自动控制系统控制工程论文

摘要：本文简述了污水处理过程中自动控制系统在污水处理中的应用及控制系统设计要点，以其为污水处理自动控制系统设计提供借鉴。关键词：污水处理；自动控制系统；应用及设计要点前言：自动控制在医药、化工、石油、冶金及污水处理等领域得到广泛应用。今天小编为大家精心挑选了关于《自动控制系统控制工程论文 (精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

自动控制系统控制工程论文 篇1：

控制工程在机械电子工程中的应用

摘 要：随着国家经济水平的提高，科学技术的发展。机械的电子工程也在不断的发展壮大，控制工程的应用已经成为机械电子工程应用的前沿技术。控制工程中自动控制技术系统的应用如今已经大范围的普及。本文通过对控制工程的相关控制理论和自动控制技术系统的应用的介绍，阐述了控制工程在机械电子工程中应用的发展趋势。

关键词：控制工程;机械电子工程;自动控制系统

前言：经济的飞速发展，科技的不断进步。科学技术已经成为各行各业发展壮大的依据。自动控制系统的高速发展，促使控制工程在机械电子工程中的应用具有很好的发展前景。自动控制系统在机械电子工程应用的开始，没有显现出其应有的作用力。而今依赖于高速发展的电子设备，自动控制系统已经发生了重大的转变，其核心技术现已经应用智能的电子设备，电子智能设备的投入使用大大提高了社会生产力。

一、自动控制系统应用于机械工程的概述

(一)控制工程学的理论概述

控制理论与控制工程学科是以工程领域内的控制系统为主要研究对象，采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等，研究系统的建模、分析、控制、设计和实现的理论、方法和技术的一门学科。控制工程应用于很多行业的工程项目中，例如机械、采矿、航空以及生物等各式工程项目。在应用的过程中，控制工程在不断完善自身的优势，同时也在不断利用新型的科学技术进行武装。自动控制技术即是控制工程在发展变化过程中不可或缺的技术的中坚力量。控制工程同时利用“古典控制理论”将计算机和电子技术进行科学的结合，使其功能多样化。“古典控制理论”主要是以函数的传输为技术的理论基础。“现代控制理论”则是更多的研究参数的变化形式。随着机械工程的日益发展壮大，新型的智能机器人和新型的控制系统的不断研制发明。使控制工程更好的贴近生活，提高整体的社会生活水平。

(二)机械电子工程理论概述

机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。机械工业的前身是手工业。手工业的生产力水平是很低的，其工人在手工业生产过程中是其生产的关键部分。由于手工业产生的历史背景，其劳动力的雇佣费用是很低的。所以，手工业在当时的历史时期，其市场适应性是最强的。三十年代出现了流水线式的生产模式，适应了当时经济水平的需要，大批量的生产形式提高了生产力，但同时出现了种种问题。随着我国经济水平的提高，我国有多个行业产品品牌进入了国际市场。为适应国际市场的灵活性的要求，我国引入了机械电子工程，其工程生产的特点就具有灵活性且生产周期短。完全满足国际市场的要求。科学技术不断的发展，机械电子技术也在不断的创新。其原有机械形态在高速发展的生产力中在不断淘汰。创新式的机械电子工程则是需要越轻便越好，其处理系统越快越好，其功能应用能越简单越好。由此，机械电子工程在不断提升自己的功能外，也在结合新型的电子信息技术和计算机技术。信息系统中的相关数据的转化，通过各个系统逻辑进行数据整合和输出，使其新型的机械电子工程得到突飞猛进的发展，促进了生产力的革新。

(三)自动控制系统应用于机械工程的现状分析

近几年，我国的科学技术和经济发展程度都在不断的发生着巨大的变化和提升，但是其生产力的发展程度仍然不能与发达国家的高科技的生产力水平相比拟。我国目前的控制工程系统主要应用的是刚性自动化和单自动化的自动控制系统的技术。大部分的发达国家的控制工程系统中的自动化控制系统技术已经发展成熟。其自动化的控制技术早已经应用于机械电子工程中。综上所述，我国在自动控制系统的研制方面仍然要不断地创新和发展。这样才能提高国家生产力，为我国百姓的生活提供更为便利的技术依据。

