智能化控制系统模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇智能化控制系统，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

奇胜家居智能化系统是通过对C-Bus智能控制系统、安防控制系统、无线网络技术等的结合，在家居中实现如下控制功能：

1.灯光控制

2.家电控制（电动窗帘、空调、AV设备等）

3.综合安防

并可以将上述控制集成起来，通过以下一些操作设备进行控制，如：

1.C-Bus控制面板

2.有线触摸屏

3.无线触摸屏

4.电话

5.网络

我们先来简单介绍一下各种控制所能实现的功能：

1.灯光控制：利用C-Bus智能控制系统，不仅能和普通照明控制一样对灯光进行开关、调光，而且还能实现定时、总开关、场景预设以及遥控等功能。运用红外线传感器和亮度传感器能控制灯光自动开关、调节亮度。

2.家电控制：将家中的电动窗帘、空调和家庭影视等家电设备控制都集成起来，统一通过墙面上的C-Bus控制面板控制，不再在墙上安装五花八门、各式各样的面板。或是通过无线触摸屏、电话、网络在家里家外遥控，屏弃一切遥控器。而且无线触摸屏比遥控器更直观、操作更简便，充分做到了实用、易用、人性化。

3.综合安防：当有人非法闯入住宅或发生火灾、煤气泄漏等紧急情况、家人按动紧急报警按键时，家居智能化系统将发出声光报警，并可根据报警类别，自动向户主的手机或小区监控中心、119、110等报警，连续拨号直至确认该信息被收到，同时报警电话会用语音提示功能告知报警所在区域及类别。

4.摄像监视：在儿童房或家中主要通道设置摄像探头，起到保护儿童安全和防盗等作用。

5.逻辑功能：奇胜家居智能化系统同时具有逻辑判断的能力，从而实现家居电器的智能化控制，如系统根据土壤湿度探针和风速计的反馈，控制花园的浇灌装置在土壤变干燥，而风速低于设定值时启动，给草坪浇灌。在处理安防报警时，系统根据各个防区在时间和空间位置之间的关系，自动进行逻辑判断以删除误报警。这些功能的设置就像家里多了个聪明的“管家”，将您的家照顾得妥妥当当。

奇胜家居智能化系统可以简单快捷地实现上面这些功能，那我们又通过何种方式向这个“管家”发号施令呢？

1.C-Bus控制面板：代替原有灯光、窗帘、空调等电器的墙面开关，它通过编程可以控制家居智能化系统所控制的所有电器。控制面板的每个按键上有LED灯，能显示电器的开关状况，且每个键通过软件可设置出多种功能：开关、调光、定时、场景设置或家电总开关等。比如我们设置一个按键为“看电视”的场景，只需按这个按键，电视打开，灯光调至适合于看电视的效果、窗帘自动关闭，同时音响功放打开，原来需要四个操作步骤才能做到的事，现在只需一个动作就解决了。您只要按键一下，剩下的都由系统来执行。

2.有线触摸屏：不仅具有C-Bus控制面板的功能，而且通过图文界面，主人能更直观的控制电器并了解它们的工作状态。如置于主人的床头，临睡前，不用挨个房间查看灯、窗帘等是否关闭，在触摸屏的界面上一目了然。

3.无线触摸屏：无线触摸屏比有线屏更进一层，就像是一个家庭控制中心，同时代替了所有的遥控器，灯光、窗帘、家电及安防等设备都可通过无线触摸屏控制，而且通过此触摸屏还能无线上网，收发E-mail。摄像探头和可视对讲的画面也能在触摸屏上显示。当主人在客厅看电视时，茶几上放置的触摸屏不仅可以遥控电视、音响，还能观察到孩子在其它房间里的活动情况。当有客人来访时，还能显示出来访者的画面，不必起身离座，在触摸屏上即可将户门打开。

4.电话：只要给家中拨打一个电话，奇胜家居智能化系统就能告知您家中电器设备的开关状态，您也能通过电话控制家中的电器设备，选择家居智能化系统的工作模式，并能接收系统发出的带语音提示性质的报警。

5.网络：通过Internet访问您的个人主页，您就像坐在家中一样，遥控着聪明的“管家”，哪怕是远在千里之外，也一切尽在轻松掌握之中。您能开关电器，知道家里的窗帘是否关闭，从摄像探头传来的画面上查看家中是否有不速之客。

那么我们又是如何通过奇胜的C-Bus智能控制系统、Minder家居安防系统及无线网络技术来实现上述功能的呢？

首先我们来了解一下C-Bus智能控制系统，它是一种总线型的系统，所有元件只需通过五类双绞线为介质的总线按自由拓扑（干线型、星型、混合型等，但不接受环型）形式联接，就组成了一套C-Bus控制系统。C-Bus元件均内置微处理器和存储单元，每个元件在网络中均有惟一的地址码以供识别。我们可以对每个元件进行编程，将控制参数分散存储在各元件的芯片中。通过输出元件控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入操作时，输入单元将其转变为C-Bus信号在C-Bus系统总线上以载波的形式向整个总线广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相对应的回路动作。

C-Bus系统中包含了三类元件：系统元件、输出元件、输入元件。

1.系统元件：主要是各种接口，如计算机接口将C-Bus信号转换成计算机RS232端口信号；网络接口将C-Bus信号转换成网络的TCP/IP信号；电话接口将C-Bus系统与市电网联接，实现电话远程遥控。

2.输出元件：有开关输出、调光输出、模拟量输出和红外线输出，开关输出可以控制灯或窗帘等家电开关；调光输出用于控制灯光调光；模拟量输出不仅可以控制荧光灯类灯光调光，而且可以用于某些电器的模糊控制，如百页窗的开启角度等；红外线输出可以通过专用的红外线学习器将所需控制电器的遥控器红外线代码学出后，存入红外线输出元件中，从而实现红外遥控控制家电。

3.输入元件：有C-Bus控制面板、有线触摸屏和红外探测器、亮度传感器等。C-Bus控制面板按按键数量分为两键、四键和八键面板，可接受红外遥控功能，控制面板上的每个按键均可通过编程实现对灯光调光开关控制、窗帘开关控制、空调电视等的开关调温调台控制，还能设定场景效果。如将在主卧室的一个按键设为睡觉场景，主人按了这个按键后，灯光缓慢关灭、窗帘关闭、空调调节至睡眠状态。控制面板的每个按键都有十几种功能备选，其中在场景功能的编程中，我们可以用一个按键控制多个家电和多个灯光回路，定义好每个灯光回路或家电的状态之后，我们再按压此按键时，其所控制的灯光及家电将自动进入所设的状态，这就实现了我们所要求的场景控制。

有线触摸屏的功能及编程方式类似于控制面板，但在控制界面上更为人性化、更为友好。我们在控制页面上可以编辑各种图形或文字说明，还可粘贴上所控制区域的平面图，并将灯与电器的图例放置在相应位置。这样我们不仅能通过点击触摸屏上的图例对灯和各种电器实现控制，而且还能根据图例知道它们的状态，如灯光调节到了百分之多少等。

红外探测器、亮度传感器用于实现“人来开灯，人走关灯”和根据环境亮度调节灯光。

了解了智能控制系统，让我们再来看看Minder家居安防系统，它包括安防主机、控制键盘、扩展模块及各种安防探头。我们将安防探头按防区分别接入主机的输入端子，将声光报警器接入主机的输出端子，再将控制键盘用五类双绞线与主机联接就组成了一套安防系统，通过控制键盘进行设防和撤防。在发生报警后，系统不光能发出声光报警，而且能自动根据报警类型拨打不同的报警电话，如发生了非法闯入，系统在给主人拨打电话的同时还能给110匪警台拨打电话。我们可以通过编程给每一个防区设置不同的报警级别，并建立各区在时间和空间上相互配合的逻辑，以删除误报警。

Minder家居安防主机具有很强的逻辑编程功能，且其输入端子不仅能接入干接点信号，而且能接入各种模拟信号，如我们可以将土壤湿度探测器、风速探测器等与Minder主机联接，主机就能根据我们预先设置的逻辑关系判断是否需要给花园的草坪灌溉。Minder主机还能直接通过C-Bus总线与C-Bus控制系统联接，使之成为C-Bus系统的一员，从而实现两者的联动控制，如当发生报警，Minder主机可以控制所有的灯光点亮；我们也可以在离家时，按C-Bus控制面板上的“离家场景”按键，此时不仅所有的灯光窗帘关闭，同时安防系统也进行了设防。

