顺序控制系统

生产过程自动化存在两种控制类型，即模拟量控制，开关量控制。只有接通和断开两种

工作状态的信号称为开关量信号。

开关量控制系统OCS是实现机、炉、电及其辅助设备启停或开关的操作及对某一工艺

系统或主要辅机按一定规律进行控制的控制系统，包括顺序控制系统SCS

程序控制也称为顺序控制或开关控制，是按照一定的顺序、条件和时间的要求，对局部

工艺系统中的若干相关设备执行自动操作的一门控制技术，是一种开关量信号控制技术。

按系统构成方式分类；（开环工作方式和闭环工作方式）

按逻辑控制原理分类；（时间程序式，基本逻辑式，步进式

程序控制系统由开关信号、输入回路、程序控制器、输出回路和执行机构等部分组成。

开关量变送器：直接把热工参数或机械量转化为开关量电信号输出的测量设备（输出是

开关量电平信号）。变送器的触点闭合或断开在瞬间完成，具有继电特性，也称继电器。

开关量变送器是一种受控于压力或温度等参数的开关，因而也成为压力/温度开关。

开关量变送器原理：将被测参数的限定值转换为触点信号，并按顺序控制系统的要求给

出规定电平或由顺序控制装置的输入部分转换为规定电平，其电源通常由顺序控制装置提供。

开关量变送器的分类：（1）行程开关（限位开关）靠物体接触时的压力引起电路的通断

（2）温度开关0-100℃固体膨胀式的温度开关；100-250℃气体膨胀式温度开关；250℃（3）压力开关（4）液位开关（5）料位开关（6）流量开关

顺序控制系统由三部分构成：状态检测设备、控制设备、驱动设备。

状态检测设备。检测被控设备的状态，如设备是否运行，是否全开或全关。这些检测设备包括继电器触点、位置开关、压力开关、温度开关等。

控制设备（逻辑控制装置）。用来实现状态检查、逻辑判断(即进行逻辑运算)、产生控制命令。控制设备有下列几种：

1、机电型：机械突轮式时序控制器。

2、继电器型：由继电器构成。

3、固态逻辑型：由半导体分立元件和集成电路构成。

4、矩阵电路型：由二极管矩阵电路组成。

5、PLC型：由可编程控制器组成。

6、DCS型：由微机分散控制系统构成。

7、FCS型：由就地智能仪表，智能型控制装置与数字式总线结构的网络构成的新型控制系统。

在这七种类型中，目前在电厂顺序控制中用得最多的是继电器型、PLC型和DCS型。

在继电器型中，由于是由一个个继电器组成的装置，所以接线较复杂，适用于简单的、独立的、小规模的顺序控制。由于继电器型的触点较多，可靠性低，逻辑修改困难，维护工作量大，目前大型的、复杂的顺序控制系统中已很少再采用。

可编程控制器具有可靠性高，逻辑修改方便，维护工作量小等优点，大小规模的顺序控

制系统均可使用。目前电站中输煤、除灰、化水等顺序控制系统一般均采用PLC实现。

当电厂采用微机分散控制系统时，SCS系统可以直接采用微机分散控制系统实现，作为

整个分散控制系统的一部分。微机分散控制系统不仅具备可编程序控制器的所有优点，而且可以与数据采集系统、模拟量控制系统有机结合起来，实现数据共享，从而节省大量的检测元件和信号转换装置。目前在国内大部分采用微机分散控制系统的机组上，SCS都直接采用分散控制系统实现。

驱动设备。如马达的驱动及控制电路，电动头驱动的阀门/挡板的驱动及控制电路，电磁阀。

目前单元机组的顺序控制一般分为三级，即系统级、功能组级和设备级。

系统级是较高级的顺序控制，也称为功能组自动方式。它能在少量人工干预下自动实现一个较大的系统的启停甚至整台机组的启停。SCS系统级程序在接受系统启动指令后，可以按照一定的顺序，将一个系统(例如风烟通道系统)中的若干台设备安全地启动；在系统级顺序控制的基础上，还可实现整台机组的顺序控制，即在发出机组顺序启动指令后，可以将机组从起始状态带到某个负荷，甚至100％负荷，中间只有少量断点，需要由运行人员按一下按钮，程序将继续进行下去。实行系统级控制时，各功能组均处在自动方式，每个功能组程序执行完毕时，则向系统级程序发出完成信号，系统级程序再发出指令启动下一个功能组。

功能组级，亦称为功能组手动方式。操作人员发出功能组启动指令后，同一功能组的有关设备将按预定的操作顺序和时间间隔自动启动。功能组级控制是将相关连的一些设备相对集中地进行启动或停止的顺序控制。它以某一台重要的辅机为中心进行顺控。如某台引风机的功能组级顺控，该功能组就包括了引风机及其相对应的冷却风机、烟风道挡板等设备，并按预先设计好的程序，在启动或停止时，自动地完成整个启动或停止过程。又如电动泵的功能级顺控，就包括电动泵、辅助润滑油泵、电动泵出口门、电动泵进口门等的控制。一个完整的功能组，可包含三种操作：第一种操作是功能组启、停和自动/手动切换，在用功能组级控制时，应将开关先切换到“手动”位置，然后再进行启停操作。第二种操作是“暂停HALT”和“释放RELEASE”操作。当将控制顺序置于“释放”状态时，可对功能组随意进行启、停操作。当功能组在执行启、停指令时，若将控制方式置于“暂停”状态时，则控制程序停止执行。第三种操作是有二台以上的冗余设备时，选择某一台设备作为启动操作的“首台设备”，并有自动/手动切换开关。一般说来，当选择好“首台设备”之后，应将开关切换到“自动”位置。这样，当第一台设备启动完成之后，便会自动选择第二台设备作为“首台设备”为备用设备启动作好准备。

设备级是SCS的基础级。操作人员通过CRT键盘或BTG盘上的按钮对各台设备分别进行操作，实现单台设备的启停。

针对机组可控性水平实际情况，顺序控制系统一般只设计功能组级顺控和设备级控制两

种模式。当系统置于功能组级顺控时，运行人员启动功能组程序后，系统即按设计好的顺序自动地控制各项设备的运行。在运行过程中各步序的回报信号和各步序的运行时间信号都能在CRT画面上受到监视，当收到正确的回报信号以后，程序就进入下一步，如果在预定的时间内没有收到正确的回报信号，则认为该步有故障，并发出报警信号，要求操作员进行干预，直到故障排除以后程序仍按原步序进行。当系统于设备级控制时，操作员可通过操作员站的CRT画面，完成每一个驱动级设备的单独操作。