二、自动控制系统在机械工程中的应用

(一)集成自动控制系统的应用

集成自动控制系统是目前机械自动化工程中非常重要的组成部分。控制系统中的集成自动控制系统是在其本身具有的技术上，进行技术的更改、完善。使其在应用与机械自动化工程中时，其功能得以更大限度的施展。集成化自动控制系统不仅使机械工程在投入各行各业的生产过程中，提高了生产力，也将其功能拓展到了各个领域。计算机技术在集成自动控制系统中的应用，得到了美国控制系统的权威机构的高度评价。含有计算机技术的集成自动控制系统实现了新的生产力的革新。

(二)柔性自动控制系统的应用

近期，新型的自动控制系统被称为柔性自动控制系统，之所以称其为柔性自动控制系统，是因为其不仅具有以上提到的各种自动控制系统的功能，而且具有非凡的智能功能，所以称之为柔性自动控制系统。控制工程在机械工程应用的过程中，不断的发展、变化。使机械工程的应用技术得到了全面的發展和提高。先进的自动控制系统在机械工程中的科学的应用，提高了科学生产力，促进了国家经济的发展。

三、自动控制系统在机械工程中应用的发展趋势

科学技术在经济发展的不断带动下，其技术能力能得到更好的发展。在全球经济的不断发展变化的趋势影响下，我国的经济文化水平也在不断的发展和提高。伴随着我国经济水平的提高，为满足日益提高的人们的生活需求，机械工程的科学技术能力是实现社会生活高水平的关键。自动化控制系统是机械工程应用不可或缺的重要部分。机械工程的创新和科技化，可以将其拓展各类功能应用于更多的领域。自动控制系统在信息全球化的冲击下，与网络信息技术相融合，促使自动控制系统的应用，渗透到多行业中的多个领域。我国的经济社会的发展宗旨在于可持续性的发展。所以，在创新应用新型的自动控系统时，环保、节约是新型自动控制系统在机械电子工程中得到更加完美的应用。

结论：高速发展的社会形势，各行各业每一分每一秒都需要收益和效益。由此，自动化控制系统的应用得到了社会上的广泛认可。自动化控制系统的应用对各行各业的生产带来了极大的效益。自动化控制系统在机械电子工程中的应用也在不断的探索和创新中发展壮大。面对我国高速发展的经济态势，自动控制系统的机械工程也在做着更多研发和创新的推广。控制工程在机械电子工程中的科学、合理的应用，为提高国家的生产力和增强国家的综合国力做出贡献。

参考文献：

[1]邱仁辉，陈涵.浅论新型控制策略及其在机械工程中的应用[J].森林工程，2002，11(04)：22-24.

[2]潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014，12(05)：553-558.

[3]董志斌.虚拟仪器技术在机械电子工程专业综合实验中的应用[J].科教文汇(上旬刊)，2013，05(10)：59+61.

[4]高杨.组合学在机械电子工程中的应用[J].西南科技大学学报(自然科学版)，2006，08(01)：48-52.

作者：景文杰

自动控制系统控制工程论文 篇2：

污水处理中自动控制系统的应用及设计要点

摘要：本文简述了污水处理过程中自动控制系统在污水处理中的应用及控制系统设计要点，以其为污水处理自动控制系统设计提供借鉴。

关键词：污水处理;自动控制系统;应用及设计要点

前言：

自动控制在医药、化工、石油、冶金及污水处理等领域得到广泛应用。特别是近些年来，国家对环境治理的重视，污水处理行业得到了迅猛的发展。截至2016年底，全国设市城市、县城累计建成污水处理厂3552座，污水处理能力约1.8亿立方米/日。相关资料显示，2017年1-3季度，规模以上拟在建污水处理项目共计632个，投资总额达2232亿元。生活污水项目526个，工业废水项目114个。自动控制系统具有较强的技术优势，在污水处理中運用自动控制系统，能有效加强对污水处理过程的控制，并有效保障污水处理效果。并且节约了大量的劳动力成本。以下介绍自动控制系统在污水处理过程中的应用及设计要点。

一、自动控制系统在污水处理中的应用

1、对污水处理的在线监视

传统的污水处理，需安排工作人员深入污水处理现场察看各类污水处理设备和处理工艺参数，难以对污水处理设备的运行状况及处理效果进行实时控制，难以及时对污水处理效果进行评估。自动控制系统在污水处理中的应用，能实现对污水处理的在线监视和实时控制。利用计算机实现对污水处理工艺流程的动态观看及深入了解，且能及时显示进水水质、生产过程及出水等的工艺参数的各项变化，有效实现对污水处理的在线监视[1]。在对污水处理的在线监视过程中，对于工艺流程中的工艺参数以及处理设备的运行情况了如指掌，为及时调整处理工艺提供可靠的技术参数。自动控制系统自动生成相关数据报表和历史曲线，便于对历史数据的查看和分析，能够为进一步提高污水处理能力提供有效的依据。