通过上面对产品的介绍，我们了解了奇胜家居智能化系统主要组成部分的基本原理及功能，接下来我们来介绍一下整个系统是如何搭构的。

如图，根据需要在控制箱内安装C-Bus输出元件，输出回路用于控制灯光、窗帘等设备的调光或开关；在电视或空调的附近安装C-Bus红外线输出插座，输出红外线信号控制电视或空调；将这些C-Bus元件通过C-Bus总线接入C-Bus控制系统。

接下来我们根据需要在墙面上设置C-Bus输入元件，如有线触摸屏、控制面板等，同样是通过C-Bus总线将输入元件接入C-Bus系统中，即可对输出元件实现控制。再将Minder家居安防系统通过C-Bus总线联接到C-Bus系统中，这样就形成了一套能实现家电及安防控制的家居智能化系统。但还没有远距离遥控功能，我们可以加入电话接口与市话网联接，实现电话远程遥控；加入网络接口和家庭服务器与Inter网络联接，实现网络远程遥控。我们在系统中加入无线网接入点（AP）和带无线网卡的无线触摸屏或PDA掌上电脑就能实现近距离的无线遥控，就是我们前面所说的家庭控制中心，其界面及功能与有线触摸屏类似。到此这一套完整的奇胜家居智能化系统就组合完毕了。通过这样的一套系统，我们就能实现开篇所述的所有功能。

接下来，我们向大家再介绍一个工程实例，可以了解如何设计奇胜家居智能化工程。一个花园别墅小区共300栋别墅，7种户型，建筑面积从350m2到700m2，均为地下一层、地上三层结构。甲方要求的家居智能化系统包括智能家庭安防、家庭消防、家庭影院控制、别墅照明灯光控制、空调及锅炉控制、庭院浇洒控制、窗帘控制、网络信息服务等内容，且做到可以通过电话、网络遥控家电。

根据要求，我们首先设计出家居智能化系统图（如下图）：

篇2

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

该系统包含采集控制模块（空调状态采集控制模块采用86底盒安装、灯光控制模块采用120底盒安装）和一套管理软件（32个控制空间内的可直接用液晶键盘），系统建设造价低廉。下端信号采用RS485传输，只需简单布线（单根四芯线即可），上端信号采用TCP/IP协议的传输方式，直接利用建筑现有的局域网，非常适合旧式建筑的改造施工和新建建筑的统一施工。

3.性能稳定，控制精确

该系统属于圣特丽智能家居系统的一个分支系统，获得“CCC”认证证书，一直以来在无人值守机房使用，自动实现机房温湿度的采集和控制、灯光自动控制功能。能检测房间温度变化值为0.06℃，能精确控制空调温度变化值为1℃。

4.功能强大，实时性强

可集中实时查看/控制照明灯光状态和空调运行状态，实时显示房间环境温度，可实现温度和照明自动/手动控制，温度超过设定温度范围时可输出声光报警。所有控制均由配套的计算机软件进行参数设置，开放性好，可根据不同的环境条件进行不同的设置。

系统可满足需求

1.对空调的实时监控

目前公共建筑对空调的控制比较粗放，控制环节薄弱。根据国务院办公厅指示：包括国家机关、社会团体、企事业组织和个体工商户，除医院等特殊单位以及在生产工艺上对温度有特定要求并经批准的用户之外，夏季室内空调温度设置不得低于26℃，冬季室内空调温度设置不得高于20℃。《公共机构节能条例》第三十条又强调指出：公共机构应当严格执行国家有关空调室内温度控制的规定，充分利用自然通风，改进空调运行管理。可见，对空调系统的节能控制迫在眉睫。

圣特丽建筑节能智能化控制系统对所有空调的控制均由后台服务器设定，可设定夏季模式、冬季模式等多种模式，在夏季模式里将最低温度设定为26℃，最高温度设定为30℃，最低报警温度设定为16℃，最高报警温度设定为40℃。当温度在26-30℃内变化时，服务器根据设定条件参数自动调整空调的运行状态。当温度高于40℃或者低于16℃时，会输出报警信号，提示被控房间温度失常，系统管理员需要根据情况作相应处理。同样，在冬季模式里将最高温度设定为20℃，最低温度设定为16℃。最高报警温度25℃，最低报警温度－3℃。还可以根据情况设定多种季节模式，所有温度设定值均是全开放的，由管理人员根据环境要求进行灵活设置。

2.对照明用电的实时监控

根据《公共机构节能条例》 第三十二条指出：公共机构办公建筑应当充分利用自然采光，使用高效节能照明灯具，优化照明系统设计，改进电路控制方式，推广应用智能调控装置，严格控制建筑物外部泛光照明以及外部装饰用照明。目前，各种公共建筑对照明的控制并没有完全实现智能化，特别是旧式建筑，多采用人工控制的方式，比如下班后关闭电源，一般管理员都需要每个房间逐一检查，以确认所有需要关闭的电源都正常关闭，以防能源浪费和发生火灾。这种传统的人工控制方式存在很多漏洞，管理员很难对每条线路进行检查，难免有疏忽遗漏。

圣特丽建筑节能智能化控制系统对照明用电的控制非常方便，当使用该系统灯光控制模块后，在服务器上即可实时显示各路灯光的使用情况，管理员只需要在服务器上根据情况控制各路灯光即可；也可灵活设置各种条件参数，比如下午6点下班后，自动关闭所有办公室的灯光。该系统集中控制和本地控制相互并存，当集中控制时，不影响本地开关的使用。

系统节能

根据目前该系统在某旧式办公楼节能改造项目中的运用情况，简述该系统的节能效率。本办公楼拥有办公室57间，所有办公室均安装空调控制系统和灯光控制系统。由于所建年代较早，所使用的空调品牌有很多种，每间办公室的照明用电功率为300W左右，空调功率1.5匹。要求做如下控制：根据国务院办公厅文件要求，对各办公室的室温做监测，保证室内温度夏季不低于26℃，冬季不高于20℃，下班后自动关闭所有空调，服务器能实时监测空调运行状态。同时要求集中查看和控制各办公室的照明回路状态，要求下班后自动关闭所有照明设备。

篇3

1.2 系统及工艺简介

现介绍如下：我们本次的设计中有两套中央空调系统，由三台冷却水泵、三台冷冻水泵、一台冷却塔风机、两台冷水机组等主要设备组成两套制冷系统（因系统小，冷却塔功率大，实验室要求等，本系统较一般两套制冷系统不同的是两台冷水机组却只选择一个冷却塔，经计算核定，这并不影响其效果）其中冷水机组是由设备生产厂成套供应的。根据本次设计的实验室要求，我们选择了2*5匹全封闭式压缩机冷水机组。它一般是根据空气调节原理及规律等由微处理器自动控制。冷水机组由压缩机、冷凝器与蒸发器组成。压缩机把制冷剂压缩，压缩后的制冷机进入冷凝器，被冷却水冷却后，变成液体，析出的热量由冷却水带走，并在冷却塔里排入大气。液体制冷剂由冷凝器进入蒸发器蒸发吸收热量，使冷冻水降温，然后冷冻水进入冷风机盘管吸收空气中的热量。 如此循环不已，把室内的热量带出，达到降低环境温度的目的。因此，中央空调冷冻系统的工艺控制要求为：

（1）测量冷冻水供回水温度及流量，从而计算空调实际的冷负荷，根据实际的冷负荷来决定冷水机组的开启台数，达到最佳节能状态。

（2）各设备的程序联动：启动：冷却塔风机——冷却水泵——冷冻水泵——冷水机组。停止：冷水机组——冷冻水泵——冷却水泵——冷却塔风机。当其中一台冷却水泵/冷冻水泵出现故障时，备用冷却水泵/冷冻水泵会自动投入工作。

（3）测量冷冻水系统供回水管的压差P=P1－P2控制其旁通阀(TV)的开口度，使其维持压差。

（4）因我们本次设计的实验室的目的是为给同学们更形象生动的学习理解中央空调系统，所以设计过程中，我们还会考虑到在合适并重要的位置处装上便于观察制冷剂或水流情况的窥视镜。

1.3 PLC原理及应用

中央空调冷冻系统的控制有3种控制方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC以及PLC(可编程序控制器)控制系统。继电器控制系统由于故障率高，系统复杂，功耗高等明显的缺点已逐渐被人们所淘汰，直接数字式控制器DDC虽然在智能化方面有了很大的发展。但由于DDC其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。相反，PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步得到广泛的应用。

