智能化控制系统范文精选

【摘 要】采用西门子S7-300PLC控制系统，与现场接线箱，信号转接柜紧密结合，实现了由一套控制系统控制多套试车台机组的智能控制结构，有效的节约了控制成本，切换方便，运行可靠。本文介绍了控制系统的硬件结构和控制方案的设计。

【关键词】控制系统；信号转接；控制方案

1 概要

压缩机在现场生产运行中通过控制系统来进行机组性能的监测和调节，根据用户的工况条件，满足用户的生产需求。试车台控制系统有如下特点：

首先，齿轮压缩机的试车台控制系统中，虽然有六个试车台位，但只采用了一套控制系统来完成全部六个试车台位的控制内容。因为，在实际试车过程中， 六个台位的机组，不会有个或两个以上同时进行试车试验，试车台的控制系统，只要能完成一台压缩机的控制试验内容即可。

其次，因为压缩机的种类很多，每台压缩机的测点内容、试验内容不同， 要测试试车机组的全面性能指标，完成压缩机试验站产品试验提供在线监测、工况调节、辅机设备控制和试验数据分析处理及存储等功能，这样就需要，我们在进行控制系统设计的时候，在考虑控制系统的容量和测量内容方面，满足机组的最大化要求。即控制系统的控制设计，按最多测点，最高要求，最全面试车方案进行设计。必须要求控制测点完整，全面。试车台的控制系统才能更加完整，可靠。

第三，控制系统的测点选择问题，因为控制系统虽然按最大化要求进行设计，但不同的机组的检测内容不同，这样，每次进行机组试车之前，就必须要进行选择，不同的机组，不同的工况条件，选择不同的试验内容。以保证试验内容清晰，有条理。

第四，整个试车台系统，有好多共用的设备和测量内容，如油站，冷却水站，大气压力，温度，湿度等。这些部分作用每台机组都需要用的共用测点，不参与机组测点筛选，直接进入控制系统。

一、制冷系统总体数学模型

要实现制冷系统的智能控制，首先要建立相应的数学模型［6－8］。其中压缩机模型采用动态集中参数模型，蒸发器、冷凝器、节流阀和小型低温库模型采用稳态集总参数模型，选择冷库制冷系统的输入变量、输出变量和状态变量如下：输入变量：压缩机频率f，膨胀阀开度Av；输出变量：库内温度Tin，蒸发器出口过热度Tsh；状态变量：冷凝器出口比焓hb，冷凝器管壁温度Tcw，蒸发器出口比焓hd；蒸发器管壁温度Tew，库内温度Tin。可得到冷库制冷系统的5阶非线性动态数学模型如下：根据上述数学模型，使用MATLAB软件对制冷循环过程进行数值模拟，得出各种设定工况下制冷循环各个部分温度、压力等参数分布，从而分析不同运行条件对系统性能的影响。数值模拟可以作为实验研究的补充，将模拟结果与实验结果进行对比，修正模拟程序。最后得到相对准确的模拟程序用于预测研究。

二、制冷系统的智能控制

在冷库制冷系统中，控制目标是冷库库房内的温度和系统COP值，控制方法是通过调节压缩机的转速和膨胀阀的开度，无论是调节压缩机转速还是调节膨胀阀开度都会影响冷库库房内温度和COP值的改变。因而该系统是一个典型的大时滞、强耦合、非线性系统。使用模糊PID控制器来进行实时调节，以误差e和误差变化ec作为输入，可以满足不同时刻的e和ec对PID参数自整定的要求。利用模糊控制规则在线对PID参数进行PID参数模糊自整定是找出PID三个参数与e和ec之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec，根据模糊控制原理来对三个参数进行在线修改，以满足不同e和ec时对控制参数的不同要求，而使被控对象有良好的动、静态性能［9－11］。其工作流程图如图1所示。