自动控制系统还能实现对污水处理设施的故障诊断和报警。污水处理设备的稳定运行，对于有效保障污水处理效果具有至关重要的意义。自动控制系统的故障诊断以及报警功能能有效保障污水处理设备运行的稳定性[2]。在污水处理过程中，污水处理设备故障在所难免，要采取有效措施尽早发现设备故障，尽量减少因设备故障对处理效果造成的影响。自动控制系统对于设备故障可进行实时显示，实现对故障部位的准确定位并报警，进而实现对设备故障的有效解决。另外，当污水处理工艺系统出现异常的运行数据时，中控室可及时收到异常报警和预警，并对之进行有效处理。

2、对污水处理的过程控制

自动控制系统在污水处理中的应用，能实现对污水处理的过程控制，进而改善污水处理的效果。自动控制系统能实现对污水处理全过程流程及各项工艺参数的有效控制[3]。传统的污水处理，需要安排工作人员进行现场勘查察看数据和操作机器设备。计算机自动控制系统能够对污水处理现场设备进行远距离开关控制，有效实现了对污水处理过程的自动控制。自动控制系统对污水处理过程进行控制，主要是有效采集并储存各项数据，根据对所采集数据的分析结果，开展对污水处理过程的科学调度和有效管理。自动控制系统的中央系统对所有控制进行统一程序化控制，无须人员到现场操作，大大节约了人工成本，工艺稳定性及精确度更加高。

二、自动控制系统设计要点

自动控制系统功能的实现，需要电脑、输入/输出模块、仪器仪表、线缆线路(通讯)、阀门(电动阀门、气动阀门、电磁阀等)等重要单元组成。在此五项内容中，电脑和输入/输出模块相当于人的大脑，发出指令、接收信息;仪器仪表相当于人的眼睛，能够时时关注工艺过程的相关数据;阀门相当于人的手，去操作控制;线路线缆相当于人的传输神经。此五个单元只有共同协调，才能顺利完成自动控制功能。因此，在设计自动控制体系统过程中，须注意以下5点：

1、电脑的选择。电脑在工业自动化控制过程中是非常重要的，必不可少的。电脑的稳定性直接影响到控制的稳定性。因此，自动控制过程中，电脑需选择专门的工业控制电脑或者可以24小时不间断运行的商用电脑。为了防止突然断电对电脑造成影响，需配备不间断电源(UPS)。同时为了防止电脑故障造成对生产的影响，电脑需要有备用机器。

2、输入/输出模块的选择。输入/输出模块是连接电脑和在线仪器及控制阀门的中转站。一方面它执行电脑发出的命令，去操控控制阀门(或其他控制组件)。另一方面，将收集到的各种信息传输到电脑进行分析、储存和反馈。因此，高精度、高稳定性的输入/输出模块是非常重要的。对于比较重要的自动控制单元，需要有足够的冗余及具有无扰动自动切换功能。

3、仪器仪表。仪器仪表安装在整个污水处理过程的各个工序，时时将检测到的数据上传到电脑。电脑根据对数据进行储存、分析，并及时做出新的指令。因此，在线数据的准确性，直接影响到工艺的控制。如果仪器检测的数据不准确，那么，电脑会做出错误的判断，发出错误的操作指令。从而会影响到处理效果，轻的情况会浪费能资源，严重的会给生产带来破坏，造成处理效果失效。所以选择仪器仪表时要根据实际需要，尽量选择高品质，可靠稳定性强的仪器仪表。同时仪器仪表的量程、精度、材质、防爆防水等级等都需要根据实际的工艺参数和使用环境进行筛选。

4、阀门。阀门相当于人的手，去执行操作指令。阀门是否能够同步执行电脑指令是相当重要的。不然产生误操作，后果是非常严重的。阀门的种类很多，污水处理厂选择控制阀门时需注意以下8点：