系统流程模拟图画面表示了工艺参数和各被控设备的符号、编号、操作人员可以通过

CRT画面激活需要操作的被控对象，然后通过键盘上的操作键对设备进行启、停或开、关的操作。当电动机处于启动状态或电动门、电磁阀处于打开状态时，设备符号呈红色、当电动机处于停止状态或电动门、电磁阀处于关闭状态时，设备符号呈绿色，当电动机、电动门、电磁阀在动作过程中故障时，设备符号呈桔色并闪光。当电动机状态和操作指令不对应时，设备符号呈红色闪光或绿色闪光。当电动阀门在关闭过程中，设备符号呈蓝色。画面的右上角有该机组的实发功率显示，以及顺序启/停状态顺序的步序号和步序时间的显示。步序时间的显示表示了本步序的运行时间还剩多少，如果在规定时间内

顺序不能完成，就会发出故障信号。画面的下方有相关画面编号的提示。当被控对象或顺序控制被激活以后，画面的右下角将出现被控对象或顺序控制回报信号显示画面。

文字形式的画面表示了某一功能组启动程序及停止程序的步序表、各步的执行条件以及

各步序的执行情况，该画面主要提供操作员操作时的指导，画面的右上角有顺序状态、步序号及步序时间的显示，画面的下方有相关画面编号的提示。方便了运行人员对系统流程的监视与操作。

锅炉燃烧器程序控制的主要功能

1、点火准备：对锅炉的所有点火条件进行校核和确认。

2、点火器点熄火控制：在现场或中央操作盘发出操作命令，通过程序控制装置自动进行点火器点熄火的顺序操作。

3、燃烧器点熄火控制：在现场或中央操作盘发出操作命令，通过程序控制装置自动进行燃烧器点熄火的顺序操作，包括重油燃烧器、煤气燃烧器、煤粉燃烧器（磨煤机和给煤机启停）等燃烧系统的控制。

4、自动火焰检测：检测点火器、燃烧器火焰信号，有电接点式、紫外线式和红外线式检测装置。火焰信号通过检测电路变换成触点信号送至主逻辑控制柜内的逻辑电路中。

5、风箱挡板控制：用来控制每个燃烧器的进风量（配风），以提高锅炉燃烧的经济性。挡板开度分为5个位置，由气缸驱动控制。

6、状态监视网络：向运行人员发出各种操作的回报信号和报警监视信号，进行燃烧器系统的状态监视及操作指导。

7、自动缩减燃料量：当机组发生各种事故时，接受机组联锁保护系统的指令，自动地正确进行缩减燃料量。

锅炉燃烧器程序控制的意义

由于在控制系统中考虑了各种必须的逻辑约束条件，所以能防止错误操作发生。在机组发生重大事故时，能够及时地缩减乃至全部切除燃料量。同时控制系统可以自动地根据运行方式控制每个燃烧器风箱档板的开度，使每个燃烧器的风量和燃料量配合良好，提高了锅炉运行的经济性。此外，大型锅炉燃烧器数量众多，锅炉上布置燃烧器的总高度可达到十多米。需要监视操作的被控对象一、二百个，因此燃烧器程序控制的应用大大地减轻了运行人员的劳动强度。

火电厂的常用顺序控制项目

主要有化学水处理系统、输煤系统、锅炉燃烧系统、汽轮机的启停系统、锅炉定期排污、锅炉吹灰、凝汽器胶球冲洗、高压加热器的程序控制，以及送、引风机，空气预热器，给水泵，射水泵，循环水泵，凝结水泵等大型机械的程序控制。

本工程在机组控制系统中设置了机组级、功能组级、子功能组级和驱动级四级架构，根

据机组启停过程中不同阶段的需要对机组工况进行检测和逻辑判断，按预定好的程序向各功能组、子功能组、驱动级以及各控制子系统发出启动或停止命令，从而实现发电机组的自动启动或停止。同时，相关的保护联锁逻辑能使主辅机在各种运行工况和状态下，自动完成各种事故处理。

机组自启停（APS）功能

APS在机组的控制系统中处于上层位置。在机组的启动和停止过程中，APS接受从MCS、DEH、FSSS、SCS等控制系统和运行人员发出的信号，根据APS内部顺序和逻辑判断或计算，向各控制系统发出相应命令，实现整个机组的启/停控制。

APS实现机组的启动控制和停机控制。启动控制是从机组起动准备到机组带100%额定负

荷的控制过程。停机控制是从机组接到停机指令时的负荷开始到机组停机为止的控制过程。APS中应包括对机组重要参数的监视和分析，以保证机组自启停过程中的安全和经济。APS

自动启动功能包括冷态、温态、热态、极热态4种启动方式。

APS的控制采用断点控制方式。机组在APS控制方式时，机组的运行将根据机组的状态和每个断点的条件自动地进行，个别重要断点由运行人员干预。在运行过程中若有异常情况出现时，APS将以操作指导的形式发出报警，提示运行人员来处理。为使运行人员有效地监视整个启动/停止过程，APS应向运行人员提供充分的信息，用通俗易懂的方式显示断点的

进程和其他异常信息。

在启动模式可初步设置6 个断点：即机组启动准备断点、冷态冲洗及真空建立断点、

锅炉点火升温断点、汽轮机冲转断点、机组并网断点、升负荷断点等；在停止模式可初步设置3 个断点：降负荷断点、机组解列断点、机组停运断点等。

APS只要目的是实现机组的自动启动或停止，要达到这一目的必须实现风烟全程自动控

制、给水全程控制、燃料自动增减控制、燃烧器负荷全程控制、主蒸汽压力全程控制、主蒸汽温度和再热蒸汽温度全程控制。

机组自启停顺序控制功能

1、锅炉

（1）锅炉上水；

（2）炉膛吹扫（FSSS实现）；

（3）锅炉油循环（FSSS实现）；

（4）锅炉点火（FSSS实现）；

（5）启动制粉系统（FSSS实现）；

（6）锅炉升温、升压；

（7）带负荷。

2、汽轮发电机

（1）启动润滑油系统；

（2）启动控制油系统；

（3）启动循环水系统；

（4）启动凝结水、给水系统；

（5）启动凝汽器抽真空系统；

（6）启动高、低加系统；

（7）启动发电机氢油水系统；

（8）启动盘车系统；

（9）暖机、进汽和升速（DEH实现）；

（10）转速升至同步转速（DEH实现）；

（11）并网、带初始负荷（DEH实现）；

（12）切缸、升至目标负荷（DEH实现）。

功能组及子组顺序控制系统。

应根据机组运行特性及附属设备的运行要求，构成不同的顺序控制子系统功能组和子组，应至少提供以下功能组和子组：

1、锅炉空气系统顺序控制功能组

控制送风机、空气预热器的启动、停止，并相应打开或关闭空气挡板。包括：空预器主

电机、备用主电机、出口一次风挡板、出口二次风挡板、入口烟气挡板、送风机、送风机油泵、油加热器、送风机动叶、出口挡板、联络挡板等。

2、锅炉烟气系统顺控功能组

控制每台引风机（包括风机的润滑油系统、风机冷却风系统的启停及联锁控制）的启动停止，并相应打开或关闭烟道挡板。包括：引风机、冷却风机、油泵、油加热器、引风机动叶、出/入口挡板等。