三、实验研究

本文搭建了一套小型低温库的试验装置，以验证前面所设计的智能控制系统的可靠性。实验系统流程图如图2所示。制冷系统主要通过外平衡式热力膨胀阀来实现节流效应。由于实验装置是低温库系统，所以系统设有储液罐，当系统到达－38℃时，系统内部制冷剂的质量流量大大减小，制冷量降低，此时制冷剂可以回到储液罐中，系统停机之后储液罐也可以容纳蒸发膨胀的制冷剂蒸气。本实验系统最重要的是控制系统，要求控制系统能够准确及时地记录实验系统运行时系统内部相关参数，并进行合理的调节控制。其主要功能是控制制冷装置的启停；对温度、压力等相关数据的采集；经过算法控制器计算后输出数据以实现对变工况制冷装置的合理控制。控制硬件包括PC上位机，横河数据传输系统MX180－E－3R，变频器，继电器，电磁阀等执行器。系统各点温度由铜—康铜热电偶（分度号T）和Pt100铂电阻测定。为了进一步保证温度测量的准确性，需要对热电偶进行校验，校验方法是将热电偶测点探头分别放置在冰水混合物及沸水中进行标定，同时为保证热电偶的线性，将热电偶的温度信号与标准温度计对比，保证热电偶的误差小于0．5℃。为了更加准确地测量低温库内的温度，在低温库中使用了三根上海自动化三厂生产的精度等级为A级的Pt100铂电阻，并且放置在不同位置进行温度测量。由热电偶和热电阻得到的电信号直接输入日本横河YOKOGAWA数据采集仪MX100，可得到实时的温度数值。实验及结果分析（一）各稳定工况下制冷系统的性能分析开启冷库制冷系统，通过调节低温库里的电加热器的加热功率，使库内温度依次稳定在－30℃、－25℃、－20℃、－15℃、－10℃、－5℃。每个工况下系统稳定运行半小时以后，开始每5分钟采集一组数据，共采集6组。测定各个工况下系统的制冷量与能效比，如图3、图4所示。从图3和图4中可以看出，库内温度越低，系统制冷量、EER越小，随着库内温度的不断升高，制冷量不断增加，实验值和模拟值虽有一定差距，但增长趋势是一致的。分析产生误差的原因，主要是由于冷库本身保温性能不够好，会有一定的漏冷量；在低温工况下运行时，蒸发器表面会结霜，会使传热的不可逆损失增大。（二）变频条件下制冷系统的性能分析在15Hz以下时压缩机功率随频率的变化比较平缓，随着频率的降低功率变化较小，这是由于电机效率的降低以及压缩机摩擦功耗占据压缩机功耗的主要部分，此时制冷量较小节能效果不明显。所以设定压缩机运转频率的下限为15Hz。保持恒定库温，然后使压缩机频率从15－50Hz每隔5Hz变化，研究不同频率下系统的制冷量和EER值的变化情况。制冷量和EER值随频率的变化情况如图5所示。从制冷系统的性能与压缩机频率的关系图中可以看出，压缩机耗功与频率基本呈非线性关系。随着运行频率的升高，压缩机输入功率不断增大，但是随着频率的增加，制冷量的变化规律是线性的，频率越高，制冷量增加得越少。随着频率的增加EER值基本呈下降的趋势，在30Hz以下的EER值明显高于30Hz以上的EER值。实验结果表明，虽然压缩机在较高频率运转时制冷量较大，但同时耗功量也较大，根据EER值随频率的变化关系可以发现，压缩机在低频运转时系统具有较好的节能效果。（三）变频系统与定频系统的能耗对比设定电加热器加热功率为0．6kW，分别采用变频连续调节以及定频开停控制两种方法对制冷系统进行控制，保持库内温度为－15℃。分别进行系统能耗的分析对比与稳定性分析。对比结果如表1所示。从表中可以看出，采用变频连续调节较定频开停控制在相同时间内可以节能约10％。这主要是因为，变频制冷系统在刚开机阶段频率逐渐增大，达到最大运转频率，制冷量增大，使库温迅速降低，降低到设定值以后，频率减小，制冷量相应减小以平衡热负荷，压缩机一直运行在低频率、低功耗的状态下。而定频系统在达到库温设定值以下时停机，当库温升高超过设定值时，系统重新启动，这样系统一直处于不断地开、停过程中，耗电量比较大。从实验结果可以看出，随着系统运行时间的增加，节能效果还可以进一步增加。（四）变负荷条件下变频调节与定频调节的对比初始电加热器功率为600W，使库内温度稳定在－15℃，系统稳定运行一段时间后，调节电加热器功率为1500W，在此热扰动下，比较变频系统与定频系统的调节性能。调节结果如图6所示。从图中可以看出，变负荷情况下，利用压缩机的变频调节要比定频调节的响应速度更快，调节时间更短，几乎无超调现象。

