公务员期刊网 精选范文 智能化控制系统范文

智能化控制系统精选(九篇)

智能化控制系统

第1篇:智能化控制系统范文

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

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。

根据严格测算,在夏季时段,该办公楼安装圣特丽建筑节能智能化控制系统后,每天每台空调平均可缩短用电时间为1.5小时,按空调平均功率1.5匹约1100W计算,每台空调可节省用电为1.65KW左右。同时,由于温度控制在26-30℃之内,每台空调制冷量又可大幅减少,平均每天节约用电2KW左右。相当于每天每台空调节约3.65KW,所有空调每天节约用电57X3.65=208.5KW,同时照明用电平均每办公室每天节约用电时间为0.5小时,所有照明节约用电57X0.3X0.5=8.55KW,总计每天可节约用电217.05KW,按每年正规工作日251天计算,每年可节省用电54479.55KW。此计算过程还不包括极端气候及节假日所节约的电量。

第2篇:智能化控制系统范文

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。

二、机电一体化系统中智能控制的作用

智能控制系统与机电一体化系统是一对相辅相成的技术,通过二者的结合能够更多地发挥机电一体化系统的功能,同时也能够促进智能控制技术的发展。

1、两者相互完善

目前机械工业的发展方向就是与智能控制相结合,与传统的自动化控制相比较,通过微电子技术实现机械工业的自动化控制能够更加完善机电一体化系统。通过智能控制系统在机电一体化系统中的应用能够使机电一体化系统无需分析中间模型,从而根据变化直接形成命令信号,最终在运算器和控制器的作用下实现机电一体化系统快速、高效的完成工作。

2、提高工作效率

由操作员对机械设备进行控制,如遇到外部环境的变化,则需要操作员对环境变化进行分析与计算,从而确定命令的改变,同时由于人类自身条件限制,使得操作精度具有一定的局限性,故在操作中还需要多次调整才能将机器调节至最佳工作状态。而通过智能控制系统进行操作的话则仅需一瞬间就能够将机器调节至最佳工作状态,首先在感受外界环境变化上通过传感器和控制芯片的作用即可在瞬间完成,同时由于超大规模集成电路具有超强的计算性能,使得极短时间即可确定操作指令,并不需要调整过程即能使机械设备直接符合控制命令的要求,故能够大幅度提高工作效率。

3、增加安全性

通过智能控制系统控制机电一体化系统仅需要操作员输入指定命令即可,其余的一切操作则可通过智能控制系统根据环境的变化进行自行调整,实现系统的正常运行,最大限度地保证机电一体化系统的安全性。通过智能控制系统能够保证机械设备在人类无法到达的空间正常工作,比如月球探测器的控制。

三、机电一体化系统中智能控制的应用

1、数控机床中智能控制系统的应用

随着现代科技的实质性进展,机电一体化技术对数控技术的要求愈加提高,在原有的控制系统基础之上,通过扩展智能控制功能,从而实现数控领域中的智能编程和智能控制,以实现对数控领域中智能监控、智能编程以及建立智能数据库等目标,最终实现对于一些不明确的问题进行综合处理,以达到一些数控故障信息进行推理的最终目的。

2、机械制造中智能控制系统的应用

智能控制系统在机械制造中具有十分重要的意义,通过结合现代计算机技术,利用计算机软件模拟人类的制造工作,能够大幅度节省人类的脑力劳动时间,通过信息采集系统录入机械制造图纸,再以计算机软件分析图纸的结构,对制造参数进行修改,从而实现智能控制系统对机械制造业的控制。能够有效地提高机械制造的效率和精度。

3、建筑工程中智能控制系统的应用

一般建筑物中应用智能控制系统均为通过该系统控制照明系统,通过计算机网络和通信对照明系统的开启和关闭时间进行控制,同时对照明系统的逻辑进行控制,实现自动化开启和关闭以节省能源;在建筑工程的内部运用智能控制系统,能够对建筑物内部的空调进行控制,从而智能调节空调系统以保证建筑物内部的空气质量,同时保证建筑物节能。

4、机器人领域中智能控制系统的应用

机器人领域是现阶段全球高新技术集中的热门领域,越来越多的先进技术均涌向机器人领域,从而实现机器人的高度智能化。通过智能控制系统在机器人领域的应用,能够使机器人在行走和工作中进行更加复杂的操作,通过专家对机器人工作环境的研究,设定适当的计算机程序能够使机器人的工作能够更加适应环境,通过合理有效的规划机器人的控制,保证机器人的智能化工作。

四、智能控制在机电一体化系统中发展趋势

智能控制系统在20世纪90年代的后期在一些发达国家被研究发明,并得到初步的应用。在通信技术、光学技术、微细加工技术逐渐发展起来后,机电一体化系统也将这些技术整合在一起,智能控制在机电一体化中进入的新的发展阶段。随着微机电一体化、光电一体化、计算机技术、数字模型系统等多项领域的发展,智能控制在机电一体化系统中应用的更加灵活广泛。网路化技术、光纤技术等诸多领域的深入发展为智能控制在机电一体化中产业化发展奠定了坚实的基础。