3、一次风机子组

该子组包括一次风机、油泵、风机动叶、出口挡板、联络挡板、压力冷风挡板、油加热器等并相应打开或关闭风门挡板。

4、锅炉放气、疏水子组

该子组包括锅炉启动、排汽、疏水，暖风器疏水等阀门。

5、汽动给水泵子组

该子组项包括汽动给水泵进汽阀门、进水阀门、出水隔离阀、前置泵、油泵、再循环阀等。

6、凝汽器真空泵子组

该子组项包括真空泵、泵入口门、真空破坏门等。

7、凝结水泵子组

该子组项包括相关的电动门、凝结水泵等。

8、低压加热器子组

该子组包括5#~9#低加紧急放水门、抽汽逆止门、进汽门、出/入口凝结水门等。

9、除氧器子组

该子组包括除氧器循环水泵、进汽门、抽汽逆止门、排汽门、溢流门、紧急放水门等。

10、高压加热器子组

该子组包括1#~3#高加抽汽逆止门、进汽门、疏水门、出/入口水门、旁路门等。

11、汽机疏水系统子组

该子组包括汽机系统及汽动给水泵系统疏水门等。

12、闭式冷却水系统子组

该子组包括闭式冷却水泵A、B及其出口门、闭式冷却水升压泵等。

13、循环水系统子组

该子组包括凝汽器循环水出/入口门、循环水滤网出/入口门、氢冷升压泵等。

14、发电机冷却水系统子组

该子组包括发电机冷却水泵A、B及相关阀门等。

15、发电机密封油系统子组

该子组包括发电机交流密封油泵、发电机直流密封油泵、备用密封油泵、氢/油分离箱风机A、B等。

16、循环水泵系统子组

该子组包括循环水泵及其出口门等。

发电机系统的顺序控制

主要监视和控制范围为：发电机、发变组500kV断路器、发电机励磁系统、发电机同期系统。应提供一套完整的电气控制系统。

发电机的控制

1、发电机变压器组的下述电气设备应在单元控制室中通过DCS控制：

发电机自动电压调节器（AVR）

自动准同期装置（ASS）

发电机出口组断路器

2、发电机的控制应满足发电机变压器组启动，同期，正常运行，停机及事故停机的要求。发电机变压器组在启动过程中可通过两种控制方式使发电机升速，升压直至并网带负荷。

发电机的程序控制功能

通过DCS软手操的一对一控制功能

在DCS中应具备上述两种方式的选择，所设计的系统应保证在同一时刻只能使用一种控制方式。对于软手操操作和程序控制的功能除应有LED液晶显示器操作指导外，必须设相应的逻辑闭锁。

灭磁开关在自动控制方式下，当起励装置将电压升高为额定电压的30%时，自动合灭磁

开关。灭磁开关在手动控制方式下，应利用鼠标或功能键盘通过DCS进行一对一的软手操。当控制方式设定为“手动”时，联锁程序应保证只有在发电机变压器组断路器已跳闸的情况下，运行人员才能在DCS中对灭磁开关进行手动跳闸。

工业控制的应用现状和发展趋势

现代工业控制总线的发展趋势 前言 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。

顺序控制程序的设计过程.(DOC)

上一节介绍的PLC控制程序的设计过程，是在确定了输入、输出关系后，根据设计人员的直觉和经验直接进行梯形图设计，这种方法称为经验设计法。对于一些简单的控制任务，经验设计法确实是一种简洁有效的方法，而面对复杂的控制要求，用经验设计法就显得非常困难，并存在着以下的问题： （1）设计方法很难掌握，设计周期长 用经验法设计系统的梯形图时，没有一套固定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性。对于各种不同的控制系统，没有一种通用的容易掌握的设计方法。在设计复杂系统的梯形图时，用大量的中间单元来完成记忆、联锁、互锁等功能。由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些应该加以考虑的问题。修改某一局部电路时，很可能会“牵一发而动全身”，对系统的其它部分产生意想不到的影响。因此梯形图的修改也很麻烦。往往花了很长的时间还得不到一个满意的结果。 （2）装置交付使用后维修困难 用经验法设计出的梯形图往往看上去非常复杂。对于其中某些复杂的逻辑关系，即使是设计者的同行，分析起来都很困难，更不用说维修人员了。这给PC控制系统的维修和改进带来了很大的困难。 事实上，对于PLC所擅长的离散型控制场合，不管控制任务有多复杂，通过细心分析就会发现，所谓的控制过程就是在PLC的指挥下，系统状态发生变化的过程。所以，只要把系统的状态从工艺要求中分离出来，控制问题也就迎刃而解了。系统状态的变化是有规律的，一般是按顺序一步一步地进行的，在此基础上，人们总结形成了一种科学有效的程序设计方法，称为顺序设计法或步进梯形图设计。 7.7.1 顺序功能图基本概念 顺序设计法或步进梯形图设计的概念是在继电器控制系统中形成的，步进梯形图是用有触点的步进式选线器（或鼓形控制器）来实现的。但是由于触点的磨损和接触不良，工作很不可靠。上世纪70年代出现的控制器主要由分立元件和中小规模集成电路组成。因为其功能有限，可靠性不高，已经基本上被PC替代。可编程序控制器的设计者们继承了前者的思想，为控制程序的编制提供了大量通用和专用的编程元件和指令，开发了供编制步进控制程序用的功能表图语言，使这种先进的设计方法成为当前PC梯形图设计的主要方法。 这种设计方法很容易被初学者接受。对于有经验的工程师，也会提高设计的效率。程序的调试、修改和阅读也很容易。 顺序功能图的设计步骤 （1）首先根据系统的工作过程中状态的变化，将控制过程划分为若干个阶段。这些阶段称为步（Step）。步是根据PC输出量的状态划分的。只要系统的输出量的通/断状态发生了变化，系统就从原来的步进入新的步。在各步内，各输出量的状态应保持不变，如图7.48所示。 图7．48状态步的划分 （2）各相邻步之间的转换条件。转换条件使系统从当前步进入下一步。常见的转换条件有限位开关的通/断，定时器、计数器常开触点的接通等。转换条件也可能是若干个信号的与、或逻辑组合。 （3）画出顺序功能图或列出状态表。 （4）根据顺序功能图或状态表，采用某种编程方式，设计出系统的梯形图程序。 顺序功能图又称为功能表图，它是一种描述顺序控制系统的图解表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言。它能形象、直观、完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。 功能图主要由“状态”、“转移”及有向线段等元素组成。如果适当运用组成元素，就可得到控制系统的静态