四、结论

基于智能控制的制冷系统在低频运转时EER值要高于高频运转的情况。变频制冷系统比定频制冷系统节能10％左右。在变负荷情况下，变频调节比定频调节具有更好的调节性能。因此，智能控制与变频调节相结合，对于制冷系统的节能优化有着非常重要的作用，具有非常好的发展前景。

摘要：随着经济和社会的发展，中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛，中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。本文作者根据多年工作的经验，针对智能化中央空调控制设计方面做了分析，探讨和总结。

关键词：智能化；中央空调；节能控制；设计

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

一 前言

随着设备功率和数量的增加，其能耗也不断增大。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的 70%，而且呈逐年增长的趋势，因此，研究中央空调系统节能技术意义重大，除了强调使用功能完善外，还应重视节能因素，降低投资、运行费用。

二 中央空调节能理论分析

中央空调系统有制冷主机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔风机、风机盘管等构成。构成示意图如图1

图一

节约能源是我国政府的长期战略方针，是落实科学发展观、实现经济社会可持续发展的一项具体要求。

然而在实施建筑节能的过程中，会遇到各种各样的情况：当各种节能宣传资料、通知发往各公共建筑、各级公共机构和相关人员手中后，由于各种各样的原因，下班后电脑还是未被正常关闭，照明灯光也没有按时熄灭，空调依然在规定温度范围以外运行，打印机等办公设备闪亮着的电源指示灯表明它依然在运行之中，尽管三令五申强烈要求相关人员做到节能行为规范，可收效甚微。

因此依赖于传统人力监督的方式很难达到节能计划所希望的目标，只有将人力监督和科学技术统一起来，才能达到最佳的节能效果。圣特丽科技潜心研发的建筑节能智能化控制系统能辅助您进行有效的节能监督和管理，帮助您真正达到节能降耗的目的。

下面就圣特丽建筑节能智能化控制系统的优势、适用环境及节约能源效率进行逐一介绍。

系统具有优势

1.技术先进，节约投资

圣特丽建筑节能智能化控制系统是结合了先进的计算机技术、通信技术和自动化控制技术，采用开放的以太网传输标准，将各种受控电器的工作状态上传至中心机房，并由计算机自动统一处理后实现对电器的控制。该项技术居国际领先水平，完全实现无人值守、自动控制、实时监测记录，能最大程度地节约宝贵的人力监督资源。

2.施工简单，安装方便

在新的社会发展情势下，我国的计算机信息技术水平不断提升，智能化控制系统也处于不断完善的地步。同时，智能化控制系统也被应用到生活的方方面面，有效地推动了社会的进步，方便了人们的生活。在企业信息化管理过程中要充分地利用了智能化控制系统的优势，以计算机信息技术为基础，建构相应的智能化控制体系，其有利于促进企业信息化管理，实现自动化管理，推动企业信息化管理水平提升，提高企业的竞争能力。因此，对智能化控制系统与企业信息化管理等相关内容进行分析具有重要的现实意义。