21世纪机电一体化中智能控制的应用已经成为一种发展必然趋势,当前的智能控制在原有理论基础上,增加了运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学、混沌动力学等诸多新的方法,运用新方式、新思想、新逻辑对智能控制系统进行探索,使其具有思维能力、逻辑推理能力和决策能力,完善了智能控制系统。智能控制系统的学习功能、组织功能和适应功能均较强,应用遗传算法、专家系统及神经网络等技术后其功能系统更加强大。

目前,智能控制在机电一体化系统中具有广阔的应用前景和发展空间,其智能控制已经进入了工程产业化、普遍应用的阶段,虽然智能控制还处于发展时期,但是,随着各项理论技术的完善和新的科学领域的开发研究,机电一体化中智能控制系统的应用必将迎来新的发展时期。

结束语

随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展,机电一体化系统中智能控制已经得到了十分广泛的应用,机电一体化系统中智能控制的应用与传统的机械自动化的技术有着十分巨大的差异和进步,这种智能控制的应用一方面可以改善人们的生活环境,同时还可以有效地提高了社会经济的发展水平。

参考文献

[1]李宜海.关于机电一体化智能控制系统问题探讨[J].科技资讯.2014(03):123.

第3篇:智能化控制系统范文

关键词:智能楼宇、系统组成、功能

Abstract: intelligent building is an important part of the information technology, has long been in the modern Western developed countries, the rise of intelligent buildings, but fresh technology of intelligent building or in recent years appear intelligent buildingpresentations and programs designed to solve.Keywords: intelligent building system components, functions

(一)前言

楼宇智能化是信息化的重要组成部分,在现代的西方发达国家,楼宇智能化兴起已久,但在我国,楼宇智能化还是近些年出现的新鲜技术,本文对楼宇智能化进行了介绍和方案的设计解决。研究、开发出的楼宇网络智能化控制软件系列是采用引进的国际最先进的楼宇专利技术性处理法及计算机网络和人工智能技术,(可编程控制器)控制系统进行数据通信,监控整个系统主要工艺参数和设备运行情况,操作人员可通过可视化软件对现场进行调控,根据过程仪表提供的主要工艺参数,按楼宇工艺要求对生产工艺过程进行必要调整,使生产过程更合理、处理效果更好、运行成本更低。所开发系统软件包,均源自国内外业界权威经验。该软件系统的成功开发将真正实现智能化运行机制,使国内楼宇智能化系统技术现状有一个革命性的飞跃

(二)智能楼宇的概念

1、智能楼宇的起源和发展

二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。

近年来,随着计算机技术和网络通信技术的发展,使社会高度信息化, “楼宇智能化”的概念运应而生。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

2、智能化楼宇的基本要求

智能化楼宇的基本要求是,有完整的控制、管理、维护和通信设施,便于进行环境控制、安全管理、监视报警。简言之,楼宇智能化的基本要求是:办公设备自动化、智能化,通信系统高性能化,建筑柔性化,建筑管理服务自动化。 楼宇智能化提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境:

3、智能化楼宇的解释

目前世界上的对楼宇智能化的定义很多,欧洲、美国、日本的提法各有不同,其中,日本的国情与我国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为:综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作,实现建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA),将这3种功能结合起来的建筑,就是智能化楼宇。

(三)系统的构成

如系统结构图所示,整个系统可以由以下四个部分组成:智能大厦集成管理系统、楼宇自动化管理系统、智能大厦内各弱电子系统、远程IE浏览站。

1.智能大厦集成管理系统:负责对大厦内各个子系统的进行集中监控管理,接收各个子系统传来的各种实时数据(视频、设备信息和报警信息等),显示监控画面和视频内容,实现对监控数据的实时整理、分析、存储、显示和输出等功能,处理所有的报警信息,记录报警事件,打印系统信息,发送管理人员的控制命令给各子系统,使得管理者能够对各类事件进行全局管理,实现一体化服务,提高系统管理的效率,方便大厦的决策部门进行合理的组织,并进行调度、协同、指挥,减少事故带来的损失。

2.楼宇自动化管理系统:负责对楼宇设备自控系统、CCTV电视监控系统、防盗报警系统、智能卡控制管理系统、、停车场系统等5个子系统进行集中监控管理,接收各个子系统传来的各种实时数据(视频、设备信息和报警信息等),显示监控画面和视频内容,实现对监控数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能,处理所有的报警信息,记录报警事件,根据需要可以通过电话语音或手机短信等输出报警内容,打印系统信息,管理人员也可以通过该平台发送控制命令给各子系统。

3.智能大厦内各弱电系统:实时采集本系统下挂的各类设备的参数、报警信息等现场信号,将采集的信号经过分析、处理以后上传。弱电系统包括下列自动化子系统:

3.1配电子系统:包括低压配电系统、计算机不间断UPS电源系统、冷冻站配电、变压器、高压系统和高压二次线中的各个点进行监测控制。

3.2空调监控子系统:中央空调是智能楼宇的重要组成部分,通过楼宇自控监控组态软件不仅可以为用户提供舒适的工作环境,而且可以通过一些调度算法满足节能需求。

3.3照明子系统:对整个大楼的照明实施控制,包括公共区域照明和泛光照明。根据上班时间和季节的差异实施不同的照明控制方案,以达到节能目的。

3.4给排水子系统:对水泵、水池和管网等进行监控。

3.5电梯控制子系统:根据电梯数量已经用户请求,智能调度电梯,合理满足用户需求。

4.远程IE浏览站:远程IE浏览站的主要功能是进行远程的IE浏览功能。通过楼宇自控的WEB功能,便于管理人员随时随地了解整个大厦的实际运行状况,实现管控一体化,在远程的管理人员可以通过浏览器,直接观看监控画面。

(四)系统主要功能

通过管理软件平台把各个子系统有机集成,系统主要完成下列功能:

管理各子系统:可以在弱电、视频等系统中无缝切换,各个系统实现联动。如火警信息可以和电梯、空调、大厦广播等系统联动。

流程图显示功能:以动画形式显示各设备的运行情况,如空调机组、停车场车位、电梯运行状态等。根据用户要求设计个性化界面,可以直观、方便地对大厦内各子系统实施监视、控制和管理。场景逼真、鼠标控制、操作简单。

实时、历史数据管理功能:采集各子系统的实时数据,进行数据的显示、存储;对所有的历史数据/实时数据可以灵活查询、统计、输出及打印,可按设备、楼层、功能等进行分类记录和存储,同时也可以按时间区间、设备类别、楼层、功能进行分类统计和打印。

报警管理:软件支持各类报警系统,包括限值报警、偏差报警等,而且支持不同的优先级别。报警可以以声音、动画、打印、邮件、短信等多种方式警示相关人员,以便进行相应的操作。

趋势分析:根据实时历史数据库,可以对用电量、空调机组运行情况等进行分析,以形成最优控制方案,达到节能目的。

报表系统:根据各系统的采集数据自动形成报表数据,并提供查询功能。

WEB:通过IE浏览器可以远程浏览各系统运行情况。

照明控制

照明控制主要分为两类控制,一类是通过PLC或单片机进行控制,一类是主要通过软件的脚本进行控制,在实际中也可能两种控制都会使用到。无论是哪种控制,都是把数字信号通过PLC或者模块等转化为实际的开关控制。在通过PC控制的时候,通常是通过脚本进行控制,可以实现多种控制方式;

电力监测

电力监测主要是通过采集智能电力仪表的数据。智能电力仪表可以自行测量电流、电压、功率、电量等电参数,并且会提供通讯接口(通常为Modbus协议)。采集智能电力仪表的数据即可实现对电力的监测。

空调监测

空调监测通常都是监测工业空调或者中央空调。一般通过直接和空调自身携带的通讯接口进行通讯监测,或者通过PLC等进行间接监测。

其他监测

其他监测主要是指关于温度、湿度、气压等参数,这类数据的监测主要通过相关智能仪表或者PLC进行监测。

相对于其他的楼宇监控系统,比如江森、西门子等,基于楼宇自控软件的楼宇监控系统由于其开放性具有如下的特点:

监控的设备通常为常见的各种硬件设备,一般无需购买专用的一些控制设备,比如灯光控制器等;

连接设备的种类很多,可以根据现场的情况自由选择性价比高的产品;

通讯的方式多,可以根据现场需求选择串口、以太网、无线等多种方式;

界面需要根据实际情况和客户需求进行绘制,提供了多种绘图工具,绘图便捷;

软件提供了多种控件,可以方便的实现历史曲线、报警查询、报表和Web等功能;

使用楼宇自控软件构建楼宇监控系统时,通常按照以下步骤进行:

调研现场情况,和客户沟通,统计需要采集数据种类、数量;

分析采集的数据源是否有直接的通讯接口,如果有通讯接口要确定具体的通讯协议,如果没有通讯接口看能否通过其他方式采集数据;

设计整体框架,估计工程量;

确定具体到硬件设备和布线工作;

软件工程开发,绘制界面,采集数据。

(五).经济和社会效益

楼宇监控分采集的数据的种类和个数不同,成本悬殊。常见的楼宇监控会包括灯光、

空调、湿度等数据。单就这里监控系统,成本包括以下内容:

监控所需的智能仪表、PLC、线缆、配电柜;

通讯所需的布线费用;

对应采集点数的软件费用;

工控机的费用;

软件开发的人工费用;