“工业搅拌过程”控制系统设计

“化工混料过程”控制系统设计 1 分析研究被控对象与明确控制任务 1.1分析研究被控对象 图1.1.1是一个典型的化工混料过程，两种配料（配料A和配料B）在一个混合罐中由搅拌器混合，混合后的产品通过一个排料阀排出混料罐。 图1.1.1 搅拌系统示意图 系统中各个区域被控对象的工艺要求描述如下： 配料A和配料B区域： z每种配料的管道都配备有一个入口阀、一个进料泵以及一个进料阀； z进料管安装有流量传感器； z当急停按钮被按下时，进料泵运行立即停止； z当罐的液面传感器指示罐满时，进料泵运行立即停止； z当排料阀打开时，进料泵运行立即停止； z在启动进料泵后最开始的1秒中内必须打开入口阀和进料阀。 z在进料泵停止后（来自流量传感器的信号）阀门必须立即被关闭以防止配料从泵中泄露。 z进料泵的启动与时间监控功能相结合，换句话说，在泵启动后的7秒之内，流量传感器会报告溢出。

z当进料泵运行时，如果流量传感器没有流量信号，进料泵必须尽可能快地断开。 z进料泵启动地次数必须进行计数。（维护间隔） 混合罐区域： z当急停按钮被按下时，搅拌电机的启动必须被锁定。 z当罐的液面传感器指示“液面低于最低限”时，搅拌电机的启动必须被锁定。 z当排料阀打开时，搅拌电机的启动必须被锁定。 z搅拌电机在达到额定速度时要发出一个响应信号。如果在电机启动后10秒内还未接收到信号，则电机必须被断开。 z必须对搅拌电机的启动次数进行计数（维护间隔）。 z在混合罐中必须安装三个传感器： ――罐装满：一个常闭触点。当达到罐的最高液面时，该触点断开。 ――罐中液面高于最低限：一个常开触点。如果达到最低限，该触点 关闭。 ――罐非空：一个常开触点，如果罐不空，该触点闭合。 排料区域： z罐内产品的排出由一个螺线管阀门控制。 z这个螺线管阀门由操作员控制，但是最迟在“罐空”信号产生时，该阀门必须被关闭。 z当急停按钮被按下时，打开排料阀必须被锁定。 z当罐的液面传感器指示罐空时，打开排料阀必须被锁定。 z当搅拌电机在工作时，打开排料阀必须被锁定。 1.2明确控制任务 该“工业搅拌过程”是一个典型的顺序控制，本次设计，准备采用“上位机监控” + “下位机控制” + “操作面板”的方式对整个“工业搅拌过程”进行控制。

重要工业控制系统基本情况

重要工业控制系统基本情况 调查表 填表单位：（盖章）填表时间：年月日

填表说明 一、调查范围 本调查表中的重要工业控制系统是指在核设施、钢铁、有色、化工、石油石化、电力、天然气、先进制造、水利枢纽、环境保护、铁路、城市轨道交通、民航、城市供水供气供热以及其他与国计民生紧 密相关的领域中，一旦出现安全事故可能导致以下后果之一的工业控 制系统： （1）10人以上死亡或50人以上重伤； （2）5000万元以上直接经济损失； （3）影响100万人正常生活； （4）对国家安全、社会秩序、经济建设和公共利益产生重大影响。 二、保密要求 根据填写内容的敏感程度确定调查表密级，并在调查表上明确标识。 三、填写要求 工业控制系统在各行业的应用场景不同而类型不同，填表单位应选择本单位所运营的工业控制系统类型填写，无某系统类型无需填写。

一、运营单位基本情况 单位信息单位全称法人代表 通讯地址省市（县/区） 单位网址邮政编码 所属行业1销售收入 经济类型 □国有事业单位2 □国有及国有控股企业3（□中央□地方） □股份制企业□外商及港澳台投资企业4 □集体企业□民营企业 □其他： 联系人姓名职务所属部门工作电话电子邮件传真 系统小计 系统类型系统数量 数据采集与监控(SCADA)系统套分布式控制系统(DCS)套可编程控制器(PLC)套其他系统套 1按照《国民经济行业分类》（GB/T4754-2011）规定填写。 2按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。 3按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：(1)全部资产归国家所有的(非公司制)国有企业；(2)全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；(3)由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。 4包括港、澳、台资本和其他地区外资资本投资设立的独资或控股的独资公司、有限责任公司和股份有限公司。

工业过程控制系统发展与趋势交大理工

华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiaotong University 课程（论文） 题目工业过程控制系统发展与趋势 分院：电信分院 专业：电力牵引与传动控制 班级：12电牵1班 学号： 学生姓名： 指导教师：李杰 起讫日期：2015.11-2015.12

摘要 工业自动化技术的应用与发展，是工业技术改造﹑技术进步的主要手段和技术发展方向。本文主要介绍了工业自动化技术的特点及其对现阶段我国产业结构优化升级的重大推动作用。 关键词：工业自动化技术；技术进步；产业结构

Abstract The application and development of industrial automation technology is the main method and technology development direction of industrial technological transformation and technological progress. This paper mainly introduces the characteristics of industrial automation technology and its important role in promoting China's industrial structure optimization and upgrading at present. Key words: industrial automation technology; technological progress; industrial structure

工业过程控制系统(DCS)

工业过程控制系统(DCS) ?西门子PCS7系统介绍 ?PCS7系统高达的应用 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 西门子PCS7系统介绍 西门子为了应对制造业、过程工业和楼宇自动化行业中的挑战，提出了自己的独特解决方案—全集成自动化（TIA）和全集成能源管理（TIP）的驱动与自动化的解决方案，适用于各种行业。 SIMATIC PCS7过程控制系统是全集成自动化（TIA）的核心部分，为生产、过程控制和综合工业中所有领域实现统一且符合客户要求的自动化平台。 通过采用 SIMATIC PCS 7 的全集成自动化解决方案，可实现一致性的数据管理、通讯和组态，性能优异并可前瞻性地确保满足典型的过程控制系统应用需求。 ?简单而可靠的过程控制 ?用户友好的操作和可视化，并可通过因特网实现 ?系统范围内功能强大、快速、一致性的工程与组态 ?系统范围内的在线修改 ?在各个层级的系统开放性 ?灵活性和可扩展性 ?与安全相关的自动化解决方案 ?广泛的现场总线集成 ?仪表与控制设备的资产管理（诊断、预防性维护和维修） 1. PCS7工程组态系统—ES SIMATIC管理器是工程组态控制的控制中心，是工程组态工具套件的综合平台，同时也是SIMATIC PCS7过程控制系统所有工程组态任务的组态基础。SIMATIC PCS7项目各个方面的创建、管理、归档和记录都在这里进行。

