，能夠通過以太網卡、雙絞線與工業以太網相接。

2煉鋼廠轉爐系統自動化的工藝和效果

2.1煉鋼廠轉爐系統自動化的工藝

煉鋼廠轉爐系統的自動化控制中主要包含的設備和裝置有以下一些，比如最為重要的是轉爐的本體，氧氣搶和供氣的設備，底部的供氣裝置，接受鋼材采用的設備，廢鋼的裝料設備，以及氣話冷卻的余熱回收設備，還有一些煤氣除塵的設備和二次除塵的設備等，轉爐系統自動化的工藝流程比較復雜，基本有以下幾個部分：

首先要將轉爐的供氧系統進行裝置和控制，這種供氧系統的作用主要是就是轉爐吹氧量和氧氣搶位置的控制，對其進行參數設置后能夠控制好氧氣搶和鋼水液面之間的距離。

然后要對主料和輔料的原料系統進行設定，這兩種系統主要是為了煉鋼所需要的原料進行準確性的稱量，這個稱量的標準就是用電子秤將鐵水和廢鋼等進行自動的去皮稱量，然后再通過計算機設定的具體參數將主副原料進行對比，然后完成對副原料的稱重和自動配料的上料控制。

第三就是對于副槍系統進行設置，所謂富搶系統就是用來檢測吹煉過程對鋼水的溫度和含碳量的一個過程，一般而言，副槍系統自動給出所需要的探頭，然后能夠對于探頭進行自動安裝，并且能夠對于探頭的接通情況進行檢查，然后自動下槍，把探頭插入鋼水中，最后由顯示器顯示處理后測出的溫度與含碳量的信號，并傳送到過程計算機。

然后是進行煤氣的回收，煤氣的回收主要組成部分為各種變送器和分析儀，以及微型機，將那些從管道中出來的廢氣作為采集的數據和信號，然后通過變送器將這些信號變成電信號，用來對于煤氣的流量進行測量，然后通過紅外線的一氧化碳的分析儀和磁氧的分析儀進行各種含量的測定，通過調節起來對于煤氣管道的閘板閥進行測量，這樣能夠對于爐口的正壓進行確保不出安全問題，防止空氣進入以后會影響到正常運行的回收操作，這樣就可以正常運行煤氣的回收操作。

計算機測控系統是整個工藝流程的核心，計算機的測控系統主要用來控制鐵水和廢鋼準備、吹煉與鋼水的成分調整的冶煉的全過程，在吹煉的終點時，保證鋼水的溫度與含碳量均能夠命中目標的數值，由靜態與動態的控制方式，把檢測出來的各種工藝參數都輸入計算機；由計算機進行自動吹煉直至到達終點；把出鋼后需要加入鋼水鐵合金的量進行計算，從而保證成品鋼的成分合格。

2.2效果分析

傳動系統能夠節省大量電力，提高了可靠性，在底吹系統進行正常運行后，根據鋼種的切換氣體，使鋼的質量得到提高。轉爐計算機控制系統，實現了對轉爐煉鋼進行自動的控制，帶來了龐大的經濟效益，推廣價值相當廣闊。

3結語

煉鋼廠轉爐的自動化控制能夠滿足多項氧氣轉爐冶煉的需要，對于冶煉的生產和信息管理，以及新技術的開發都能夠起到很大的作用，從而使人員勞動的強度、能耗與原料的消耗得到降低，同時提高了煉鋼企業的生產自動化生產水平，創造了巨大的經濟效益。