可编程控制器是计算机家族中的一员。于上个世纪中后叶被发明后，在机床、各种流水线的输送机械、发电、化工、电子等行业工艺设备的电气控制方面得到了广泛的应用，早期的可编程控制器被称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）， 即简称为PLC。

PLC具有功能强大、使用可靠、维修简便等许多优点。对于传统的继电器电路来说，它难以实现复杂逻辑功能的和数字式控制，而且要实现一定规模的逻辑控制功能不仅设计繁琐，难以实现升级，并易发故障，维修复杂，现在已被大中型设备的控制系统所抛弃。而PLC正被广泛的应用并且已逐步取代了继电器电路的逻辑控制。随着科学技术不断的飞跃发展，PLC也不断得到完善和强大，同时它的功能也大大超过了逻辑控制的范围，如联网通信功能和自诊断功能等。因此今天这种装置被我们称作可编程控制器，不过我们还是习惯简称这种装置为PLC。

2 PLC的体系结构 2.1 PLC结构图

PLC实质上是一种被专用于工业控制的计算机，其硬件结构和微机是基本一致的。如图2.1.1所示：

图2.1.1 PLC硬件的基本结构 PLC主要是模块式的，包含CPU模块、I/O模块等，PLC一端接传感器，另一端接执行器，从传感器得到的数据经PLC读、运算等处理下达给执行器，执行器动作。PLC相当于 继电器的作用，其好处是可靠性高，自动化程度高、可进行网络化等。

2.2 PLC的选型及设置

为了满足以上所介绍的空调工艺要求，整个控制系统需要可编程序控制器的输入、输出点分别是112点和32点，其中模拟量输入、输出为6点和4点。根据PLC的I/O原理使用原则，即留出一定的I/O点以做扩展时使用，以及系统设计中实际所需的I/O点数。选用华光电子工业有限公司的SU－5/B型。主机：SU－5/B；输入模块：U－25N、U－01AD；输出模块：U－05T、U－01DA。这种机型的I/O点数为256点，有RS－422通讯端口，其编程指令有143条，并配有相应的编程软件S－62P，不仅可以通过手持编程器对其编程。而且可以通过PC机对其进行编程输入。该软件还能在PLC运行时监控其运行状况。

2.3 软件设计

制冷系统的启动/停止是用于制冷系统的手动启动/停止控制。也可以通过温度设定，依据冷负荷的需要自动开启制冷系统。每台设备均设有自动、手动、备用三种运行状态，自动用于联锁集中控制；手动用于调试或检修；备用状态用于热备用。三台水泵二工一备。其中备用泵循环轮换，提高设备的保养率。各台设备按工艺要求顺序自动启动/停止时，采用每台设备启动后经15s左右延时，再启动下一台设备。一是考虑水泵稳定运行有个过程，二是避免数台电动机同时启动，冲击变压器，影响供电质量。

为提高中央空调系统的经济性、可靠性及可维护性，需采用控制产品对中央空调系统的各个设备进行控制。早期的中央空调控制器多为就地式专用控制器和DDC控制器，它们具有控制功能简单、不易联网及信息集成度不高等缺点。随着计算机技术、控制技术和网络技术的发展，现在的中央空调系统都倾向于采用先进、实用、可靠的可编程控制器(PLC)来进行控制。

3 PLC控制系统主要功能与特点 3.1 PLC控制系统功能说明

如空气处理机PLC控制原理简图所示：

1. 当启动空气处理机时，PLC发出控制指令。首先开户回风门和新风门到设定位置，然后启动送风机，同时通过控制变频器，从而调节风机的转速。

2. 露点温度与系统设定值相比较后，用PID方式调节冷水电动阀，控制冷水流量， 使送风温度达到设定值。

3. 送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后，用PID方式控制变频器，从而调节风机的转速，达到调节回风温度的目的。

4．当过滤网前后压差超出设定值时，PLC发出过滤堵塞报警信号。

5．当空气处理机停止运行后，新风门、回风门和冷水电动阀回复到全关位置，并关停冷水环泵。

上位机监控系统主要完成对工艺参数的检测、各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务，下位PLC主要完成数据采集、现场设备的控制及连锁等功能。除此以外，PLC系统还有如下功能： 数据显示功能 显示机组的运行参数，包括冷水出口温度、冷水入口温度、冷却水出口温度、冷却水入口温度、蒸汽压力、蒸汽阀门开度，以及溶液泵、冷剂泵等所有屏蔽泵的运行状态和各种故障报警的详细信息。 历史数据的存储及检索功能 对重要的数据进行在线存储，数据的存储时间最长为10年。可以通过历史报表或者历史趋势曲线的方式检索历史数据。 控制功能 根据设定的参数，并考虑经验运行数据，PLC应用反馈数据 (如室内温度等)进行PID调节，以保证运行参数满足系统要求。控制系统有三种运行方式：就地手动、软手动和自动。就地手动就是通过就地手动操作设备对机组进行控制，软手动是通过PLC对机组进行手动控制，自动则是根据编好的控制程序自动控制相关设备的启、停及调节量。采用程序控制方式，杜绝冷剂污染，有效便捷地实现冷水、冷却水的变频控制。通过有效合理地开、停控制，达到启动速度快、停机时间短的目的，即能节省能耗，还能避免结晶，从而提高中央空调系统的安全性和经济性。 连锁与保护功能 各机组相关设备的启、停具有一定的连锁关系和时间顺序，该功能由PLC的连锁程序完成。同时，为保证机组的可靠运行，对相关参数采取了一定的保护措施，如冷水、冷却水与机组的连锁控制、冷却水系统与冷却塔的连锁控制等。

3.2 系统特点 灵活性 本控制系统选用可利用公司的小型一体化PLC代替传统空调主机控制系统中的单片机，较大程度地提高了系统配置及控制的灵活性，能更好地满足不同用户的不同需求。同时，明显缩短了程序开发周期。 高可靠性 PLC控制核心能够在恶劣的环境中长期可靠、无故障运行，并且易接线、易维护、隔离性好、抗腐蚀能力强，能适应较宽的温度变化范围，平均无故障时间间隔(MTBF)大于15年。 强大的功能 现代的PLC的编程语言遵从易学、易懂、易用的标准。除了具备传统PLC助记符和梯形图编程功能外，还具有结构化语言和顺序功能图编程功能。PLC提供各种功能模块，包括各种通讯功能选择、通讯参数设置，以及可以具体到某年、某月、某日、某个时刻的多种定时器和超长定时器等，方便了各种功能的实现，有利于缩短开发周期和节省程序容量。 优良的开放性 上位软件Focsoft3.1支持DDE、OPC、ODBC、SQL，并提供丰富的API编程接口，方便接入其它系统。

4 控制方法 4.1

对于冷冻水系统，其出水温度取决于蒸发器的设定值，而回水温度取决于蒸发器接收的热量，中央空调冷冻水出水温度与冷冻水的回水温度设计最大温差为：5℃（比如：出水7℃，回水12℃），现采用在蒸发器出水管和回水管上装有检测其温度的变送器、PID温差调节器和变频器组成闭环控制系统，通过冷冻水温差（如：T=5℃）控制，即可使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。

4.2

对于冷冻水系统，由于低温冷冻水的温度取决于冷却塔的工作情况，我们只需控制高温冷冻水（ 冷凝器出水）的温度，即可控制温差。现采用温差变送器、 PID 调节器和变频器组成闭环控制系统，冷凝器出水的温度控制在 T2 （ 如： 37℃），使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。

4.3

在管道中取压力信号采样和温差变送器，通过PID调节器进行优化计算，通过PLC控制变频器，以此控制3台水泵电机的运行，系统启动开始工作，当第1台电机运行至工频状态时，如管网压力不够，变频器控制第2台电机开始工作，若工作到工频状态时管网管压仍不够时，变频器自动切换至第3泵使其变频运行，第1、2台电机工频运行，直至管网所需管压。当外部需求降低，管网管压提高时，第3台运行停止，变频器自动切换至第2泵，使其工作在变频状态下若还达不到要求，再切换至第1电机，如此周而复始，始终让系统工作在最优、最佳、最省的工作状态。