PLC技术在工业控制系统中的研究

PLC技术在工业控制系统中的研究 发表时间：2019-11-19T15:41:13.220Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：陈鹏飞 [导读] 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266000 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 关键词：PLC技术；工业控制系统；应用 引言 工业自动化系统的建设能够确保PLC控制技术的使用价值，对此进行全方位的优化，从工业自动化体系的建设角度方面制定设计PLC 控制技术的使用策略，是目前我国众多工业领域中技术工作人员强力研究的问题。 1 PLC控制技术概念及工作原理概述 1.1概念 在工业生产过程中，PLC技术的应用可以实现对自动化生产过程的计算、顺序控制以及逻辑运算等任务，也就是说可编程逻辑控制器在接收到系统所发出的工作指令后，可以自动地完成对不同机械设备或自动化生产过程的控制。相比较而言，PLC是应用于工业生产领域的专用控制设备，与微型计算机的结构组成基本相同，由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，中央处理器是保持PLC系统正常、稳定运行的不可或缺的重要部件。 1.2工作原理 1）采样输入阶段。PLC控制技术借助扫描设备将对应的输入数据和状态进行有效读取，并将其在PLC映像区的控制单元内进行存储。采样输入工作完成后则进入程序执行阶段，此时需要执行刷新数据操作以对输入数据与输入状态的正确性进行查验。控制单元的数据在程序执行及结果输出环节并不会出现改变，但是需要注意将二者的时间差进行合理控制。 2）程序执行阶段。PLC控制系统在程序执行阶段通过自动扫描用户程序来对程序的已被读入进行保证。通常情况下，在对用户程序进行扫描时会将特定的顺序和方式作为运行的根本依据，进而可获得最后结果。与此同时，还需核对该阶段结果与采样输入阶段结果的一致性，只有确保二者一致才能对用户程序的执行与否进行判断。 3）结果输出阶段。PLC控制技术应用的最后阶段即为结果输出阶段，需要刷新前两个运行控制环节中的所有输入数据与输入状态，而且要利用输出的控制电路对相应外部设备进行驱动，进而达成实时控制整个核心系统运转的目的。至此，PLC控制技术于工业自动化中的应用周期结束。 2 PLC技术在工业控制系统中的应用 2.1优化设计 目前PLC工作的方式和计算机的工作方式存在着相似性，即用户指令的执行主要利用编程这种方式。在进行用户程序扫描的时候，信息的收集工作会完成。就信息的具体收集过程来看，其包括了三个基本的阶段，第一阶段为输入采样，第二阶段为执行用户的指令，第三阶段为数据输出。从工作实践来看，在做用户数据读取的时候，相应的单元会同步进行数据存储。当输入采样阶段执行完成后会进入到执行阶段。就执行阶段的具体工作实施来看，需要基于标准的成熟实现对用户程序的扫描，之后，CPU会实现对应区域的刷新，主要是刷新数据和动态，数据和动态刷新之后，驱动电路的具体利用实现了输出。目前PLC分析的设计优化思路和原则包括以下内容：（1）对设备的工作原理进行充分的了解，需要设计人员深入现场做详细资料的收集，并基于资料和具体的控制要求做控制方案的设计和优化。（2）在具体控制要求基础上对PLC的系统配置方案进行调整，其中调整的核心是内部控制部件的优化。在调整中，模块的选择以及系统的经济性和运维便捷性都需要重点考虑。（3）对输入、输出设备做正确选择，同时要明确输出设备所控制的对象；（4）需要对控制系统程序进行优化，保证程序运行的安全性。（5）基于电路图原理进行各个硬件的连接。 基于具体的优化思路和原则进行硬件的优化，需要注意以下三个方面：（1）实现输入电路的优化。利用PLC控制系统做生产控制，其能够为系统运行提供稳定的电压，而且系统提供的电压具有广泛的适应性，所以对系统做整体优化之后，外界环境对控制系统的干扰会明显的减弱。运用隔离变压器采用双隔离技术，这样，高低频脉冲造成的系统干扰会明显降低。（2）优化输出电路。优化输出电路是为了满足工业控制的具体要求，实现缩短设备响应时间和提升实际控制效果。（3）抗干扰设计。抗干扰设计主要包括三个方面：第一防止空间辐射将PLC控制系统在金属柜中做安置；第二是需要对强电动力线路和弱电动力线路进行有效的隔离；第三是利用双绞线屏蔽电缆进行模拟信号传输线的建设。 2.2故障检测 （1）电源指示。电源指示灯会对PLC的具体运行供电提供指示。当PLC基本单元处于供电状态时，设置的POWER指示灯会处于发亮的状态。如果电源接通后出现指示灯不亮的情况，说明供电存在着故障。此时需要对具体的连接电路做检查，确定电源线路的连接是否牢固。如果电源线路的连接处于牢固的状态，则需要对线路的负载短路做检查，确定是否存在负载短路现象。如果这两种情况均不存在，需要对PLC的内部进行详细的检查和分析，确定是否存在导电性异物。 （2）出错指示。当系统中有错误出现的时候，EPROR等会呈现闪烁状态。检查这个时候的PLC，其进入关闭状态，而且输出现实为OFF。这样情况出现的时候首先需要考虑的是系统程序是否存在错误。若程序正常，需要对内部做检查，确定噪声以及可导电异物。 （3）输入指示。输入指示主要是进行信号开光状态的检查，这种检查需要随时进行，即无论指示灯处于何种状态，都要开展检查。在实践中发现光感传感器在受到污垢影响后其灵敏度会明显的下降，所以在检查中需要对光感传感器具体清洁状态进行分析。 （4）输出指示。当负载的显示处于不完全状态的时候，系统会存在问题，比如过载或是负载短路等，系统接触不良的情况也有可能发生。所以在检查中需要对这些方面重点考虑。

鍗旷墖链鸿

河北工业大学计算机硬件技术基础（MCS-51）2007年课程设计 报告 一、题目：工业顺序控制 二、问题的提出 1．目的： （1）培养学生综合利用MCS-51单片机的软硬件知识进行程序设计的能 力，解决一些实际问题。 （2）进一步加深对MCS-51单片机内部结构和程序设计方法的理解。 （3）提高学生建立程序文档、归纳总结的书面表达能力。 （4）通过查阅和网上搜索资料，提高学生独立获取知识的能力。 （5）在设计的全过程中，通过理论与实践相结合，培养和提高学生的实 践能力和创新能力。 三、总体设计 1、分析问题的功能 在工业控制中，像冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些继续生产过程，按某种顺序有规律的完成某种预定的动作，对这类继续生产过程称为顺序控制，倒注塑机工艺大致按“合模－注射－延时－开模－产伸－产退”顺序工作。 P1.0~P1.6代表控制注塑机的七道工程，模拟控制七只发光二极管的点亮，低电平有效，设每道工序时间为延时，P3.4为开工启动开关，低电平启动，P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警输出，前六道工序只有一位输出，第七道工序中有三位输出。 2、系统总体结构设计 根据上述问题描述，本设计运用了两个中断，一个外部INT1中断,一个定时 器T/C1中断， 四、详细设计： 1、画出电路图；