(1)阀体材质及内衬的选择

(2)流量特性

(3)调节型或开关型

(4)根据实际需要选择常开常闭以及断电断控制信号的安全设置

(5)防暴等级

(6)最大流量，口径的选择

(7)防水等级

(8)公称压力

5、线路线缆。在整个自动控制实施过程中，线缆非常关键的。没有线缆信号就无法传输，控制就无法实现，如果线缆存在问题，控制就会不稳定，那么信号参数就不能准确传送到中控室电脑，控制信号也不能准确地发送区控制阀门，这样整个控制就会失效。因此在线路线缆的设计时，除了严格按照规定要求外，还应关注以下几项原则：

1、控制线、信号线与动力线尽量分开

2、能不地埋尽量不地埋

3、建立局部PLC基站，远距离传输尽量使用光纤。

另外所有的自动控制设备必须有良好的接地，和避雷措施。同时做好防护和日常维护工作。为了能够更好的实施自动控制，对于重要的机器设备和处理设施，应安装视频监控，这样，一旦出现问题除了电脑提示，视频能够更加直观的观察到仪器自控设备的运行情况，为及时响应维修提供保障。

总结

综上所述，自动控制系统能实现对污水处理的过程控制，实现对污水处理的在线监视，实现对污水处理过程的故障诊断和报警。因此自动控制系统在污水处理过程中的应用，大大提高了污水处理的能力和效率，大幅度降低水污染的程度，能有效改善水质，促进水资源的合理利用，改善生态环境，促进城市经济、社会及环境的可持续发展。

参考文献：

[1]]何世钧，杨立功，张路.污水处理自动控制系统的设计及实现[J].控制工程，2004，11(1)：79-81.

[2]于凤臣.污水处理中自动控制系统设计[J].科技资讯，2011(12)：101-101.

[3]高峰，何昌军，杨顺生.自动控制系统在污水处理中的应用[J]. 环境科学与管理，2008，33(2)：89-91.

作者：张红辉

自动控制系统控制工程论文 篇3：

自动控制系统在智能楼宇中应用分析

摘 要：随着经济的迅猛发展，生活水平的提高，人们也开始追求更高层次的享受，现代化的自动控制开始在智能建筑中有着很好的应用和实现。在自动控制系统的设计中首先要及时对楼宇的基本状况进行合理的分析，并从实际出发对自动控制系统在设计的项目、流程以及应用方面的基本状况进行详尽的分析，从而促进系统工作效益的不断改进。本文主要就自动控制系统在智能楼宇中的应用进行分析，并对设计中整个过程和基本的发展趋势进行系统分析，从而全面提升和改善技术。

关键词：自动控制 智能楼宇 设计 系统

1引言

随着社会的高速发展，自动控制系统已经成为我国智能建筑设计及施工过程中的关键核心部分，其在设计中还应用网络通讯技术、电子计算机技术和自动化控制技术，这样全方位的结合，促进系统可靠性的不断增强。智能楼宇主要是由楼宇自动化系统、办公自动化系统及通信自动化系统来共同组成的。而楼宇自动控制系统是利用计算机技术、通信技术以及自动控制技术来共同构建的高度自动化的控制系统。并且，自动控制系统在设计中还要注意其时效性，并严格遵循工作原则，确保设计工作科学有序进行，并通过合理的手段来实现真正意义上的满足需求发展，推动系统功能的逐步改善。

2自动控制系统和智能建筑发展状况及发展趋势

要想使得各项相关工作都能够平稳有序的进行，就需要抓住促使其成熟的根节点，即对自动控制系统和智能楼宇在发展状况及发展前景方面进行系统性的分析和判断。这也使得有关工作人员加大此环节的工作力度，遵循以人为本的工作理念，通过不断的实践和探索，在建筑行业发展中，也开始出现了智能建筑的相关概念。其载体形式主要是以建筑为基础，并就建筑的功能进行划分，可以分为民用建筑和公用建筑。目前智能建筑也满足了人们对于舒适、安全和高效工作条件和生活环境的需求。此外，对于智能建筑在进行全面综合管理更着重于变配电、供水、供热、空调设备、照明系统、办公自动化系统以及通讯系统这样几个方面，更凸显出其现代化的管理模式。如图1为智能楼宇自动化控制系统所涉及管理服务控制示意图。

图1 智能楼宇自动化控制系统所涉及管理服务控制示意图

在信息化社会这样一个大的时代背景之下，智能建筑是一个重要且特殊的产物，也是经济迅猛发展到一定阶段的必然趋势，伴随着科学技术的进步，智能建筑在功能上也不断丰富和完善，从而更好的满足更多居住者的要求。