5 系统的设计和应用总结 由于整个实验室正在逐步筹划和建设的过程中，许多设计还处于探讨之中，众多功能还未付诸实施。

现在本文就系统改造实现情况作简单介绍：本文的系统调试应分为两步，设备电气控制系统调试和中心网络系统调试。我们就已完成的设备电气控制系统设计、调试及使用情况作一下说明：针对实验室的要求：要求电气系统运行稳定，感温精确度高，维护方便寿命长，并能联网进行管理。除此之外在实际使用中系统的故障报警部分设计还不够完善，许多功能还未开发。本文经过对设备状况和同学们对中央空调学习认识的调研，本文认为可采用三菱公司的A系列PLC作为设备的控制系统核心。它不仅具备普通PLC可编程控制器的各种优点，而且能够利用以太网网络模块（B2/B5）组建MELSECNET网络，最终达到建成先进的分布式控制系统，既实现各种设备之间的联网，实现远程控制和管理。

当然系统基本达到了设计的要求，它不仅具备基本逻辑控制功能，还具有联网通信功能和管理功能等。另外相对与老的控制系统，它工作稳定、故障率低，并能进行系统自动报警，操作及维护十分简便，维修综合成本（待机时间等）大大降低。

6 结束语

在智能化中央空调冷冻系统中，采用PLC控制系统是切实可行的，中央空调冷冻系统用PLC控制可以有效地保证其工作稳定、可靠，便于维护，且性能价格比高。 同时以PLC为核心的高可靠的监控系统实现了对空调主机的控制及两台主机之间的协调控制，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特点。

参考文献 1．《中央空调工程设计与施工》，吴继红、李佐周编著，高等教育出版社

2．《制冷空调自动控制》，张子慧等编著，科学出版社1

3. 三菱公司，三菱微型可编程控制器编程手册，2000

4. 《可编程控制器原理及应用》，顾战松、陈铁年编著，国防工业出版社，1996

5. 肖海亮等编著，实现微机和PLC在以太网中的通信，电气自动化，2001.5

6. 宋伯生编著，可编程控制器配置、编程、联网，中国气象出版社，1995.5

篇4

关键词: 道路照明;YS智能化;控制系统;研究

Key words:road lighting; YS intelligentize; control system;research

中图分类号:TU998.9文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)19-0134-02

0引言

随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市景观照明和道路照明及城市亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越来越突出,节电节能、绿色照明的要求越来越迫切,越来越高。现在再采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法已不能满足要求。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一,它所带来的经济和社会效益是十分显著的,它的推广和实施也将是市政工程建设中的一项重要内容。真正的智能照明管理系统,它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光场景,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质,确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康。

1系统原理

YS智能照明管理控制系统是一个二线制的总线型式的智能控制系统,主要用于对照明系统的控制。也可用于消防等系统中的联动控制;除此之外还可以与其他如空调、消防、保安等系统联动。系统所有的单元器件(除电源外)均内置微处理器和存储单元,由一对信号线(双绞线)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能,通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时,输入单元将其转变为通讯信号在系统总线上广播,所有的输出单元接收并做出判断,控制相应回路输出。系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供直流电源,还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系,因此在设计时更加简单、灵活。

2系统协议

系统遵从国际通讯协议标准, IEEE Standard 802.3。

3系统组成

一个YS智能照明管理控制系统是由系统单元、输出单元、输入单元三部分组成。智能照明管理控制系统将所有的单元器件用一对非屏蔽双绞五类线串联起来,组成一套完整的智能控制系统,具有方便的可扩展性、良好稳定的系统运行性能,并具有非常直观、友好的图形化监控界面。利用系统的场景控制功能,在控制室或现场均可非常方便的控制和管理照明状况,减少无效照明,这样不仅能够节约用电,还能大大提高照明灯具的使用寿命。YS智能照明管理控制系统可以根据不同类型的照明控制要求,把路灯和景观灯分成若干组,分别采用时控方案或时控和光控相结合的控制方案,自动遥控开/关全夜灯、半夜灯和景观灯;也可以手动对全夜灯、半夜灯和景观灯进行遥控开/关操作;在特殊情况下,可以实现白天亮灯。

系统采用时控和光控相结合的控制方式,以当地365天日出日落的时间作为基本条件,设定一个有效的开/关灯时段,在此时段内根据光照度的具体情况自动执行相应的开/关灯命令;若该时段结束时光控仍未起作用,则在该时段结束时,监控终端自动按时控方式开/关灯。光控时段值和光照度值均可在线修改。此系统可根据当天的实际光照度及时地开/关灯,既可节省大量电力,又可产生较好的社会效益。在特殊情况下,系统也可以实现白天亮灯。根据已建的照明监控运行表明,如果原来是采用日出日落时间作为开关灯时间的话,则在采用时控和光控相结合的控制方案后,每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果以每天平均开灯10小时计算,则可节约4%左右的电费。采用先进的监控软件,通过中央控制室的计算机,可任意设置一年中的开/关灯时间以及每周固定的开/关灯时间。通过群控方式,可将景观灯进行分组,不同组采取不同的控制方案;也可通过选控方式,将相应的饰灯逐点控制,更增强了系统的灵活性。正确选用系统通讯方案,是城市照明监控系统得以成功运行的必要前提,在照明监控系统中目前可采用的通讯方案主要有无线(超短波、微波、GPRS等)和有线(RS485、以太网、光缆等)通讯方式。根据要求本系统通讯方案选择RS485总线方式。当发生中控室微机或通信线路发生故障时,终端会根据预先设定的程序定时自行开/关灯,以确保景观灯照明线路的正常运行。终端所有工作参数都可通过终端或中控微机中的设置软件包进行在线设定和修改。工作参数包括:站号、通信参数、现场物理量参数、模拟量的计算方式、采集方式、矢量设置和组合报警等内容。用户可随时根据现场情况(如全夜灯、半夜灯、景观灯等各种类型)自行组态各终端的工作参数,从而既保证了监控终端设备的通用性,又保证了系统具有极大的灵活性。系统可与保安、消防系统联动,例如:一旦发生火警,系统会自动打开所有灯光。通过合理的设计,简化了控制系统的线路,减少了强电线缆的用量。安装方便,可缩短安装工期。使用灵活,根据需要随时增减控制元件。照明布局改变时无须修改线路,节省了二次装修的费用。系统功能强大,可实现区域、群组、场景、多点控制等各种复杂的功能,使用方便。可以作为子系统纳入楼宇自控系统统一管理,减少物业管理的工作量。通过亮度闭环控制,时间控制等功能,延长灯具的使用寿命,节约电能 20-30%。当监测到供电主电压改变后,通过调节输出负载的电压来补偿主电压的改变。它能够线性的控制亮度,保证在控制范围内改变的亮度是一致的。符合澳洲和欧洲的EMC安全标准

实时监控:可将照明系统的状况用图形模拟显示在监视器上,操作者可在屏幕上观察到灯具的实际开关状态,并可通过鼠标点击灯具图形来控制各个回路。场景控制:在软件菜单上设置多种场景模式,使用时只需点击相应的模式,系统自动执行。场景模式根据需要可随时增减和修改。时间控制:根据季节、作息时间、照度变化编制好时间控制程序,回路自动按程序开关。数据采集:系统可定期采集照明系统的各项数据,便于掌握灯具的使用寿命及更换光源的时间。自动报警:回路开启时间接近光源寿命时系统自动报警,通知使用者更换光源以保护镇流器。报表打印:系统将各种数据存储在数据库内,可根据需要打印报表。系统安全:监控软件内设置安全密码,对不同的操作人员的权限进行限制,只有高级程序员才能对场景模式进行修改,同时系统会自动记录修改的时间。YS智能照明管理控制系统成功应用于克拉玛依世纪公园灯光亮化及穿城河园林景观灯光亮化工程中。近两年的使用证明:该系统性能先进,功能齐全,可靠性高,可以长时间在无人干预的情况下连续运行,安全性和可靠性良好,受到了操作和维护人员的欢迎。具有方便的可扩展性、良好稳定的系统运行性能,并具有非常直观、友好的图形化监控界面。非常方便的控制和管理照明状况,减少无效照明,节约用电,还大大提高照明灯具的使用寿命。

4系统的应用范围

系统可对白炽灯、日光灯、节能灯、石英灯等多种光源调光,对各种场合的灯光进行控制,满足各种环境对照明的要求。

4.1 写字楼、学校、医院、工厂利用时间控制功能使灯光自动控制,利用亮度传感器使光照度自动调节,节约能源。可进行中央监控并能与楼宇自控系统连接。修改照明布局时无需重新布线减少投资。

4.2 剧院、会议室、俱乐部、夜总会利用系统调光功能及场景开关可方便地转换多种灯光场景,实现多点控制。可通过系统控制空调、电扇、电动门窗、加热器、喇叭、蜂鸣器、闪灯等其它设备。

4.3 体育场馆、市政工程、广场、公园、街道等室外公共场合照明

利用系统的群组控制功能可控制整个区域的灯光,无需考虑开关容量问题,利用亮度传感器、定时开关实现照明的自动化控制,利用系统监控软件实现照明的智能化控制。

4.4 智能化小区的灯光控制用智能化小区的路灯、景观灯的远程、多点、定时控制,中央监控中心监控;小区会所、智能化家庭中灯光的场景、多点、群组、远程控制;以及与其它家庭智能控制器配合使用。照明监控端的工作环境温度范围满足-20℃～+65℃,主站为0℃～+40℃

参考文献:

[1]自动控制理论基础.西安交通大学出版社,1999年.