2. 流程图

3、设计中的主要困难及解决方案 1）困难1 实现蜂鸣器与故障中断的同步 解决方法：当语句LOOP: JNB P3.3,LOOP 循环执行时，开定时器不断给蜂鸣器高低方波，这样，只要定时器一直开着，蜂鸣器就一直处于鸣响状态，直到外部中断解除。 LOOP: JNB P3.3, LOOP SETB P1.7 CLR ET1 RETI 定时器停止工作，工程回到端点继续执行。 2）困难2 各工序的用时应该不同 我们准备了几个不同的子程序，每个灯亮时就可以调用不同的子程序了，这样等量的时间就不同了。 三、程序清单 ORG 8000H AJMP MAIN ORG 8013H LJMP INT1SV ORG 801BH LJMP T1S MAIN: MOV SP, #5FH SETB EA ；允许CPU中断 SETB EX1 ；允许INT1中断 CLR IT1 ；INT1为电平触发 L0: JNB P3.4, L1 AJMP L0 ；是否开工？ L1: ；第一道工序 SETB P1.7 CLR P1.0 ACALL DLAY L3: SETB P1.0 ；第二道工序 CLR P1.1 ACALL DLAYA AJMP L4 L4:SETB P1.1 ；第三道工序 CLR P1.2 ACALL DLAYB AJMP L5 L5: SETB P1.2 ；第四道工序

第八章 顺序控制系统习题

第八章顺序控制系统习题及答案 一、填空 1. 生产机械的一个工作循环总是由完成特定机械动作的步骤组成，在机械工程中，把这种进行特定机械动作的步骤称为________。 2. 功能表图主要由________、________、________、________和________组成。 二、选择 1. 对PLC的初学者来说，哪种软件设计方法不适合？（） （A）经验设计法（B）逻辑设计法（C）顺序功能图法 2. 在如图所示的闪烁电路中，Q0.0接报警灯，报警灯在一个闪烁周期内亮（）。（A）10s （B）20s （C）1s （D）2s 3. 已知停止按钮接I0.1，启动按钮接I0.2,梯形图如图所示。下列选项中，可以实现启动控制优先的梯形图是（）。 4. 已知输入I0.0引入信号脉冲，脉冲的频率是100Hz,图中Q1.0的输出脉冲周期是（）。 （A）10ms （B）20ms （C）100ms （D）5ms 5. 要使PLC既可直接控制交流负载又可直接控制直流负载,应该选用什么类型的输出模块。（） （A）PNP晶体管型（B）NPN晶体管型（C）可控硅型（D）继电器型 三、判断 1. 在功能表图中正在执行的步称为活动步，一个顺序控制系统有可能同时存在两个以上的活动步。（） 2. 顺序功能图中，实现转换时前级步的活动结束而使后续步的活动开始，

2. 设计一声光报警系统。当报警信号变为有效时，警铃响、警灯闪（一秒周期，占空比50%），按下响应按钮后，警灯常亮，警铃静默。报警信号消失后，警铃停、警灯灭。试绘制出相应的功能表图，并设计出相应的梯形图程序。 3. 如图所示为一电机顺序启停系统的控制时序图，试设计其功能表图。 4. 如图为一送料小车控制示意图。初始时刻小车处于A 地，按下启动按钮后，小车在A 地装料，1分钟后前往B 地，卸料2分钟后返回A 地重新装料，2分钟后前往C 地卸料，4分钟后返回A 地，并重复以上过程。按下停机按钮后，小车必须在A 地且未开始装料，系统才会停机。试设计其功能表图。 5. 小车在初始状态时停在中间位置，限位开关I0.0为ON ，按下启动按钮I0.3，

PLC技术在工业控制系统中的研究

PLC技术在工业控制系统中的研究 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提 高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制 精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 关键词：PLC技术；工业控制系统；应用 引言 工业自动化系统的建设能够确保PLC控制技术的使用价值，对此进行全方位 的优化，从工业自动化体系的建设角度方面制定设计PLC控制技术的使用策略， 是目前我国众多工业领域中技术工作人员强力研究的问题。 1 PLC控制技术概念及工作原理概述 1.1概念 在工业生产过程中，PLC技术的应用可以实现对自动化生产过程的计算、顺 序控制以及逻辑运算等任务，也就是说可编程逻辑控制器在接收到系统所发出的 工作指令后，可以自动地完成对不同机械设备或自动化生产过程的控制。相比较 而言，PLC是应用于工业生产领域的专用控制设备，与微型计算机的结构组成基 本相同，由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，中央处理器是保持PLC系 统正常、稳定运行的不可或缺的重要部件。 1.2工作原理 1）采样输入阶段。PLC控制技术借助扫描设备将对应的输入数据和状态进行 有效读取，并将其在PLC映像区的控制单元内进行存储。采样输入工作完成后则 进入程序执行阶段，此时需要执行刷新数据操作以对输入数据与输入状态的正确 性进行查验。控制单元的数据在程序执行及结果输出环节并不会出现改变，但是 需要注意将二者的时间差进行合理控制。 2）程序执行阶段。PLC控制系统在程序执行阶段通过自动扫描用户程序来对 程序的已被读入进行保证。通常情况下，在对用户程序进行扫描时会将特定的顺 序和方式作为运行的根本依据，进而可获得最后结果。与此同时，还需核对该阶 段结果与采样输入阶段结果的一致性，只有确保二者一致才能对用户程序的执行 与否进行判断。 3）结果输出阶段。PLC控制技术应用的最后阶段即为结果输出阶段，需要刷 新前两个运行控制环节中的所有输入数据与输入状态，而且要利用输出的控制电 路对相应外部设备进行驱动，进而达成实时控制整个核心系统运转的目的。至此，PLC控制技术于工业自动化中的应用周期结束。 2 PLC技术在工业控制系统中的应用 2.1优化设计 目前PLC工作的方式和计算机的工作方式存在着相似性，即用户指令的执行 主要利用编程这种方式。在进行用户程序扫描的时候，信息的收集工作会完成。 就信息的具体收集过程来看，其包括了三个基本的阶段，第一阶段为输入采样， 第二阶段为执行用户的指令，第三阶段为数据输出。从工作实践来看，在做用户 数据读取的时候，相应的单元会同步进行数据存储。当输入采样阶段执行完成后 会进入到执行阶段。就执行阶段的具体工作实施来看，需要基于标准的成熟实现 对用户程序的扫描，之后，CPU会实现对应区域的刷新，主要是刷新数据和动态，数据和动态刷新之后，驱动电路的具体利用实现了输出。目前PLC分析的设计优