3智能楼宇在自动控制系统中设计

自动控制系统对整个建筑管理系统的平稳运行有着重大意义。自动控制系统在设计中，要确保照明工程、排水项目和空调系统的顺畅运行，这样也有助于为高效管理打下坚实的基础，在建筑围护中要节约使用人力、物资，避免大量消耗，从而响应社会主义可持续发展的需要。在对系统可靠性增强过程中，还要对时效性和工作原则进行着重注意，要对每个细节进行高度重视，从而不断推动设计工作的科学性和完善性，也推动系统功能的改进，符合时代发展要求。

技术领先是要遵循的首要基本原则，在设计中对技术的发展要有较好的前瞻性，能够以更开阔的视角来考量。目前应用广泛的是针对现场总线控制之中的BACent协议，随着技术的不断革新发展，在设计中将时效性、低成本和易维护的特征显现出来，在自动控制系统设计的实践中，还要体现出信息共享性、层次的明晰性及经济适用这样几个原则，从而全面实现技术更好的发展和创新。

4自动控制系统应用分析

通过前面的介绍，我们可以深刻的了解到自动控制系统为智能建筑设计及施工过程的一个核心组成部分，其现在应用也十分广泛，如直接数字控制器、现场传感器、控制软件包、管理软件包、中央操作站、工具软件包及机房设置中央操作站等。楼宇自动控制系统主要是利用集中管理分散控制系统，这主要分为两部分，现场控制级和中央管理级。而现场控制级是是数字控制单元分站来提供数据采集和就地显示与控制;管理级主要是针对整个大厦中的各个系统提供集中化的管理、显示、打印、存储及报警处理等一体化服务。

以太网是BEC、Xerox及Intel共同联合开发的，也是智能建筑未来发展的大势所趋。而伴随着以太网在技术上的成熟，我國市场上也开始出现一些交换机产品，其主要是应用于信息领域，这样不只可以有效的满足信息领域的要求，还能够对控制系统的监控层及系统的现场设备层进行必要的处理。

以太网现在虽然发展极为迅猛，并且也开始渗透入智能建筑控制系统领域，但技术还是有待成熟，发展不是一蹴而就的事，通过以太网在现场总线控制系统中的应用可以实现自网络到管理网络的信息集成，但目前对被测控的信息点直接集成到以太网仍然是极具需要解决的难题。

5结束语

作为智能楼宇建设中的关键环节，自动控制系统也是当前智能建筑在设计和施工环节的核心组成部分，且相关系统还是目前建筑之中最为基本的组成要素之一。所以，对当前自动控制系统的基本情况和设计重难点要进行系统化分析，并从现实角度出发，对系统设计和操作过程所遇到的这些关键点和重难点，要实行集中性研究，这样可以推进技术的完善和系统功能的持续整改。对不同的工程要进行工程性质、作用、特点的分析，通过认真的设计、精心施工，让每个工程项目都能够实现整体性、实用性和完美性，并提高工程的整体质量。为更好的符合时代发展需要打下坚实的基础。

参考文献：

[1]魏立明.Lonworks总线技术在智能楼宇火灾监控系统中的应用研究[J].电气应用.2012(06)

[2]刘英德.基于以太网的智能楼宇控制系统开发[J].煤炭技术.2012(03)

[3]翟力，黄文美，宋桂英.智能楼宇中央空调节能控制研究[J].电气应用.2011(18)

[4]陈立定，杜德飞.智能楼宇中可视对讲系统的构建与实现[J].自动化与仪表.2011(06)

[5]彭新一，李学强.中央空调节能系统分析和控制[J].广西师范大学学报(自然科学版).2011(02)

[6]周洪煜，陈小健，陈孜虎.变水量与变风量的中央空调节能控制策略[J].控制工程.2011(03)

[7]王云汉.物联网技术在楼宇智能化系统中的应用[J].惠州学院学报(自然科学版).2010(06)

[8]高晓峰.AV系统在智能化楼宇中的应用[J].智能建筑与城市信息.2010(04)

作者简介：

夏雨雷1983年6月26日出生，性别男，籍贯江苏苏州，现供职苏州轨道交通集团有限公司运营分公司助理工程师，学历本科，研究方向：自动控制及智能楼宇方面。

作者：夏雨雷