[2]智能控制――基础与应用.国防工业出版社,1998年.

篇5

中图分类号：TN914　文献标识码：A　文章编号；1672-3791(2012)01(c)-0035-01

1　设计思路

1.1基本情况

我台是县级无线广播电视转播台，主要转播中央，省一套广播节目和转播中央、省一套电视节目为主。随着局里对老设备更新改造力度的加大，我台已实现了转播广播节目主机的固态化。现在已有DAM-10型数字调幅发射机二台。这些都为实现转播台智能化控制系统提供了必要条件。

1.2设计思路

组建一个技术先进，功能齐全，反应快捷，数据准确，具备职能控制能力的县级中波转播台自动化控制系统，并逐步与市中波智能管理控制系统联网，实现资源共享。利用两台数字固态化中波发射机自身的微机控制系统搭建中波发射台智能化控制子系统，并通过传输系统(可以是有线或者无线)将监控数据送到局里监测站。在局里监测站建设全县广播电视转播综合管理系统，待通沟岭电视差转台实现智能化以后，一起联网到局里。

2　系统总体设计

全县广播及电视转播智能化控制系统采用两层结构，主要包括数据处理系统，各转播台站相对独立的智能控制系统和局里广播电视智能控制综合管理系统，具体结构如图1。

2.1系统的主要构成

我台中波广播职能化控制系统由发射机监控系统，音频监控系统，配电系统，射频监视系统，远程遥控系统和GPS校时系统组成，采用局域网架构互连，稳定可靠。几大系统相辅相成，共同实现了中波广播自动化的控制。图2为单频中波广播发射台智能控制系统示意图。

系统硬件主要包括前端数据采集卡，多路信号处理器，通讯转换控制器，音频采集器，系统报警器，系统服务器及调制解调器等设备。系统服务器通过对发射机自动化控制和对设备运行，信号源，供电，射频信号等系统数据进行采集分析之后，输出相应的指令及控制信息，实现自动控制，自动监测，自动报警，自动转换，自动存储等功能。

系统软件部分主要包括计算机管理控制模块，数据分析处理模块，查询与统计模块，信号转换处理模块，循环监听模块，远程监控模块等几大块。可根据系统的规模和实际需要合理选择模块，提高系统的实用性。模块采用了数字技术，网络技术，遥控技术，语音压缩技术和远程通讯技术，具备较强科学性和先进性。

2.2系统主要功能

发射机自动化功能，音频系统监控功能，射频监视系统，配电系统，远程遥控功能，GPS时钟系统等。

3　系统的主要特点

(1)运行安全可靠。系统在硬件上采用了独特的控制单元设备，控制单元具有独立的工作能力，服务器在运行过程中即使出现异常或死机现象时也能独立工作，保证系统的不间断运行，在软件上。考虑了各种异常情况的发生，并在发生异常时能及时采取相应的策略，保证节目的正常接收和发送，实现系统运行的安全可靠。

(2)抗干扰性强。系统在硬件上采用多种防护措施：各种电源之间相互隔离，信号线屏蔽，输入端带通滤波等。软件上针对可能产生的干扰信号进行处理，以保证系统不会根据干扰信号对发射机进行误操作或报警。

(3)传输可靠，操作安垒。使用快速可靠的数据通信接口与连线，保证发射机与控制单元之间，控制单元与数据库服务器之间的数据传送快速可靠。

篇6

引 言

随着城镇污水处理厂的大规模建设以及污水处理量（率）的不断增加，庞大的日常污水处理费用严重制约着污水处理厂的正常生产运行。一般情况下，在污水处理成本中能耗占60-70%，从可持续发展的角度看，能源消耗量大，不仅直接影响到污水处理成本，更重要的是影响到能源、资源等的可持续利用，还可能导致能源生产过程产生新的环境污染问题。为此，建立高效、节能的城市污水处理控制系统具有特别重要的现实意义。

InterDAS智能监控系统在污水处理实践中能较好的实现节能降耗，其硬件载体为设在污水处理厂现场的PLC控制柜、智能仪表等，监控范围包括进水泵站运行状态、生化池上的电动调节阀门、鼓风机运行状况、溶解氧监测数值、气体流量计监测数值、进出水总磷监测数值等；PLC控制柜通过工业以太网交换机接入中控系统，从网络取得系统所需的各种工艺数据如进水泵站运行状态、溶解氧、气体流量、鼓风机运行状态、除磷投加泵运行状态等实时数据。根据实际情况对工艺参数进行计算分析后给出优化结果，用于系统的参数设定和智能控制，优化污水厂的自动运行过程，起到节能降耗的作用。

1、污水处理的基本流程及原理

东莞市某污水处理厂的污水处理工艺采用目前常用的活性污泥法。活性污泥法是利用悬浮生长的微生物去除废水污染物的处理方法，一般是指好氧活性污泥法。它是以存在于污水中的各种有机基质为营养物，在溶解氧充足的条件下，连续培养出混合微生物群，通过凝聚吸附、氧化分解和沉淀等作用，去除有机污染物的废水处理方法。活性污泥法主要用于城市生活污水和工业有机废水的处理。

活性污泥法有许多种工艺形式，最基本的是有回流的连续流完全混合曝气池流程，其基本流程如图1-1所示：

原生污水在经过格栅机、沉沙池、初沉池等一系列的物理工艺环节的预处理之后，进入曝气池，与池内的活性污泥混合，在曝气池中进行连续充分的曝气。通过曝气的搅拌和混合作用，一方面使活性污泥处于悬浮状态，有利于活性污泥、污染物和溶解氧的充分接触；另一方面，通过曝气，向混合液提供足够的溶解氧，使微生物正常生长和繁殖。污水中的有机物在曝气池内被活性污泥吸附和氧化分解后，混合液进入二沉池，进行固液分离，净化的污水达到排放标准即可排放。为了保证曝气池内保持足够数量的活性污泥，沉淀的污泥一部分以回流的形式返回曝气池，再起净化作用；另一部分则作为剩余污泥排放。

活性污泥法最为核心的部分是二级处理即生化处理部分，主要由曝气池、曝气装置、二次沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统组成：

①初沉池：除去废水中的悬浮物。悬浮物较少时，可不设初沉池。

②曝气池：生化反应器，是好氧处理过程的核心设备。在曝气池中，废水与活性污泥充分接触，其中的有机基质被吸附和氧化分解除去。

③曝气系统：供给曝气池进行生化反应所必需的氧气，同时起到混合搅拌的作用。

④二沉池：将曝气池出水中的活性污泥沉降分离出来，使出水澄清。

⑤污泥回流系统：将二沉池的一部分沉淀污泥返回到曝气池中，以保证曝气池中有足够的微生物浓度。

⑥污泥排放系统：在曝气池内的污泥不断增殖，净增的污泥量构成了剩余污泥而被排出处理系统。

2、InterDAS污水处理流程智能化控制系统控制流程实现

InterDAS污水处理流程智能化控制系统的数据处理和分析流程包括以下内容：

①通过污水处理控制流程数据校正和数据甄别算法，分析和检查在线监测原始数据，进行数据校正和统计，为控制算法提供可靠在线数据。

②实现数据诊断和状态识别算法，探测在线监测传感器和分析器的运行状态，进行污水处理全流程非正常状态识别和预警。

③对于识别出的非正常状态，实现设备故障诊断和控制模式的智能切换，保证在部分仪表设备发生异常时，污水厂的安全稳定运行。

④以污水处理全流程节能降耗为目标，以水质保证为约束条件，以“全局最优、局部适应”为原则，以联合调控全厂区内的控制部件为手段，以多参数智能化运行控制条件为基础，利用经过有效性诊断的现场实时数据，通过优化控制算法得到全流程节能降耗的最佳控制信号集，并通过工控网传给相关设备进行执行。