硬件课程设计实践报告---顺序控制系统

硬件课程设计实践报告顺序控制系统设计 学院： 班级： 姓名： 学号： 小组成员： 指导老师：

目录 一.设计任务与要求 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2要求 (3) 二.总体设计与说明 (4) 三.硬件框图与说明 (4) 3.1设备器材 (4) 3.2 8255原理及接线图 (4) 3.3 8253原理及接线图 (8) 四.电路原理图 (10) 五软件主要模块流程图 (12) 六源程序清单与注释……………………………………………………错误！未定义书签。 七问题分析与解决方案…………………………………………………….错误！未定义书签。5 八结论与体会 (16) 8.1 实验现象 (16) 8.1. 1 LED灯顺序亮起显示 (16) 8.1.2 LED灯出现故障显示 (18) 8.2 实验体会…………………………………………………..………… .20

九参考资料 (20) 一、设计任务与要求 1.1设计任务 顺序控制系统 顺序控制系统是一种按照一定顺序实现的微机系统，它是实现大型机组自动化，保证安全经济运行的重要措施。在影响系统完好率和投入率的诸多因素中，合理划分设计界面及人－机界面的设计是两个最重要的因素。顺序控制是自动控制领域中最基本应用又最广泛的一个方面,进入21世纪以来，它发展的非常迅速，在多个行业都有应用，备受人们的青睐。 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，顺序控制在社会日常生活中的作用越来越受到人们的重视，经过前一阶段的学习和认识，我们做出了一个简单的顺序控制系统，用来模拟一些机器生产等，以及生产过程中出现安全隐患的排查情况等。 我们学习了微机原理与接口技术这门课程，课上我们学到了一些计算机硬件工作的基本原理，汇编语言程序设计方法，微型计算机接口技术，建立微型计算机系统的整体概念，初步形成微机系统软硬件开发的能力，我们决定通过这次大作业来指导督促自己的学习，培养学习的兴趣，使我们的学习更有针对性。根据课程设计的要求，我们用微机原理与接口实验仪来模拟机器的工作过程，用到了8253、8255、LED灯、开关等等，利用这些器件的工作原理可以模仿正常工作等一系列过程。在实现运行的过程中，我们利用汇编语言，利用上述几种芯片，增加对计算机硬件系统的了解和熟悉，培养创新能力和动手能力。 1.2 要求： 当电路正常时，整个电路中的灯顺序亮起，当遇到故障时，使灯顺序熄灭。

基于PLC 触摸屏的三级传送带顺序控制系统

分布式控制课程设计 设计题目：课题十——三段传送带的启动和停止控制学校： 院系： 设计人员： 指导教师：

基于PLC、触摸屏的三级传送带顺序控制系统 1.课题背景 随着科技技术的发展，现在设备都有全自动生产功能。工人只要按下开始按钮就可以让传送带自己运转，在下班时按下停止按钮就可以停止了。为了能使传送带的起动和停止实现自动化，我们在设计中采用了顺序起动的操作。电路有自己判断故障的的能力，为我们的生产带来了方便。 PLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。 就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。 在全球经济不景气的时候，PLC的市场销售仍然坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。 在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，取得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。 2.系统构成 三级传送带顺序控制系统如图1所示，由控制面板、触摸屏、PLC、隔板、交流接触器及热继电器、传送带驱动电机等构成。控制面板包括电路总启动、停止按钮；触摸屏用来提供友好的人机界面，能够完成控制面板功能。PLCS7-300(CPU314)是系统的控制核心；隔离板的作用是保护PLC，先由PLC

先进控制理论在复杂工业控制系统中的应用研究

摘要：随着现代经济大发展，复杂工业控制系统越来越多，传统的控制理论和技术已经不能满足复杂工业控制系统的需要，所以在计算机技术和复杂的控制算法发展的推动下产生了先进控制理论，把先进控制理论应用到复杂工业控制系统中，从而解决了生产生活中许多难题，使生产力得到了很大的提高。 关键词：先进控制理论复杂计算机技术 随着工业、农业、能源、交通运输、水利水电、计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制理论技术已经不能满足对复杂工业控制系统的操作，为了社会的发展，人们正逐步研发出先进的控制理论技术来替代传统的控制技术，随着技术的进步，控制系统经历了ccs（计算机集中控制系统）、dcs（分散控制系统）、fcs（现场总线控制系统）三代系统。同时通过以太网与控制网络的结合来提高了语音信号、图像等文件的传输速度。通过一系列的技术的发展，工业控制系统变得越来越复杂，复杂的工业控制系统包括其结构，环境、功能和过程的复杂化。其中包含的内容越来越丰富，对生产的帮助页越来越大，但是也迎来了一些挑战，比如先前的控制理论不能够准确的操作复杂的工业控制系统，因而为了更好地应用复杂的工业控制系统，我们需要引进先进的控制理论。 1.复杂工业控制系统的复杂性 在现在工业发展中，复杂工业控制系统越来越普遍。复杂的控制系统与传统的控制系统有着本质的区别。其中不同的方面主要有几种：相关变量的数目众多，复杂的工业控制体统中规模庞大，包含的工艺链条很长。在系统有许多的电子仪器，信息量巨大，从而系统的控制比较困难；复杂工业控制系统中拥有各式各样的反应，如生化的。物化的等。这些复杂反应的相互交错使得我们不能够建立准确的模型；在复杂的工业控制体统中，其所处的环境恶劣，受环境的影响，系统中的数据测量误差较大，这对于我们的控制造成了严重的干扰；此外，在复杂的工业控制系统中信息复杂多样。因为复杂的工业控制系统与传统控制系统有如此多的区别和变化，所以我们用传统的控制理论来对复杂的工业控制系统进行操作的话，就会出现很多问题，这将严重影响到我们的生产制造。 2.先进控制理论 先进的控制理论是指那些不同于常规单回路pid控制，并具有常规pid控制更好的控制效果的控制策略的统称，而并非专指某种计算机控制算法。学术和企业的需要和控制理论和计算机技术的发展是推动先进控制理论发展的动力，由于先进控制的内涵丰富，同时带有较强的时代特征，因此，至今对于先进控制还没有严格的、统一的定义。先进的控制理论有着明确的目标任务，它可以处理复杂的工业控制系统。当代计算机科学、通信技术的迅速发展使得先进的控制能够为复杂的工业控制系统所服务，先进的控制相比传统的控制系统有许多的特点。先进的控制是一种基于模型和知识的控制策略，他能够对复杂工业生产中输入和输出的信息进行统计分析，然后建立数据模型，我们就可以利用它所建立的数据模型进行更好的控制复杂的工业系统。先进的控制系统长用在有着多重变量的控制系统中。先进控制系统需要有高性能的计算机系统作为其有力的支持，复杂的控制算法和先进的计算机硬件设备影响着先进控制的发挥和发展。先进控制系统在处理复杂的工业控制系统时，需要依靠计算机控制系统，正是由于计算机系统中dcs功能的不断发展和增强，使得先进控制系统越来越能发挥它的先进性，变得越来越可靠，操作越来越程序化。 3.先进控制系统在复杂工业控制系统中的应用 先进控制系统是在社会需要的推动下发展起来的，发展起来的先进控制系统能够在工业、农业发挥巨大的作用，这是传统控制系统所不能比的。20世纪50年代中期快速发展起来的的空间技术迅速推动了先进控制理论的发展。在当时，空间技术发展起来后没有相应的控制技术做支持，来处理比如人造卫星和宇宙火箭怎么样用最少燃料或最短时间准确发射到预定