1智能化控制系统概述以及其在工业生产中的作用

1.1智能化控制系统的概述。随着我国社会生产速度的加快，我国智能化控制生产技术水平不断提升。其智能性主要包括以下几个方面。（1）就当前而言，工业企业朝向大型化、一体化以及智能化的方向发展，而智能化生产技术极大程度地满足了工业企业这一生产要求。智能化技术的应用有利于实现安全、环保、循环发展的经济发展理念。（2）在企业生产过程中应用智能化生产技术，这有利于实现企业生产、经营管理信息的高度集成化与一体化。（3）智能化技术的应用有利于控制生产过程，通过网络技术就能控制装备的运行情况。（4）在生产过程中应用智能化技术，这有利于促进设计、生产以及经营过程都实现柔性化、虚拟化的目的。（5）实现科研、生产、工程、经营方式的数字化、自动化以及网络化。（6）促进公司供应商、合作关系以及客户之间业务之间的网络化发展。1.2智能化控制系统在工业生产过程中的实际应用。1.2.1促进生产过程自动化。社会经济在不断发展，工业化发展速度在加快，有效结合机械、电气以及自动化装置，这有利于推动我国工业实现全面自动化生产。在工业前进与发展过程中，我国出现了数控机床、自动化仓库以及智能化机器人等新生事物，这也提升了生产管理以及信息化管理的自动化水平。1.2.2促进工业生产实现自动化管理。推动工业生产实现自动化管理，这有利于推动企业人力资源、办公、财务管理工作的开展。在处理信息的基础上，将计算机、通信以及相关的控制学科融合起来，并应用到实际生产过程中，这有利于创造一个速度快、配置水平高以及具有大量信息处理能力的网络终端设备。实现工业生产的自动化管理有利于帮助企业管理人员做好企业决策工作，有利于企业工作顺利进行。

2企业智能化控制系统的发展特征

企业智能化控制系统的发展特征主要表现在以下几个方面：2.1智能化。工业自动化仪表实现智能化以及模块化发展，主要是在其中应用了微处理器、集成电路以及嵌入软件等一系列高科技手段，其能有效地调控与管理工业生产过程，具备智能化的特征，最终完成对各个生产过程中的控制与处理，促进生产过程更加正确与精准。2.2虚拟化。工业智能化化仪表的虚拟化主要是借助计算机等网络平台，以工业生产的实际情况与需要为基础，设计特殊的应用软件，结合应用虚拟化仪表硬件与软件，对生产过程进行模拟，最终确保数据采集、传输以及现实等工作得到充分地发挥，最终达到自动化控制的目的，顺利地完成各项生产任务。2.3网络化。在促进生产过程自动化管理的过程中，要实现局域网，不断地提升工业仪表的应用效率。扩展性好，具有相互连接的作用，这是自动化仪表的主要优势，其能进一步丰富产品结构，最终形成一个系统性比较强、操作性比较高，具有开放性的高效网络体系。

3智能化控制系统与企业信息化管理

企业信息化管理主要是企业实行信息化管理的过程。企业信息化管理主要包括企业运作管理、信息资源管理、信息设备管理以及企业运作方式管理等。在当代社会，企业在管理过程中仍然沿用传统的管理方式，这显然是不合时宜的。因此，企业需要实现顺应社会发展趋势，实现信息化管理，将电子商务以及网络技术等应用到企业信息化管理过程中去。在企业信息化管理过程中充分发挥自动化控制系统的作用，这有利于实现企业信息化管理的高效性。IJRP软件属于自动化控制系统的高层管理软件，这种管理软件能为企业信息化管理提供更多基础性的数据以及信息。通过智能化系统软件，企业高层管理人员就能详细地了解到企业的实际生产状况，并获得企业生产的重要数据信息。管理人员在掌握这些数据信息的基础上，结合企业的实际发展状况制定出更加长期的发展规划以及战略目标，最终促使企业实现可持续发展，提升企业的综合竞争能力。开放性高，具有较好的扩展性，这是自动化控制系统的主要发展优势，这能为企业信息化管理提供更多的数据信息。企业在获得更多数据的同时，有利于其建立以及丰富更加详细的信息化管理结构，这也为企业信息化管理提供更加有利的保障。企业信息化管理过程中应用智能化系统，这有利于促进企业业务流程的自动化，为其工作的顺利开展提供有利的动力支持。

4结语

摘要：根据近期国家电网公司关于《智能变电站技术导则》（报批稿）[1]，确定了智能变电站在智能电网体系中的设计原则和方向以及坚强智能电网中智能变电站的发展路线，现在按照其导则对智能变电站的系统层程序化控制的标准要求提出一个新的，集成一体化适应于未来变电站发展的思路[2]。