⑤智能控制系统要建立多个曝气单元之间的协同控制机制，并协同鼓风机的调节，防止出现总管压力异常而导致的喘振，影响鼓风机的使用效果。

⑥在运行过程中，对工艺优化需要的在线监测数据进行数据库的存储和记录，为工艺优化分析提供必要的历史数据。

⑦系统提供工艺优化参数的输入种类包括但不限于：泵站前积水池液位的变化区间、各个独立控制单元的溶解氧设定值、出水磷的最大限值等。

⑧系统能提供远程诊断功能，在用户许可的情况下，可以对系统进行远程诊断、模型参数调校等。

3、InterDAS污水处理流程智能化控制系统应用效果

通过对东莞市某污水处理厂的能耗结构的调查与评估，借鉴InterDAS污水处理流程智能化控制系统已有的报表系统，考察该污水处理厂的能量利用特点以及处理厂各工序主要构筑物的能耗水平，对直接能耗（主要是吨水电耗）费用作定性评估。

3.1东莞某污水处理厂概况

东莞某污水处理厂的工程设计规模为（一期）工程设计规模为处理污水量8万m3/d，实际运行规模为10万m3/d，总变化系数Kz=1.3，设计期内近期按100%合流制，截流倍数取N=1，预处理流量（雨季流量）为16万m3/d。进水水质如表3-1所示：

设计出水水质如表3-2所示：符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918 -2002中一级标准的B标准和广东省地方标准《水污染排放限值》（DB44/26-2001）第二时段的一级标准中较严者：

3.2东莞某污水厂InterDAS污水处理流程智能化控制系统介绍

根据东莞市某污水处理厂运行管理实行无人值守的要求，结合污水处理的工艺特点，污水处理监测与自动控制系统由上位监控计算机、可编程控制器PLC主站、远程I/O站及现场仪表组成。其中上位机采用SIEMENS的WinCC 6.2。WinCC 6.2软件是一个开放的、可扩展的人机界面，为制定应用程序设计提供了灵活性，通过其开发的应用程序完成对现场数据的分析处理、存储、显示、报警，同时根据工艺要求对全厂数据运行进行人工远程控制及干预。

可编程控制器PLC与远程I/O站采用SIMATIC S7-300系列。SIEMENS 的S7-300易于组态和维护，提供对结构与模块的灵活选择，具有先进的IEC编程及开放式的网络结构，通过主站与远程I/O站完成各种现场信号，如液位、设备启动、停止、故障报警等数据采集、转换及上位机控制命令的接收转发，从而实现对工艺设备的逻辑自动控制。现场仪表实现工艺过程信号的采集及上传。

东莞市某污水厂的InterDAS污水处理流程智能化控制系统的硬件载体为上述自动化系统设备，包括上位监控计算机、可编程控制器PLC主站、远程I/O站及现场仪表等。上位监控计算机对现场仪表及控制设备书记进行采集后，通过局域网送给InterDAS污水处理流程智能化控制系统数据分析站。InterDAS污水处理流程智能化控制系统拓扑结构图如图3-1所示。

3.3东莞某污水处理厂能耗分析

东莞市某污水处理厂主要生产构筑物主要包括：粗格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、改良型A2/O生化池、变配电间、配水井及污泥泵房、二沉池、紫外线消毒池、鼓风机房和污泥浓缩脱水机房等。各工序主要构筑物和机电设备可见表3-3所示：

根据表3-3统计数据不难看出，东莞市某污水处理厂主要耗能设备为：4台提升潜污泵、4台混合液回流泵及3台鼓风机。通过对东莞某污水厂正常运行时连续1周电耗情况进行统计如下表3－4所示：

从上表看出，东莞某污水处理厂在利用InterDAS污水处理流程智能化控制系统后，其吨水电耗在0.2kW.h/m3左右，且设备利用率在53%左右。目前，国内大多数污水处理厂吨水电耗在0.204～0.364 kW.h/m之间，设备利用率在50%～88%之间。可见，利用InterDAS污水处理流程智能化控制系统提高污水处理设备的可调性和灵活性对污水处理厂的节能降耗有着重要意义。

4、结论

通过对东莞市某污水处理厂污水处理系统的时间、空间关系进行分析、优化污水处理过程，并以能量守恒基本原理为出发点，通过学科交叉，研究和探索现有理论与能量之间的关系，建立该污水处理厂污水处理能耗分析数据，并以污水处理系统的实际情况为基础，建立了该厂污水处理过程的控制模型，最终利用InterDAS污水处理流程智能化控制系统将该模型应用于该污水处理厂的控制系统当中，得到了良好的控制效果，有效地发挥了InterDAS污水处理流程智能化控制系统的作用，使污水处理系统能够连续稳定运行、降低能耗物耗、节省运行成本、保证了污水处理厂出水水质达标。

参考文献

篇7

1.材料与方法

1.1 系统设计原理：

采用7路独立配方单元，每路由铺叶切断解把机、仓式喂料机、计量管、电子皮带秤及连接的皮带输送机组成，最大生产能力为3000kg/h。原则上每路配方单元投料一个等级烟叶，利用电子皮带秤对投料烟叶数量准确计量，控制配方精度。当配方等级超过7个时，通过在各配方单元投料工位增加LED显示屏，显示烟叶品种、数量、投料时间倒计时等相关信息，合理分配每路配方单元投量品种数量，理论上可满足42个等级烟叶配方。其中，配方信息设置及信息反馈，通过配方PLC及两台控制操作终端实现。

配方控制系统流程图：

1.2 设备组成及控制模式：

当配方小于7种时，在每路铺叶皮带上配备同一个等级的烟叶。投料时烟叶首先进入仓式喂料机进行存料（仓内容积为9m3），以确保各路电子秤出料的配比均匀，从而减少人为摆烟因素影响配比精度。当储仓内储存一定烟叶后采用“同步出料”方式，进行出料。初次出料考虑7台电子皮带秤并排布置，落料的时间差，会影响配方均匀性，此时根据各路电子皮带秤的远近设定延时出料，确保各路出料达到同步掺配。

附图1配方系统平面布置图

当配方等级超过7个时，需要在同一路铺叶皮带上摆不同等级的烟叶，为了提高工人摆把的精度，在每个配方台位上设置LED显示屏，来控制人工铺叶的速度，共设42个LED显示屏，从理论上最大可以满足42个原烟等级的配比。因为摆把工操作是以烟包或烟件为基本单位，因此对每包（件）需要摆完的时间进行控制，这样就可以减小因操作工摆烟速度不同造成的配方误差。显示屏上第一行显示客户名称、成品等级、加工数量、时间等信息，信息滚动显示；第二行显示此台位上原烟等级及产地信息；第三行显示还剩余多少包（件），现在是第几包（件），剩余多少时间；第四行显示进度条及运行状态，共有进行或暂停两种状态。当铺叶皮带运行时显示屏计时，当铺叶皮带停止时显示屏暂停计时，（见附图2）。

附图2LED显示屏

工艺员通过配方信息系统下发生产任务，将当前生产任务需要的原烟等级、包（件）数、每包（件）重量、所需台位等信息输入信息管理系统，系统会自动进行配方分配，并将信息显示到摆把台的显示屏上。

7台电子皮带秤没有制丝线上的主从之分，所有电子皮带秤都为控制型，相互独立。不过每个秤的流量是配方控制系统在下发任务时，根据工艺员输入的配方信息包括原烟、等级、包（件）数、每包（件）重量、所需台位等信息自动生成的。配方控制系统将对应每台电子秤的流量下发到电子秤上，此流量作为配方单元的开始设定流量。见附图3。

附图3任务下发电子皮带秤流量设定界面

生产开始后配方控制系统就会定时（如5分钟，可调）对7台配方秤的累积流量进行核定，生产过程中可能因为瞬时流量波动、电子皮带秤误差、短时设备故障等原因造成实际累计流量与设定累计流量不一致，此时配方采集系统会根据生产过程中的实际情况定时动态修正每台电子秤的流量，以达到配方均衡的作用。当然动态修正只是在小波动时使用，当设备出现较大故障，或者因为管理原因造成某一路电子皮带秤检测流量为0时，为了保证配比的精度，所有配方单元暂停，等待故障排除后再行启动。

为了保证配方的精度，首先设备上要尽量保证流量的稳定。在仓式喂料机的储仓设置两对对射式光电管，一对在出料端，一对在储仓的中间（见附图4）。铺叶皮带采用变频调速。再生产过程中当中间光电管被遮挡后，铺叶皮带低速运行；当中间光电管探不到料，前端光电管被遮挡时，铺叶皮带高速运行；当中间及前端光电管都探不到料时，报警提示加快摆把或增加摆把台位，以保证仓式喂料机的储仓内有足够保证流量稳定的烟叶。