项目后期维护的费用

第4篇:智能化控制系统范文

关键词:温室;智能控制系统;功能;模块化设计;单片机

中图分类号:S625.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)26-0026-03

1 绪 论

1.1 选题的背景和意义

现代温室极大地促进了设施农业的总体发展水平。随着大棚技术遍及范围越来越广,大棚数量也不断增多,因此如何更好地控制大棚内的环境便成为人们喜欢研究的一个新课题。传统的温度控制方法是把温度计挂在温室大棚内来获取里面的实际温度,而后依据测得的温度与标准温度相比较,看温度是否合适。这种方法不但必须人工来完成,而且效率也很低。况且照目前的实际情况,传统的温度控制方法就更加不可行。这些问题致使我国农业生产的效益很低,因此,智能化温室控制系统的研究显得至关重要。它能在生产成本很低的情况下给作物生长创造一个最佳的环境条件,有利于我国农业的快速发展。

1.2 国内外研究现状和发展趋势

温室栽培技术起源于我国,但我国的温室技术发展非常缓慢,到20世纪60年代仍然处在很低的生产水平。传统温室以塑料大棚、日光温室为主,这类温室成本低效益好,但设备相对简陋、环境调控能力差。

随着单片机技术和传感器的发展,逐步兴起了一种有利于资源节约的高效设施技术的智能温室控制系统。特别是随着20世纪70年代微型计算机的诞生,更使温室环境控制技术有了天翻地覆的变化。至20世纪80年代,以微型计算机为核心的温室智能控制系统在国外一些国家已经向完全自动化、无人化的方向发展。

总之,我国的智能温室控制系统研发较晚,全面的环境控制技术研发才刚开始。同国外先进化的水平比较,还滞留在初级阶段。

1.3 主要的研究内容

本设计主要完成了三方面的工作:

①确定整体的设计方案;

②是设计传感器的软硬件系统;

③是设计单片机及通信接口。

本文针对温室内存在的诸多相互影响和制约的因素,设计出了基于单片机AT89S52的智能化温室控制系统。该系统融合了信息采集技术、信息传输技术、信息存储技术及信息处理技术,可以对农作物的生长情况做到全面、实时监测,实现了温室环境检测智能化。

2 智能化温室控制系统的整体设计及相关技术研究

在外界环境中,温度作为影响植物生长环境的主要因素,植物在在生长过程中的一切生物化学作用,都应该在适宜温度条件下进行,温度因素在空间上随着纬度和海拔的变化而变化,在时间上会由于四季及昼夜的改变而变化,不同品种的农作物对环境温度的要求也有所不同,相同品种处在不同生长阶段农作物对温度亦有不同的要求,因而智能化温室控制系统的设计就显得尤为重要。

2.1 系统功能设计

智能化温室控制系统的主要功能有以下几方面:

①首先系统要实现对室内温度参数的实时采集;

②系统采用RS-232串行通讯方式,使得通信系统具有较高的可靠性和灵敏度、较好的实时性和较强的抗干扰能力;

③系统设备能够实现存储、远程通信等功能;

④在温度超限时实现报警;

⑤系统能够实现长时间测量数据并记录。

2.2 系统设计原则

温室控制系统的设计应保证系统具有可靠性、易于操作、高性价比等优点。

2.2.1 可靠性

在实际应用中,系统的可靠性是实际应用的前提,设计时提高系统的可靠性一般从以下几个方面着手:选用性能较好的元器件;在设计电路板时不要胡乱布线且接地处设计要合理;要在容易受干扰的地方采取适当的抗干扰措施来保证系统的可靠性。

2.2.2 易于操作

系统操作和维护方便在设计系统时,应想办法尽量将复杂的操作内置化,这样能方便不同阶层的人使用。

2.2.3 高性价比

系统控制芯片为单片机,单片机不仅体积小、功耗低,其最大的优势是其性价比高。性价比是决定单片机是否能够广泛使用的一个极为关键的因素。

2.3 系统设计方案

温室控制系统单片机为控制核心,其中测量温度采用DS18B20温度传感器作为测量元件,构成了智能温度控制系统。温室控制系统具有温度测量电路、数据的存储及显示电路,语音报警电路等。系统设计方案,如图1所示。

3 硬件设计

本系统是以单片机为核心,它可以完成温湿度的采集、处理、显示并自动控制等功能。其硬件电路由温湿度传感器、RS-232串口通信、单片机和计算机三部分构成。单片机通过对温度传感器DS18B20进行编程来获取温度值,并将数值通过串口通信传送给计算机。

计算机主要是进行编程,控制温度的显示和报警等。经过综合考虑,最终我们选用AT89S52为微处理器。

DS18B20的测温原理,如图2所示。

4 软件设计

能化温室控制系统的整体功能的实现是在程序的控制下完成的,温室控制系统采用模块化设计,温室控制系统的软件设计与硬件设计思想一致,系统针对不同的功能将系统分成各种不同的程序模块,并对其分别进行编程、修改与调试,系统通过主程序、中断处理程序来实现对各程序模块调用,最终其连接起来完成整个智能化温室系统的功能。