关键词：智能程序化控制 操作策略 系统层 设备模拟机

1、引言

智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。智能变电站分为设备层、系统层。设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成，实现IEC 61850中所提及的变电站测量、控制、保护、检测、计量等过程层和间隔层的功能[3]。传统意义上的一、二次设备间的界限也将逐渐模糊，一次设备通过安装和集成智能组件，将成为智能设备。在实现程序化控制的构架与设计原则的实现成为可能。

2、智能变电站系统层的程序化控制理念

根据《智能变电站技术导则》智能变电站分为设备层和系统层两层，体现一体化，紧凑性，一般变电站（数字化变电站）分为过程层，间隔层和站控层。而设备层简单理解为过程层+间隔层设备[1]，这里不加阐述。对于系统层构成的功能和应用面向整个变电站，不是面向单个个体间隔。强调原来变电站站内多套系统应该集成，系统功能实现的计算机根据变电站的实际规模灵活配置。而程序化控制就是系统层内的基本功能要求，应可视化操作，并可自动生成典型的操作票（比如间隔倒闸），在操作时每一步都是在控、可控，可急停干预的。对于程序化控制通过自动化系统的单个操作命令，根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则，自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作， 最终改变系统运行状态的过程，从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用等各种状态的自动转换，甚至是检修状态。实现复杂操作单键完成，整个操作过程无需额外的人工干预或操作，可以大大提高操作效率和减少误操作的风险，尤其在大规模高电压变电站中效果特别显著，并且在操作过程中由摄像头观察整个操作步骤实现可视化。

3、实现智能变电站程序化控制要求

3.1 实现程序化控制的智能变电站设备必须符合导则的要求

摘要：在讨论机电一体化和智能控制概念与作用的基础上，重点讨论了智能控制在机电一体化系统中的应用。

关键词：智能控制；机电一体化系统

中图分类号：TP文献标识码：A文章编号1673-9671-(2012)042-0099-01

1机电一体化概述

随着微电子技术逐渐渗入到机械工程中，导致机械工程与微电子技术有机结合，从而形成一个新概念—机电一体化。机电一体化是一门新兴交叉学科，它把自动控制技术、计算机技术、电子技术及机械技术有效融为一体，促使设计人员从系统的角度出发，采用现代方法发现问题、分析问题和解决问题。

2智能控制

2.1智能控制概念及作用

智能控制系统是指能够模拟人工智能或具有人工智能的系统。智能控制系统是一个知识处理系统，可以分为两部分：智能控制器和外部环境。如图1所示为智能控制系统的结构示意图。智能控制通过分析归纳广义被控对象的各类固有知识和信息，并对这些知识和信息进行处理，使系统处于最优状态。

（1辽宁东油建设监理有限公司 辽宁 沈阳 116000； 2身份证号码：230704198112160416 辽宁 大连 110000）

摘 要： @里阐述了智能控制的种类，分析了机电一体化系统中运用智能控制的优势，总结了机电一体化系统中智能控制的具体应用，希望能提升智能控制技术在机电一体化系统中的应用水平，进而提升机电一体化系统的运行效率与稳定性。

关键词： 机电一体化；智能控制；具体应用

1智能控制的种类

1）分级控制系统

分级控制的运行主要受两方面的控制，一个是自适应的控制，另一个是自组织的控制。分级智能控制系统通常包括三个不同的方面，组织级、协调级、执行级，这三个级都有各自的作用，相互独立但又相互联系。

2）学习控制系统

学习控制系统，首先是识别以及调整内部的结构。其次，通过信号不间断的传输，对程序中复杂数据的处理、运转，使系统正常工作。学习控制系统可以通过对所持有的信息进行识别和自我处理，进行自主判断。

摘要：随着科学的进步，智能控制在机电一体化中发展已逐渐成熟，在各个领域中应用广泛。笔者通过对机电一体化系统和智能控制进行简单概述，分析智能系统在家用空调中的应用分析，提出智能控制在机电一体化系统中应用的优势和未来发展的必然趋势。