附图4 仓式喂料机

经过配方控制系统的实时修正和误差补偿，配方系统产生的累计误差会大大降低，但电子秤的流量设定是依据工艺员输入的烟包数量及重量计算出来的，当烟包实际重量与输入重量不一致时，会造成比较大的累积误差。因此在任务信息输入系统之前我们要对不同等级烟包的重量进行抽检，使输入的重量与实际重量尽量一致。

2.结果与讨论

由于采用了准确计量控制，同时配备了完善的过程检测系统，实际使用中效果明显，不仅使配方的精度大大提高，同时降低了生产调度人员的劳动强度，原来需要人工进行计算分配的工作完全由系统自动生成，管理员只需要输入原始信息，当生产时将批次设置从数据库中调出就可以了。

下图是实际生产中2号配方单元比例关系趋势图，

上图图片中蓝色表示电子秤理论比例曲线，某个电子秤的下发流量与电子秤累计之和的比例趋势图；红色表示实际某台电子秤的累计量与所有使用电子秤累计之和的比例趋势图；下面图是趋势图的放大图。

从图中可以看出2号配方电子皮带秤配方比例为19.72％，其实际比例曲线在19.69％-19.75％间波动，实际误差为：(19.75-19.72)/19.72=1.6‰。在实际使用中配方误差可以控制在3‰以内。

3.结语

独立配方单元结合LED电子显示屏配合使用，从根本上解决了当前配方烟叶加工过程中控制难度大的问题，完全改变了传统人工配方打叶工艺模式，控制过程及结论分析可全部通过系统自动生成，为配方打叶持续性改进提供了直接依据，充分展现出了先进一流的技术优势，配方稳定，精确度高，基本上完全避免了人为操作因素，实现真正意义上的自动控制。

篇8

关键词：智能化；农业用水；节水灌溉；控制系统

我国是农业大国，农业的是我国经济发展的基础，但是受水资源不足、人多地少、环境污染严重以及技术落后等原因的影响，我国农业用水的浪费率高，这对于发展现代农业是严峻的挑战，也是现代农业必须解决的重要问题。本文通过分析国外经验，研究分析适合我国的智能化设备农业节水灌溉控制系统。

1节水灌溉技术及国内外发展

（1）节水灌溉技术。节水灌溉技术主要包含两个方面：工程节水技术；灌溉控制技术。①工程节水技术：工程节水技术主要指的是利用原有的灌溉设施并对其进行现代化技术改造，或者重新建设先进的灌溉设备其目的是通过设备改造和创新减少水资源的损失，节水利用原则一是减少输水损失、二是减少无效灌溉；具体技术有管道输水，滴灌等等。②灌溉控制技术：灌溉控制技术主要指的是利用自动化控制技术，根据自然环境、农作物用水需求以及可用水量等因素，综合协调保障供水，其供水原则更加精细化和可控化。相比较传统的人工控制灌溉，灌溉控制技术不再依靠人的经验进行控制灌溉，而是利用对地理环境以及作物生长的特性，大大提高了水资源的利用率，从而满足用水需求的同时，做到不浪费水。

（2）国外农业节水灌溉控制技术应用。国外在农业节水灌溉控制技术上有发展时间长，智能化水平高，其自动控制系统更加完善和先进。主要是利用计算机控制灌溉系统，检测和掌握土壤环境，从而有效控制和掌握实际需水量，使用滴灌和喷灌，并且实现了自动化管理，只需要在控制室就能够完成整个操作过程，在自动灌溉配套设施中，流量控制阀、减压阀等，能够大大提高整个设备的运行效率，促使作物获得最佳的生长环境。

（3）国内农业节水灌溉控制技术发展。国内节水灌溉技术开始于20世纪50年代，但是由于在管理和推广方面的问题，开展的效果并不理想。进入新时期以来，我国在灌溉技术上取得了较快发展，但是先进的设备住哟还是依靠从外国进口，并且未能形成完备的控制体系，相比较国外地区，我国在农业生产中，有其特殊性，土地相对分散，并且地形较为复杂，一些国外的灌溉控制系统在适应性上存在不小的问题，并且这些设备价格昂贵，在我国推广的难度大，我国在发展灌溉控制系统时需要加强自主创新，提高对控制系统的整合和升级，开发适用性强、成本低、效率高的智能化灌溉控制系统。

2节水灌溉控制系统

（1）节水灌溉控制系统工作原理。节水灌溉控制系统是利用土壤测量仪器探测田间土壤各种信息，并对于收集到的信息进行转化成数字量，并在控制器上予以显示。同时这些信息及时传输和推送到PC上位机的人机界面上，实现对信息的掌握和控制。从接收的信息上结合预设的农作物需水量和以及整个灌溉系统的灌溉用水量、水速进行有效控制。一旦需要灌溉就可以启动相关按钮进行灌溉操作，整个过程中的信息都能够在人机界面中得到显示，主要包括灌溉时间、灌溉量以及剩余时间和水量等信息，如果不需要进行灌溉，就可以发出控制指令，机器就会停止操作。

（2）灌溉实现与控制。在灌溉系统中，最核心的是采用电机驱动离心泵的方式将水注入管道，从而实现灌溉的目的。而这个过程中，执行灌溉任务的是电磁阀，电磁阀在这个系统中充当管理者角色，它能够控制区域灌溉与否，并且连接着灌溉干支流的各个管道，在整个系统中形成若干个连接点。灌溉支管上安置了若干个喷头，根据区域需水量进行灌溉或对区域实行轮流灌溉。对于分片区域，安放一定量的土壤水分传感器，土壤水分传感器的主要作用是监控所在地点的土壤水分，并将检测到的数据和结果通过通讯设备传输到单片机中，单片机再根据预先的参考数据进行对比分析，根据对比分析结果实施灌溉。

（3）节水灌溉控制系统总体结构。根据具体的原理和实际的需求，对于灌溉控制系统的总体结构进行了分析，其工作采用的是某型单片机，并采用控制电磁阀对于田间进行灌溉操作，其系统主要是利用传感器测量电路、模数转换电路、控制电路等等，结合上述的功能及总体结构，其总体结构框如图1所示。在研究智能化设施农业节水灌溉控制系统时，将灌溉控制系统划分成两个部分，一个是硬件电路，另一个是软件程序。硬件电路主要是负责对数据的处理和执行，并且硬件设备能够根据其实际情况进行调整和完善，软件部分主要负责协调各个部分之间的关系，控制硬件的执行，属于整个系统的核心部分，而整个系统的完成质量主要是硬件设备和软件服务相互协调的结果，只有二者相互协调才能发挥节水灌溉系统的最大功效。

3节水灌溉控制系统的设计及建议

篇9

我国是农业大国，农业的是我国经济发展的基础，但是受水资源不足、人多地少、环境污染严重以及技术落后等原因的影响，我国农业用水的浪费率高，这对于发展现代农业是严峻的挑战，也是现代农业必须解决的重要问题。本文通过分析国外经验，研究分析适合我国的智能化设备农业节水灌溉控制系统。

1节水灌溉技术及国内外发展

（1）节水灌溉技术。

节水灌溉技术主要包含两个方面：工程节水技术；灌溉控制技术。①工程节水技术：工程节水技术主要指的是利用原有的灌溉设施并对其进行现代化技术改造，或者重新建设先进的灌溉设备其目的是通过设备改造和创新减少水资源的损失，节水利用原则一是减少输水损失、二是减少无效灌溉；具体技术有管道输水，滴灌等等。②灌溉控制技术：灌溉控制技术主要指的是利用自动化控制技术，根据自然环境、农作物用水需求以及可用水量等因素，综合协调保障供水，其供水原则更加精细化和可控化。相比较传统的人工控制灌溉，灌溉控制技术不再依靠人的经验进行控制灌溉，而是利用对地理环境以及作物生长的特性，大大提高了水资源的利用率，从而满足用水需求的同时，做到不浪费水。

（2）国外农业节水灌溉控制技术应用。

国外在农业节水灌溉控制技术上有发展时间长，智能化水平高，其自动控制系统更加完善和先进。主要是利用计算机控制灌溉系统，检测和掌握土壤环境，从而有效控制和掌握实际需水量，使用滴灌和喷灌，并且实现了自动化管理，只需要在控制室就能够完成整个操作过程，在自动灌溉配套设施中，流量控制阀、减压阀等，能够大大提高整个设备的运行效率，促使作物获得最佳的生长环境。