參考文獻

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自動化控制范文第4篇

[關鍵詞] 煤礦； 遙感技術； 遙感背景； 遙感應用

1 前言

自動化技術在開發我國礦業資源、促進礦業經濟發展、實現礦山生產現代化的進程中起著不可替代的作用。因此，將自動化技術應用于傳統煤炭企業的改造具有現實意義，它可以提高企業現代管理水平，改變煤炭工業的形象。在上世紀的60年代逐漸興起的遙感技術，以其具有高速、精確、快捷等特點，被廣泛的應用于農業領域、資源領域、環境領域、生態領域、地質及海洋領域等。煤礦區是一種不同的背景、不同的要素之間互相作用而形成的相對復雜的區域，人們的高強度的開采使自然環境遭到了嚴重的破壞，極大的改變了生態環境，造成了大氣和水體等方面環境污染，當然也引發許多的地質災害，筆者經過對今年來的有關這方面的科技成果的前提上，提出了遙感技術領域應用在煤礦有關領域的具體的三個方向：煤礦區環境污染的監測、煤礦區生態環境的調查及煤礦區地質災害的分析。遙感技術的廣泛應用為煤礦區提供了先進技術和方法儲備，為服務于煤礦區資源的環境保護，實現煤炭資源的可持續性開發提供有價值的參考。

2 遙感技術的概述

早在1981年，我國第一個煤炭遙感的專門機構就正式成立了，承擔著國家科學委員會“六、五”等重點科研的課題。總結并發現煤層和煤系在地面的光場內及熱場波譜特征，建立了煤碳層熱紅外的輻射分帶模式，確定煤炭遙感理論的基礎，建立遙感技術對煤炭地區地質調查的工作方法及程序。在1984年，“煤炭部的遙感地質中心”正式的成立，通過對設備的引進及技術的改造，遙感技術的應用領域也隨著進一步的擴大，煤礦生產過程中的水害方面的防治、礦井突水方面的預測、礦區的地質災害及環境調查、煤礦區火燒區域調查監測等發揮著重要的作用。完成“鄂爾多斯地區構造特征遙感地質的研究”項目，很好的奠定煤炭遙感地位。在1986年，煤航遙感的應用研究院正式成立，隨著科學技術的進步，計算機軟件及硬件的技術快速發展和計算機技術廣泛的普及，促使遙感技術也發生突破性飛躍，煤炭資源的調查評價、礦區災害的調查監測、生態環境的調查和動態監測、煤礦信息管理的系統研究方面，使遙感技術優勢得到充分的發揮。前后完成許多諸如“云南三江地區煤炭資源的調查級評價”等復雜項目，取得一系列的高水平研究的成果。在這20多期間，我國有關單位和人員經過了不斷的探索、力求創新發展，現在煤炭遙感等方面的技術已經形成航空高光譜和航天的高分辨率、地面的探測及GPS與GIS相結合相對完善的遙感技術研究應用體系，完成各種遙感技術應用的科學研究的項目達到200多項，獲得了國家級和省部級的獎勵30多項，取得良好社會效益與經濟效益。雖然煤炭遙感總應用的水平和西方發達國家相比較仍然有一些差距，但是在煤炭的資源調查和評價方面、煤田火區的調查和動態監測方面研究水平已經正在不斷的接近，甚至可以達到世界領先水平。

3 煤礦領域的遙感技術應用

3.1 煤礦區環境污染的監測

第一、大氣污染的監測

礦區的大氣污染一般來源是工業生產產生的污染和交通運輸產生的污染，以及生活污染，主要的污染物有氣態的污染物、氣溶膠類污染物。在工業生產的過程中所需要的動能、熱能及電能來源是燃燒化石等燃料。在工藝生產的過程中排放及泄漏氣體污染物和粉塵所造成煤礦區的大氣污染。除此之外，礦區的交通運輸及居民的生活需要，燃燒礦物燃料向大氣排放煙塵和油煙也能致使大氣污染。

遙感技術的應用與煤礦區大氣污染環境監測理論基礎：第一、大氣污染可以直接影響到空氣中微粒的分布和構成，影響到電磁波在大氣中的傳播，并利用特定的波段實現其對大氣污染中成分直接的分析。第二、空氣污染會影響到植被的生長。特定的波長會對植被的光譜特產生很多影響。因此，對植被光譜的特征定量診斷和分析，從而可以反推出大氣污染。