关键词：机电一体化；智能控制；系统应用

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

随着信息技术以及微电子技术的进步，大规模集成电路已经不能满足人们的需求，超大规模集成电路自然应运而生。随着超大规模集成电路的广泛应用，机电一体化技术也实现了质的飞跃，在工业生产中表现出更加卓越的性能。在电气工程高速发展的当今社会，机电一体化技术能够从多方面满足工程的效率需求和可靠性需求，首先机电一体化技术能够减少工人操作的失误，实现高精度生产，同时通过既定的设计能够保证系统运行的安全性。故进一步提高机电一体化中智能控制系统的应用范围和应用水平，对促进智能化生产具有极其重要的意义。

一、机电一体化智能控制系统概述

机电一体化系统是指通过有机结合信息技术、机械技术、微电子技术和传感器技术等，并将其在实际的工业生产中进行应用，故以往将机电一体化技术又称为机械电子技术。简单的说机电一体化技术就是通过大规模和超大规模集成电路进行既定程序的设计，从而实现机械设施的自动控制。

所谓智能控制是指通过计算机模拟人类的思想，通过计算机程序实现对复杂多样的操作进行模拟，从而实现在无人控制的情况下完成机械控制并实现机械的自动化生产。通过智能控制能够帮助人类解决很多复杂的问题和实现很多复杂的操作，同时极大的提高操作的精度，使得机械制造业能够制造出更加精密的设备。智能控制系统与传统控制系统相比较具有更加方便快捷、更加精确、更加安全的优势，通过智能控制系统能够最大限度地精简参与生产的人员，在人类肉眼不可能达到的精密层级进行操作，使机械设备在一些人类不能到达的空间进行工作。随着科学技术的快速发展，智能控制系统已经在工业中大放异彩，随着其与其他技术的完美结合，已经为人类做出了极大的贡献。

[摘要]本文基于智能建筑发展现状探讨了其科学的层次结构及自动化控制系统的构成、优势功能特征，并展望了楼宇智能自动化控制系统未来的实践发展方向，对完善构建优质建筑楼宇，提升自动化控制系统综合服务功能有积极有效的促进作用。

[关键字]智能建筑；楼宇；自动化控制系统

[abstract] this article is based on the current situation of the development of intelligent building, discusses its scientific structure and automation control system structure and function characteristics of advantage, and looks forward to intelligent building automation control system of the future development direction practice to improve building and construction quality, improve automation control system comprehensive service function is positive and effective stimulative effect.

[key words] intelligent building; Building; Automatic control system

中图分类号： C931.9 文献标识码： A 文章编号：

1、智能建筑内涵及其发展现状

智能建筑主体通过对四项建筑基本要素，即系统、结构、管理、服务与他们之间的内在联系展开优化设计，进而为用户提供投资合理、使用环境舒适、便利高效的智能化建筑空间。智能建筑系统主要指为实现建筑物智能化服务功能而设计安装及运行的光机电设备服务系统，例如电梯、空调、给排水、照明、通信、物业管理、综合布线、一卡通与办公业务等智能化控制系统；结构主要指其环境结构，囊括了建筑物装饰、结构、建材与空间的划分；管理主要指对财、物、人、丰富信息与智能化系统的综合管理，而服务则指为智能化建筑管理及使用者提供优质、高效的全方位人性化服务，为其创设舒适、安全、便利与高效的生活、工作与学习环境，合理降低智能建筑系统设备的服务运行维护成本费用等。智能建筑的理念在我国的产生及发展起步较晚，初期由单一专用功能系统开始，逐步发展成为集成系统模式，以楼宇的自动开控制管理系统为核心，实现了卓有成效的较快发展。然而与国际先进的发展水平相比，我国智能化建筑的还存在较大差距，基于我国建筑市场现行巨大的发展潜力，我们只有本着深入实践、完善创新的原则才能为智能建筑的快速发展营造良好的环境。

2、智能建筑系统层次结构