软件部分采用程序模块化的方法将程序分为几个程序模块,然后针对每个模块分别设计程序,使各模块结合起来实现协调工作,最终实现对温室中温度的实时控制。智能化温室控制系统由多个独立的子程序构成,各个子程序之间通过软件接口相连,这样既便于连接、调试,也便于修改和移植。智能化温室控制系统的软件部分主要完成数据的处理运算、实现通信联机、实时数据显示和采集,系统参数的设置、语音报警等。智能化温室控制系统测控软件主要与硬件系统相结合,共同完成对系统环境参数的实时采样、实时处理数据以及与PC或移动终端通信等功能, 软件系统也能够根据模块程序自动将结果与设定的阀门报警值进行比较, 若检测的值超过设定的阀门值, 系统将启动报警电路报警。

主程序模块的主要功能是调用各种数据处理子程序和实现智能化温室控制系统的自检功能,通过主程序对子程度的调用来实现打开湿帘泵、启风机和关闭遮阳网等降低温度措施。在温度低于程序对温室控制系统设定值后,通过主程序对子程度的调用来实现打开遮阳网和补光灯等措施。这样就使得各程序模块有清晰架构,无论是维护还是修改都非常便捷。主程序程序框图,如图3所示。

5 仿真与调试

绘制完电路图后,需要Keil已编译写好的AT89S52的设计程序,将鼠标移动至AT89S52 芯片上,双击即可完成程序的添加。当双击时,会进入一个设置的对话框,在对话框中可以设置单片机系统的晶振频率,在这同时可以设置输入程序的路径,单击OK键就能够完成输入设置,并将已编译好的程序添加到AT89S52中,当再回到Proteus设计电路界面时,左键点击位于Proteus主界面左下方的开始按钮,这样就可以进行电路仿真。Proteus实现的是交互式仿真,在仿真进程中能够根据系统的需要操作各开关、控制按钮等器件,系统会真实地反映出仿真结果。在仿真开始后,通过程序编译来设置上下限温度,当温度值超出或低于所设定的范围时,就会启动报警系统。

设置温度上限为25 ℃,温度下限为10 ℃,如图4所示,此时温度是43 ℃,高于上限温度,此时启动报警系统,看到警灯亮报警。

6 结 语

本文针对温室大棚测控系统的研究,运用了单片机技术、通信技术、传感器技术、电子技术和自动化等专业知识。在设计和开发的过程中,综合目前一些先进的测控理念并紧密结合温室大棚的实际情况。本文遵循系统的需求,进行总体分析与设计、模块化设计、详细设计,并对系统的可靠性和抗干扰进行了设计。

参考文献:

[1] 于海业.发达国家温室设施自动化研究的现状[J].农业工程学报, 1997,(3).

第5篇:智能化控制系统范文

关键词:选矿自动化 磨矿电气控制 分级过程控制 智能化

中图分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(b)-0031-03

x矿自动化的发展是从20世纪中期开始发展起来的技术,相比传统的人工选矿它具有以下优势:(1)降低人工成本;(2)简化操作流程;(3)提高生产效率;(4)降低损耗;(5)提高选矿产品的稳定性以及质量。选矿自动化的工艺主要分为3个部分:(1)原料矿物破碎过程;(2)磨矿过程;(3)浮选过程。其中磨矿环节是矿石破碎的继续部分,主要目标为将矿石经过处理后形成细粒度级的颗粒用于浮选环节,所以磨矿的效果直接影响磨矿产品的质量(包括:磨矿粒度特性、磨矿产品浓度、磨矿单体的解离度)和后续其他工艺处理能力,这样就会影响整个选矿自动化工艺的经济性、技术性、高品质性[1]。磨矿分级自动化能够有效减少球磨机能耗的同时还能提高磨矿分级效率以及能源利用率。其发展经历了3个阶段[2]:(1)初始发展阶段。开始没有用于检测控制的仪表,主要由人来主观操作,这样导致生产指标不稳定;(2)稳定发展阶段。由于这个时期自动检测仪表使用和推广,如,矿浆pH计、X焚光分析仪和线矿装粒度仪等,使得在磨矿过程给矿量及溢流浓度能得到精确控制;(3)最优化生产发展阶段。这个阶段主要特点是控制理论的不断发展,先进的控制技术不断优化控制效果,如,PID串级控制、模糊控制与PID控制结合等。不过,由于磨矿本身的非线性以及时变性特点,其本身的建模以及回路控制相对复杂,国内很少企业研究出较好的成果。近年来,由于人工智能技术、过程模型以及仿真技术得到很好推广,这样使得国内外出现了许多以磨矿过程控制模型为基础,将智能控制算法与传统的控制理念结合的潮流。该文分析传统的选矿厂磨矿分级控制系统,研究近年来国内外的智能化控制算法与磨矿分级控制相结合情况。