简单顺序控制系统的设计实验

简单顺序控制系统的设计 一、实验目的 1.进一步熟悉PLC编程器的使用、程序设计与调试方法。 2.掌握PLC的I/O点数的选择原则。 3.掌握PLC硬件接线方法。 4.通过PLC对红绿交通灯的控制，掌握简单顺序控制系统的设计方法。 二、仪器设备 1、FX2N可编程序控制器 1台 2、PLC实验接口转换盒 1只 3、微型计算机(含虚拟对象) 1台 三、实验内容 利用实验室提供的PLC虚拟控制对象，完成十字路口交通信号灯PLC控制程序的设计与调试。 1、控制要求 1) 当启动开关Q合上时，信号灯控制系统开始工作，设此時南北向红灯亮，东西向绿灯亮。当Q断开时，所有信号灯都熄灭。 2) 南北红灯维持亮60s。同时东西绿灯持续亮54s，到54s时东西绿灯闪亮3s后熄灭，接着东西黄灯持续亮3s后熄灭。而后，东西红灯亮，南北绿灯亮。 3）东西红灯持续亮36s。南北绿灯持续亮30s，然后闪亮3s后熄灭。接着南北黄灯持续亮3s后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 4）上述工作过程周而复始。 5）东西绿灯和南北绿灯不能同时亮，否则关闭信号灯系统并报警。 2、虚拟对象的输入/输出定义（即已定义与接线盒的哪个接线柱相连）东西向红灯=di1 东西向黄灯=di2 东西向绿灯=di3 南北向红灯=di4 南北向黄灯=di5

南北向绿灯=di6 屏幕右下角的开关=do1（可作为总启控制）。关于虚拟对象的使用见咐录：实验虚拟对象的介绍。 二、实验要求 1、根据虚拟对象的输入/输出定义，进行PLC的输入/输出端口与实验接口转换盒的正确连接。 2、在FX-PCS-WIN3.0环境下进行控制程序的编辑与调试。 3、记录在调试程序过程中出现的问题，并分析产生的原因。 三、思考题 1、实现指示灯的闪烁通常有哪些编程方式？举例之。 2、东西绿灯和南北绿灯不能同时亮，其互锁环节如何设置？ 六、实验报告要求 1、实现对红绿交通灯的控制的PLC控制系统的I/O分配表。 2、实现对红绿交通灯的控制的PLC控制系统的硬件接线图、 3、采用PLC实现对红绿交通灯的控制的程序设计流程和程序清单。 4、记录实验中发现得问题、错误、故障及解决方法。

实验三-单片机工业顺序控制

实验三单片机工业顺序控制（设计型） 一、实验目的与要求 1．学习和掌握单片机工业顺序控制程序的应用编程; 2．熟悉和掌握单片机中断功能的使用。 二、实验仪器 1、DJ-598KC单片机开发系统 1台 2、仿真器（EASYPROBE） 1只 3、PC 机 1台 三、实验容 (2学时) 在工业控制中,象冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程,都是一些连续生产过程,按某种顺序有规律地完成预定的动作,对这类连续生产过程的控制称顺序控制,象注塑机工艺过程大致按“合模→注射→延时→开模→产伸→产退”顺序动作,用单片机最易实现。 设由单片机P1.0～1.6控制注塑机的七道工序,模拟控制七只发光二极管的点亮,低电平有效,设定每道工序时间转换为延时时间,P3.4为开工启动开关,高电平启动。P3.3为外部故障输入模拟开关,低电平报警,P1.7为报警声音输出,设定前6道工序只有一位输出,第七道工序三位有输出。 （1）实验电路及接线图 （2）实验程序框图

四、实验步骤： 按图接好连线。执行程序,把K1接到高电平,观察发光二极管点亮情况,确定工序执行是否正常,然后把K2置为低电平,看是否有声音报警,恢复中断1.报警停,又从刚才报警时一道程序执行下去。可用单步、单步跟踪,非全速断点、全速断点,连续执行功能调试软件,直到符合自己程序设计要求为止。 五、实验参考程序 ①汇编代码程序：(E:\DJ51\598KASM\HW04.ASM) ORG 0000H LJMP PO10 ORG 0013H LJMP PO16 ORG 0190H PO10:MOV P1,#7FH ORL P3,#00H PO11:JNB P3.4,PO11 ;开工吗? ORL IE,#84H ORL IP,#04H MOV PSW,#00H ;初始化 MOV SP,#53H PO12: M OV P1,#7EH ;第一道工序 ACALL PO1B MOV P1,#7DH ;第二道工序 ACALL PO1B MOV P1,#7BH ;第三道工序 ACALL PO1B MOV P1,#77H ;第四道工序 ACALL PO1B MOV P1,#6FH ;第五道工序 ACALL PO1B

各种工业控制系统的区别

什么叫DCS？ DCS也就是Distributed control system直译分布式控制系统，国内一般习惯称为集散控 制系统。它是一个由过程控制级和过程监控 级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

DCS的特点 (1)高可靠性由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

DCS的特点 (2)开放性DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。

DCS的特点 (3)灵活性通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。

DCS的特点 (4)易于维护功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。

DCS的特点 (5)协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。

3台电动机自动顺序启停PLC控制

1.引言 可编程序控制器，是集计算机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。 以PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动化的首选控制装置。故本设计中采用PLC集中控制的办法，利用PLC 简单可视化的程序，对3台电动机实现顺序起停控制，可以通过手动实现，也可以通过延时实现自动起停控制，延时时间可以在线设置，并通过指示灯显示各电动机的运行状态。本设计广泛应用在港口、电厂、煤矿、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。既可以运送散状物料，也可以运送成件物品。还可应用于装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械。 通过本设计对所学的PLC知识综合巩固应用，巩固练习运用组态软件及组态设计，提高对PLC控制系统的设计、安装和调试能力。 2. PLC选型 世界上PLC产品可按地域分成三大流派：美国、欧洲和日本。日本的PLC技术是