（3）国内农业节水灌溉控制技术发展。

国内节水灌溉技术开始于20世纪50年代，但是由于在管理和推广方面的问题，开展的效果并不理想。进入新时期以来，我国在灌溉技术上取得了较快发展，但是先进的设备住哟还是依靠从外国进口，并且未能形成完备的控制体系，相比较国外地区，我国在农业生产中，有其特殊性，土地相对分散，并且地形较为复杂，一些国外的灌溉控制系统在适应性上存在不小的问题，并且这些设备价格昂贵，在我国推广的难度大，我国在发展灌溉控制系统时需要加强自主创新，提高对控制系统的整合和升级，开发适用性强、成本低、效率高的智能化灌溉控制系统。

2节水灌溉控制系统

（1）节水灌溉控制系统工作原理。

节水灌溉控制系统是利用土壤测量仪器探测田间土壤各种信息，并对于收集到的信息进行转化成数字量，并在控制器上予以显示。同时这些信息及时传输和推送到PC上位机的人机界面上，实现对信息的掌握和控制。从接收的信息上结合预设的农作物需水量和以及整个灌溉系统的灌溉用水量、水速进行有效控制。一旦需要灌溉就可以启动相关按钮进行灌溉操作，整个过程中的信息都能够在人机界面中得到显示，主要包括灌溉时间、灌溉量以及剩余时间和水量等信息，如果不需要进行灌溉，就可以发出控制指令，机器就会停止操作。

（2）灌溉实现与控制。

在灌溉系统中，最核心的是采用电机驱动离心泵的方式将水注入管道，从而实现灌溉的目的。而这个过程中，执行灌溉任务的是电磁阀，电磁阀在这个系统中充当管理者角色，它能够控制区域灌溉与否，并且连接着灌溉干支流的各个管道，在整个系统中形成若干个连接点。灌溉支管上安置了若干个喷头，根据区域需水量进行灌溉或对区域实行轮流灌溉。对于分片区域，安放一定量的土壤水分传感器，土壤水分传感器的主要作用是监控所在地点的土壤水分，并将检测到的数据和结果通过通讯设备传输到单片机中，单片机再根据预先的参考数据进行对比分析，根据对比分析结果实施灌溉。

（3）节水灌溉控制系统总体结构。

根据具体的原理和实际的需求，对于灌溉控制系统的总体结构进行了分析，其工作采用的是某型单片机，并采用控制电磁阀对于田间进行灌溉操作，其系统主要是利用传感器测量电路、模数转换电路、控制电路等等，结合上述的功能及总体结构。在研究智能化设施农业节水灌溉控制系统时，将灌溉控制系统划分成两个部分，一个是硬件电路，另一个是软件程序。硬件电路主要是负责对数据的处理和执行，并且硬件设备能够根据其实际情况进行调整和完善，软件部分主要负责协调各个部分之间的关系，控制硬件的执行，属于整个系统的核心部分，而整个系统的完成质量主要是硬件设备和软件服务相互协调的结果，只有二者相互协调才能发挥节水灌溉系统的最大功效。

3节水灌溉控制系统的设计及建议

（1）系统设计主要内容。

智能化设施的农业节水灌溉控制系统设计可以分为硬件设计和软件设计两个部分。硬件设计主要集中在四个方面：①单片机主机；②模数转换电路；③LED数据现实电路；④超限报警电路。软件主要从五个方面进行设计：①灌溉系统主系统设计；②采样子程序设计；③数据处理程序设计；④尺度变换程序设计；⑤转码程序设计。

篇10

智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点：将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合，以最优的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适，便利快捷、高度安全的环境空间。

一、智能建筑的相关概念

近年来随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革，更是由于人民生活水平和自身素质的提高，以及信息化社会的日益逼近，必将导致人们在家庭住房需求概念上的彻底变革。从以往追求居住的物理空间和豪华的装修向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展，追求更高的层次和境界。

尽管几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住宅”的概念，我国也在着手制定小康住宅的电气设计标准，同样这个概念和标准也和智能大厦的概念与定义一样，至今尚没有取得完垒一致的认同-但是我们认为有一点可能是共同的看法，即：小康住宅小区的智能化最终体现在小区内独立家庭中运用多元信息技术(IT)，并达到监控与信息交互的程度(或能力)。为此住宅小区智能化(乃至智能化城市)必须提供相关在物理和逻辑层面上的设备、技术与多元信息源的支持。

最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡)技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。

二、智能建筑的系统构成

1、楼宇自动化系统

BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。

2、通信自动化系统

CAs是保证建筑物内语音、数据，图像传输的基础上，同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private

AutomationBranch

exchange简称PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统：

(1)固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。

(2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统)，具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后)，通知其提取语音留言，通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。

(3)无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。

(4)卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。

(5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet)，Intemet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入，采用TCP／IP协议。Interne堤一个企业或集团的内部计算机网络。

(6)

视讯服务系统，

(包括可视图文系统、电子信箱系统，电视会议系统)它可以接收动态图文信息，具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能t通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。

(7)有线电视系统，可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。

(8)计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。

3、办公自动化系统

OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议，联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫，设备运行和维护，也增加了新的管理内容。

4、结构化综合布线系统

SCS又称综合布线系统(PremisesDistribution

System简称PDS)，它是建筑物或-建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。

三、智能建筑的自动控制研究

1、家庭智能控制器

(1)功能

通过对室内温度监测，得到实际温度与设定温度比较：当实际温度低于设定温度一定值时，在夏季关空调，在冬季开暖气，当实际温度高于设定温度一定值时，在夏季开空调，在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准：18～28℃。

通过对室内湿度监测，得到实际湿度与设定湿度比较：当实际温度高于设定温度一定值时，关加湿器；当实际湿度低于设定湿度一定值时，开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准：30～70％。

对三表实行脉冲计数，并发送到上位机。

当门磁或红外报警时，在设防状态下，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

玻璃破碎报警时，声光报警启动一在设防状态下，自动拨号器启动：有报警信号传到上位机。

紧急按钮报警时，自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

排风扇按钮控制排风扇，排风扇运行一段时间自动关闭。

烟感探头报警时，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位，此外，通过判断烟感探头输入信号可识别

探头是否有故障。

煤气泄漏报警时，排风扇启动，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

(2)应用的LONWORKS技术特点

该技术有如下特点：

开放性：网络协议开放，对用户平等。

通信媒介的多样性：可采用任何媒介进行通信，如双绞线、电力线、光纤，同轴电缆、无线电波、红外等，并且同一网络可以有多种通信媒介；

互操作性：其通信协议Lontalk是符合ISO定义的OSI模型，任何制造商的产品都可以实现互操作性；

近年来，该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展，其开发工具平台强大，开发者在短期内就可以完成开发工作。在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程；并且，总体来看，该技术适用于中国，而且还在无线扩频等方面有继续加强的潜力，能在家庭智能系统上有更大的突破。

2、家用电脑管理软件

提供家庭生括服务信息。主要有：医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。

提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有：家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。

该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理：三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。

目前，国内没有一个完整的智能小区规范，这为定位智能住宅的功能带来一定难度，现在智能家电已被一些厂家生产，各种智能家电产品的标准因厂家的不同而不同，并且国家没有固定的标准，这为将来将其集成在家庭智能控制系统中带来一定的难度。

安装柱模板前放线确定柱边线位置，先用激光经纬仪固定控制点位置，确定控制网。并以控制网为准，排除内、外墙边线。在墙边外侧300mm外弹出水平线作为墙模安装检查标准线。为避免在吊运模板时出现错误，将模板进行编号，按编号顺序吊运模板到位，用撬棒将其准确就位，然后用钢管将其临时支撑好，将另一侧模板准确就位后。把事先制作好的水平板固定在模板的阴角，水平板的位置和水平箍一致，再用50*80的短木方子、步步紧加好水平箍，利用地脚筋和步步紧调整模板的垂直度和水平度，最后安装堵头模板。

在木板初步加固完毕后，用线坠进行检查模板的垂直度和方正度，垂直度直接用2米加油丝顶，一端支撑在最上面的水平箍的横方子上即可，一端支撑在楼板上面，柱间距较远时的做法为：楼板的支撑点做法用为两颗3寸钉子钉再混凝土板上；柱距离较近时直接支撑在另一柱的柱根即可，然后利用油丝顶调整柱的垂直度，柱的方正用12号铁线加紧线器校正即可。每颗短肢柱用一个紧线器就能够把方正调好，见图示：