1 矿厂磨矿电气分级控制系统分析

传统的磨矿电气控制系统结构由图1所示,由图可以看出核心是磨棒机,分级作业主要是在原来磨棒机的基础上加入分级机,目前主要是有水力旋流分级机和螺旋分级机两种。其余包括不同的子系统[3]:(1)磨矿电机油部分。主要采用高、低压油系统,磨主体分三段,前两段采用球形磨,第三段采用棒形磨;(2)电气控制联锁和继电保护部分。不同设备的打开与关掉是有先后且持续时间也是不同的,要实现这些就需要电气联锁,继电保护主要有气压、气温、油温、油压保护,还包括过电流、电压、励磁保护等两部分组成;(3)同步电机励磁装置部分。由两部分组成:一部分是系统组成的回路部分;另一部分就是这个回路的控制部分,整个电路采用三相全桥整流,去磁部分采用具有高、低电压的双级双路去磁;(4)自动喷油机械装置部分。为了保证大齿轮运行摩擦小,喷油装置就会每过一段时间就喷油一下;(5)气动离合器部分。要就是通过气压压力推动同步电机带动磨机转动的过程,目前主流的供气结构是两层供气:一层是用来控制气罐泄压的压力;另一层是确保控制气罐工作压力;(6)慢速转动设备部分。添加慢速转动结构,带动磨机运动,使其可以实现电动“盘车”。

磨矿分级流程:矿石经传送带送入球磨机中,在棒磨机内加入矿水,然后在钢球冲击和研磨下逐渐粉碎,最后排入分级机中,分级机通过矿粒大小不同运动特点不一样的原理,小颗粒矿石下沉速度较慢,就会随分级机溢流进入浮选环节,较大的则会返回棒磨机中重新再磨。

2 传统电气分级控制系统存在的问题

存在以下几点主要问题:(1)磨矿分级过程中,许多检测量存在多变性以及随机性的特点,不能很好地做出适应性强的控制策略;(2)检测无法实现真正的实时控制。在时间上就无法避免地存在滞后的问题,且测量的结果也不准确;(3)需要较多的继电器(时间继电器和中间继电器),这样接线复杂的同时容易出现故障,且维修较为困难。

3 磨矿分级智能控制研究

3.1 磨矿分级机建模

为了实现磨矿分级的智能化控制,数学建模的准确性就十分重要。针对不同的分级机采用不同的建模。螺旋分级机粒度分级数学模型通过质量守恒定律,将分级前后的第次结果满足(1)(2)等式;旋流器粒度分级数学模型国内外有很多,目前使用广泛的是采用阿提本分离粒度模型,可以以公式(3)(4)表示:

式中:、、分别为初始矿石总量、分级后流入浮选的矿石总量以及分级后进入沉砂的矿石总量;、、分别为初始第i 粒级矿石质量分数、分级后流入浮选的第i 粒级矿石质量分数以及分级后进入沉砂的第i 粒级矿石质量分数;为分级效率;、、分别为旋流器给矿石入口压力、矿石密度以及给水密度;、 分别为分离粒度和分级粒度;为旋流器直径;为给矿的固体体积溶度。

3.2 磨矿分级控制算法

有了准确的控制模型,再加上近年来分级过程检测(如,给矿量检测、矿浆浓度检测、矿浆粒子检测等)仪表的快速发展,给磨矿分级控制的发展提供了很好的前提条件。传统的磨矿控制策略存在以下问题:(1)闭环PID控制不能很好地适用于时间滞后较多的控制对象,但磨矿本身存在很大的时间滞后,期间参数随机性变化的情况较多,不能很好地应用于磨矿分级过程;(2)Simth预估控制模型能够在一定程度减小由于磨矿分级带来的时间滞后的影响,但补偿效果不明显,且对系统稳定性的控制能力不强;(3)解耦控制算法则只能处理对应的被控变量,在一定程度上存在局限性。

3.2.1 磨矿分级现代控制算法

现代控制算法是从20世纪中期发展起来的,主要有:(1)自适应控制。可以通过控制变量的输入输出参数,提取模型的一些信息,然后调整系统控制参数,使自身处于一个满意的工作状态,这样就算一些控制变量在变化,也能通过自适应算法自我调整逐渐适应;(2)预测控制。与传统的Simth预估控制不同,是建立在传统预测算法、滚动优化算法、反馈矫正算法基础上的滚动时域模型。如动态矩阵控制,能够实时地进行反馈自动调节,且具有很强的鲁棒性。

3.2.2 磨矿分级智能控制算法

随着人工智能的发展,智能控制算法在磨矿工艺里得到了较好的应用。目前用于磨矿分级的智能控制算法主要有模糊PID控制、专家控制、神经网络控制以及混沌控制。

(1)模糊PID控制[4]。在磨矿分级工艺中,常常采用两个二维的模糊控制器并联连接设计。这两个模糊控制器一个是用于给料控制,一个用于主电机电流控制。前者输入变量是粒度偏差、粒度偏差变化率,输出为控制量、、,其语言值为,对应的论域值为。隶属度函数采用三角形隶属度函数,规则为合成算法,输出量采用重心法解模糊运算,生成相应的给料模糊控制规则。另外一个主电机电流控制的输入参数是主电机工作电流偏差以及主电机工作电流偏差变化率,其输出控制量的论域和语言值与给料控制一样,对应的隶属度函数以及控制规则也相同。其结构可参考图2。