第二、地表水污染的監測

煤炭的開采對水污染有著多源性。伴隨著煤炭的開采產生的礦井水中一般都含有大量懸浮物，有的表現出高礦化度及酸性或含放射性元素和氧化物，如果直接外排將會對地表上的水資源產生比較大的污染。煤矸石若在雨水淋濾的作用下逐漸形成酸性水。會對周圍的水環境造成嚴重的污染。大型礦井中的工作機械用油泄露，其中一部分會隨著礦井水排到地面導致污染環境。另一部分會流到井下也造成污染。除此之外，礦區中的固體廢棄物、液態的污染物及空氣污染會直接影響到區域地表及地下水資源，將導致嚴重水污染。衛星遙感技術應用在礦區的水污染監測，主要通過增強的方法來突顯出影像中得水體分布情況。運用一種密度分割的方法對礦區不同波段的水體進行分化等級，建立有效水資源污染的遙感技術解譯標志。從而實現對地表水污染程度宏觀的調查。與此同時，高光譜遙感技術在水資源環境的監測分析和水體污染的定量分析及水質參數的提取等方面應用有明顯的優勢。

第三、其他的污染監測

礦山中的固體廢棄物是由于礦產開采、加工等過程中產生了的廢棄巖石，其中煤矸石的排放量最多。矸石山的堆積會引發大氣、水、土壤的污染等方面問題。并且會使礦區的景觀破壞，會嚴重影響到附近居民生活及植物生長。遙感監測礦區的土壤污染，主要是通過遙感技術影像對土壤污染區進行定性識別和劃分。其次是對植物生長的狀態及參數來反推出土壤的污染狀況。與此同時用遙感數據來反演出土壤中的污染元素濃度及其他參數。運用高光譜技術遙感信息能定量反演出污染元素和污染物的濃度，進而實現對于土地污染及監測和分析，也能提高監測的效率。除此之外，礦山中的開采通過對視覺、噪音等影響附近居民的生產生活環境，從而構成看到潛在環境的污染源。

3.2 煤礦區生態環境的調查

第一、植被覆蓋信息的提取

礦區開采的過程中，在礦山建設工業廣場、修簡易公路、砍伐附近樹木、搭建工人大棚、堆放礦區中的廢石廢渣等，都會對地表的植被有著較大的破壞，降低本區域的植被覆蓋率。與此同時，煤礦區的生產和建設中造成土壤的堅硬和板結，有機質和養分及水分的缺乏。造成了土地的貧瘠，土地養分的短缺，土地承載力的下降，植物會難以生存，將導致礦區很大面積的人工裸地形成。會極大破壞礦區的生態系統。從礦區各個年份和不同類型的影像數據，并運用一些遙感圖像方面的處理軟件平臺，提取和計算出歸一的化植指數，再根據類似元二分線性的模型估算出礦區植被的覆蓋率。同時，用非監督分類的方法對煤礦區植被的覆蓋率進行分類和賦色，進而得出這若干年植被的生長狀況和時空變化。

第二、土地利用及覆蓋信息的提取

遙感技術應用于煤礦研究中最廣泛地方是煤礦區的土地利用分類、環境調查、變化監測。長期煤礦的開采對煤礦區土地和生態環境都造成了嚴重破壞。尤其是露天煤礦區的土地復墾和生態重建等問題成為煤礦區生態問題中最為重要的研究性內容。熱點地區（珠江三角洲、長江三角洲、環渤海灣）和脆弱地區（東北一帶，干旱半干旱帶）相關的研究已經趨于成熟。在遙感技術與地理信息系統的支持下，以煤礦區相遙感的影像作為數據源。依據礦區土地使用分類的特點及需要。用最大似然法來監督分類和人機相互解譯結合的方式來解譯。計算出土地利用的程度綜合性指數和動態度指數等。有效的分析礦區的土地利用方面的僵蓋狀況，從而反映出區域土地使用變化結構特征和各個利用土地類型變化方向的演變規律。

第三、景觀生態的分類研究

礦區由于是礦業生產有著特殊規律。例如生態環境的擾動和效益遞減等規律的影響，生態景觀與農地、林地、城市等景觀不同。景觀變化也會比一般農地和城市的景觀更顯著。在煤礦區地物遙感技術信息的提取基礎上，根據突出的景觀演化與生態類型的變化、空見尺度的選擇分析和定量研究相結合的原則，構建出有景觀類型、景觀組及景觀系多類分層的煤礦區生態的分類體系。與此同時，基于不同的尺度，煤礦區多時相、多傳感器和多分辨率等遙感技術影像的景觀分類也是研究的熱點。