(2)专家控制[5]。主要依靠的是模拟熟练员工或者专家对磨矿工艺思维的一套智能推理算法。如图3所示,其中:Pa为粒度实际化验值;Pd为粒度期望设定值;Ip为工况条件集;Id为边界条件集。这样通过磨机的动态特点,结合知识库,采用人工智能自动寻优算法来修正磨矿分级环节的相关参数,使得控制更加具有适应性。

(3)神经网络控制[6]。目前有很多算法与神经网络结合,如模糊神经网络。建立一个N1层输入M1层输出的W1层神经网络来实现对磨矿分级磨机装载量的控制,另外,再建立一个N2层输入M2层输出的W2层神经网络磨矿浓度的控制,即将给矿量、补加水量、返砂量等作为输入,磨机功率的最优值作为输出然后就是对神经网络进行模拟训练,常采用RBFN训练方式,也有RLS和LMS等。最后得到合适的参数,用于磨矿分级控制。神经网络算法在近年来发展较快,特别是人工智能的发展,该方法能够很好地避免磨矿延时特性以及参数波动所引起的一些扰动,具有很好的鲁棒性。

4 结语

随着社会对选矿的需求不断升高,选矿自动化发展在近几年得到广泛关注。磨矿控制环节在选矿工艺中占有重要地位,在实际应用中容易受到干扰以及其他影响,且磨矿分级控制本身存在的非线性时变的特点,加大了对磨矿控制的难度。通过研究分析磨矿分级系统的原理,找出实际应用的问题,分析现有控制算法的特点,研究如何将先进的智能控制算法(模糊PID控制、专家控制、神经网络控制)引入到磨矿分级控制环节,能够有效地优化整个磨矿分级控制工艺,提高生产效率。

参考文献

[1] 赵大勇,岳恒,周平,等.基于智能优化控制的磨矿过程综合自动化系统[J].山东大学学报:工学版,2005,35(3):119-124.

[2] 胡博.磨V自动控制系统在广东大顶矿业的应用[J].南方金属,2012(4):27-30.

[3] 刘晓青,杨静,吴定允,等.磨矿过程的综合自动化技术[J].河南理工大学学报:自然科学版,2016,35(5):666-671.

[4] 程恒.模糊PID控制技术在磨矿系统中的应用[J].矿山机械,2010(3):76-79.

第6篇:智能化控制系统范文

关键词:客房控制系统、RCU、灯光控制、空调控制、PMS系统接口

中图分类号:TP212.6文献标识码: A

酒店是城市形象和对外开放的窗口,它们以风格不同的高档装饰、齐全方便的各项设施设备、完备的服务功能和经营流程,使客人置身在完善服务和享受环境之中。客房控制系统可以称之为酒店智能化系统中的特色系统,它可以对系统对空调、地暖、灯光、窗帘、门锁 、 DND/MUR 门铃和酒店管理系统等的综合控制。通过不同的控制策略,可以体现各个酒店的特点,让客人对酒店留下深刻的印象。

客房控制系统是采用微处理器控制技术,使其具有一定的智能和逻辑判断能力,并具有系统通讯功能。可以控制室内的灯具、空调、风机、呼叫、时间、免打扰、音响控制、遥控电视机的选台和音量,具有组网功能,可以通过网络监视器观察房态。实现电脑网络互连,把客房信息直接引到前台,为客人选房带来方便并可以扩展保安、能源管理、房态、紧急呼叫等功能。

客房控制系统设置必须要防止进入误区,必须考虑强大的功能通过简单的操作来得以实现,酒店住客入住酒店一定不是为了学习怎么操作数十个按钮和操作盘的床头控制板。但是酒店住客又确实存在一些房间控制上的需求,所以通过墙上跷板开关的方式实现对房间设备和状态的管理是非常合理的方式,另外客房控制系统可以考虑采用与酒店门锁、楼宇自控系统集成和联动,与酒店信息管理系统(PMS)进行数据通讯。

标准的客房控制系统主要由以下几个方面组成:

空调控制策略、数字温控器

红外探测与节能

灯光控制模块

与电子门锁系统接口

门铃、门口多功能面板、窗帘控制

与酒店信息管理系统(以下简称PMS)接口

客房控制系统软件管理要点

1、空调控制策略

客房控制系统可以对客房内的空调进行控制:1)控制房内每台风机盘管;2)控制3速或变速风机马达的功率达0.5HP;3)控制辅助电加热或热水加热(称二次加热);4)系统提供每间房间的冷热自动切换,当需要供热/冷时,系统会通知开启热/冷阀以满足房内的温度要求。