3.3 煤礦區地質災害的分析

第一、煤礦塌陷的調查

地下煤炭的開采導致礦區塌陷已經是目前煤礦區主要的地質災害。因開采塌陷而造成土地的塌陷，致使原來平整的土地逐漸變成凹凸不平，造成了水土流失和季節性或常年性積水的現象，給工業和農業的生產帶來巨大損失。用遙感技術能快速且準確的確定塌陷位置及其范圍，進一步分析土地塌陷對礦區土地利用有著重要的影響的意義。

第二、草地荒漠化的分析

煤炭開發對于草地的影響體現：草地被直接破壞和草地的荒漠化。采礦擾動是一種人為的驅動力，在生態脆弱區，破壞了草地餓生態系統結構及功能。致使草地的生態系統自我調節的功能下降，破壞了原有的生態系統平衡，導致生態系統脆弱且不穩定。會對草地荒漠化的產生和發展起到重大推動作用。煤礦區的草地荒漠化進行分析比較好的方法是：利用光譜混合分解模型光譜刪來提取出沙壤比例及植被蓋度。通過主成分餓變換及散度分析，選取植被、沙壤、陰影、輕壤，并利用無約束線性光譜混合分解模型對不同時相的遙感圖像進行混合像元分解，采用了逐像元線性內插的方法，構建出不同時段的植被蓋影像。

第三、其他地質災害的調查

煤礦區土地的沉降往往會引起地面的塌陷裂縫、山體滑坡等地質的災害。通過結合大量的野外調查，可以從遙感技術影像中的各個位置、不同色調及形態等，構建滑坡、地裂縫、崩塌等礦區地質災害影像的識別標志。滑坡壁會在遙感影像中呈亮白色，常出現于比較高的山坡；在形態上會呈弧形或簸箕形；山底常被人類干擾呈淺藍色。崩塌在影像上是白色和淺藍色相混合的現象，往往出現在較陡峭地勢的山區，形態表現是漏斗狀和片狀分布，總體上的面積比較大，人工干擾的因素相對比較弱。地裂縫則在遙感影像中表現為不規則的線，灰白色的色彩，與周邊褐色的荒地形成了對比。

4 結論

隨著我國經濟的快速發展，能源的需求量不斷增大，尤其是煤炭資源在我國能源中的比重依然很大，這就對煤礦自動化技術快速發展提出了要求。遙感技術在應用于煤炭的開采和礦區生態環境的分析發揮著重要的作用。因此，煤礦的自動化控制中自然少不了對遙感技術的需求和應用。本文通過對遙感技術在煤礦各個領域中的應用，重點分析了煤礦區環境污染的監測、生態環境的調查和地質災害的分析和研究，來闡述煤炭自動化控制中的遙感技術。

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自動化控制范文第5篇

1鍍鋅生產線概述

馬鋼股份有限公司冷軋板廠1#連續熱鍍鋅線是馬鋼公司投入使用的第一條鍍鋅生產線。該鍍鋅生產線年均生產能力為3.0×105t，產出產品為鍍鋅薄板（供建筑業、家電制造業和彩涂業使用）。本生產線自動化控制系統由3部分構成：①一級。是指基礎自動化系統。②二級。是指模型控制系統。③三級。是指與廠級自動化系統對接的部分。

2網絡結構分析

針對鍍鋅生產線所設置的自動化控制系統由兩級網絡構成，一級為生產控制工業以太網網絡，二級為生產管理以太網網絡。兩級網絡結構建立在TCP/IP協議基礎之上，可實現數據通信，并經過一級信號數據庫服務器與二級服務器連接。在鍍鋅生產線自動化控制系統網絡結構中，一級自動化系統中的PLC控制器以其所對應的操作終端、二級操作終端作為兩級以太網網絡的節點，并在不同的位置接入以太網內。現場遠程I/O接口在Genius網絡支持下與PLC終端連接，帶位置控制的設備裝有編碼器，按區域組成4個Profei-Bus網，分別接至入口、中間、出口PLC控制器Profei-Bus的主板，從而實現對位置的精確控制。鍍鋅生產線現場傳動設備基于IS-BUS與PLC終端連接。對于獨立設備，比如鍍鋅生產線上稱重設備、焊機和氣刀等，與系統的接口為以太網直接與PLC終端的連接。

3一級自動化控制系統的構成

3.1一級數據庫服務器

在一級自動化控制系統中，一級數據庫服務器的主要應用功能是對整個鍍鋅生產線的運行狀態進行全面監測和控制，分析網絡通訊的運行情況，收集生產控制所需的關鍵數據信息，根據運行狀態生成報警信息，遵循優先權分級標準對報警信息進行管理，并可提供鍍鋅生產線在各種狀態下的生產報告。

3.2操作終端

在一級自動化控制系統中，操作終端的主要價值是輔助對鍍鋅生產線運行狀態的檢測和控制，為各種生產控制功能的實現提供必需的畫面組態支持，并根據畫面對生產控制操作提出建議。在本文所構建的自動化控制系統中，可應用GE-Fanuc所提供的人機界面實現操作終端的功能。該人機交互界面的最大特點是實現客戶與服務器HMI系統的融合，實現全網絡化的監督控制和數據收集功能。其基本構成包括服務器和終端兩部分，前者負責采集、發送生產線的運行數據；后者負責連接服務器，并顯示和控制數據。

3.3PCL控制器終端

在一級自動化控制系統中，GE-InnovationPLC控制器是實現大量自動化控制功能的核心模塊之一。相比于模擬控制模塊而言，為了更好地滿足鍍鋅生產線對自動化控制提出的要求，本文選用了基于可用控制塊語言編程的控制器。本類型PLC控制器具備中斷驅動操作的控制中心，響應速度快、診斷功能強，支持多類型的I/O接口，在復雜的大型系統中的應用價值較高。

3.4傳動設備

本系統中的傳動設備為Toshiba公司的IGBTPWM變頻器。在一級自動化控制系統中，傳動設備的主要功能是實現對交流電動機的調速控制，根據其使用范圍可進一步劃分為無傳感器矢量控制和有傳感矢量控制兩部分。傳動柜直流電源有IGBT整流和二極管整流兩種，IGBT整流元件的整流柜用于開卷機、活套、張緊輥、夾送輥和卷取機等；二極管整流元件的整流柜主要用于風機、刷輥等。

4二級自動化控制系統構成

4.1過程自動化功能的實現

在本系統中，過程自動化功能的實現主要包括以下4部分：①接收一級自動化控制系統發送的處理命令，并通過PDI原始數據輸入的方式處理每個卷所對應的信息；②在對卷信息進行處理的過程中跟蹤卷動態，并生成與之相對應的調整設定點，顯示有關線、卷的修改參數信息；③通過操作員顯示屏幕對非正常運行狀態提出報警指令；④診斷各個卷的產出性能，并形成數據報告。

4.2生產控制模型

在整個鍍鋅生產線自動化控制系統中，共涉及2個生產控制模型，分別為有關鍍層重量的控制模型和有關加熱退火爐燃燒狀態的控制模型。模型機軟件系統采用日本新日鐵公司提供的技術。在模型的選用和構建過程中，可在二級自動化控制系統的以太網網絡掛設專用計算機，并通過網絡實現與二級服務器的信號交換。二級系統接受三級系統下發的鋼卷信息，并通過協議地址發送至模型機，模型機將符合該鋼種的控制數據在焊點到達退火爐和鍍層測厚儀時分別傳輸給它們，從而達到自動控制爐溫和鋅層厚度的目的。

4.3二級系統與廠級系統的接口部分

二級系統和三級系統之間的數據傳遞會經過ODBC數據庫。二級系統將建立一個與三級系統數據庫的ODBC連接，并直接從三級數據庫中讀取所需的數據。當卷數據處理完成后，二級系統將通過ODBC連接直接將所有的卷數據寫入三級系統數據庫。

5結束語