客房控制系统应包括但不限于以下组件:

a.取电开关

b.阳台门磁性开关

c.数字温控器

主要控制设备

温控器:每套客房应配有温控器以满足客人设定温度,控制开关,调节冷/暖风及高中低三档风速的要求。风机盘管应为开关阀控制类型。

继电器控制器及软件:该组件装配于客房控制系统中央控制器(以下简称RCU) 控制板上,用于控制空调开关及冷热水阀。

主要控制功能

通过取电开关检测,当系统确认为未插卡时,可自动转换至节能模式。

酒店操作人员可对客房温度进行集中控制和标准化管理,标准化的范围为24 摄氏度到26 摄氏度。

空调系统的温度控制为开关阀控制方式,当客人在前台进行入住登记时,系统可通过与PMS 的接口获得该信息,并按照自动处理流程在客人进入房间前将客房温度调整到舒适的范围。

客房温度也可由客人根据需要进行手动调节。

当客人不在房间取卡时准确、及时地转入节能模式,实现节能目标。

在客房未插卡时,风机盘管应保持低速运行。

当阳台门打开时应自动完全关闭空调。

三速风速控制

风机速度包括高速、中速及低速,客人可手动调节速度。

除客人通过温控器手动调节外,风机速度应一直以低速运行。

连通房、套房控制

系统能支持多房间的套房得一体化控制。例如,对于没有门分隔的房间,系统可以通过连接温控器及控制面板实现控制一体化。这样可以确保没有错误产生(如一间制热,另一间制冷)。

房间控制报告

系统能保存每间房间运行的历史。如温度、阀门、风机、压缩机的运行状况(数据能保存一个月)。此功能对日后的空调系统维护和保养起到了非常重要的作用。

数字温控器

每间客房控制系统需配置墙装的、具有备光照明LCD 显示的数字化温控器。此温控器能显示室内温度、设定温度和风速。

温控器应操作简便,能以每1℃或2 F 来调节和显示温度。当空调系统关闭时界面显示为室内温度及设定温度。

温控器支持多控一和一控多方式;即可由2 个及以上温控器控制一个风机盘管,也可由一个温控器控制2 个以上风机盘管。在多控一方式下,一个温控器设置温度改变,可显示在另一温控器上。

温控器通过客房内双绞线或共享的以太网平台连接到客房控制系统单元(RCU)。

节能降耗

系统可提供优化的节能流程和手段,力求在对客人影响最小的情况下实现酒店节能目标。系统至少可提供两种以上节能策略,包括两种在客房未出租情况,时节能策略和另外一种在客房已出租,时的节能策略。

系统可自动从PMS 系统获得客房出租状态,而无须手工信息输入对客房状态进行更新。

当门或窗被检测到开启,系统可以实施回温节能策略或逐步关闭空调设备。客房通向阳台或庭院的门须安装门磁,标准房阳台门为塑钢双扇对开趟门。

2、红外探测与节能

客房控制系统能根据门磁开关和红外线探头所接收的信号来判断房内是否有客人。另外,只要触动任何的房间内客房控制系接口如温控器、床头控制器、灯开关和手操遥控器等,也会被系统定义为有人。

当房间内有人时,温控器会根据设定值控制房间内温度,如果房间内没有人时,温控器会以“节能模式”运行。当运行“节能模式”时温控器会以“设定温度+/-X℃”来控制房间内的温度。每间房间的X值是可经编程调整的。例如,房间设定温度为22℃,X值为8℃,那么在夏季房间没人的情况下温度会被控制在30℃,在冬季房间温度会被控制在14℃。因此,系统能节省大量能源。

当阳台门或房内窗户被打开,系统会透过安装在门或窗上的门磁开关知道其状态,从而实行“节能模式”或关闭空调机组。安装在门或窗上的门磁开关可以是接线或无线。

检测系统检测到客房内无人后,在预定时间(业主另行指定)内,系统自动进入到无人节能模式:自动关闭欢迎模式灯组、卫生间灯光、床头阅读灯、夜灯、台灯、落地灯、衣柜灯及所有受控插座,空调系统进入预设节能模式,关闭窗帘等。

3、灯光控制

1)多点控制

系统所控制的灯能在多个接口顺畅的进行控制。如:有需要的话挂墙开关所关的灯能被床头控制面板或手操遥控器打开。

2)调光

系统能对白炽灯、卤素灯进行调光。客户可以从挂墙调光开关对灯光亮度进行调整。

调光的幅度和速度可以编程,可以以任何的数量形式组合以满足客户对每间房间的灯光要求。

灯开或关时最少有2秒延时柔和的淡开或关闭。当灯开启时,会自动达到上次关闭时的亮度。

3)主开关

系统在进厅配备一个主开关来开启指定灯组和关闭所有灯组,指定灯组可现场编程。

4)场景

系统最少能支持12个场景,场景是靠挂墙开关启动,并能根据某些情况自动开启。如:当客人晚上入住酒店时,欢迎模式便自动打开,场景可以现场编程。

5)欢迎模式

当客户走进房间时指定的灯组会开启或者当房间没有人时灯会自动关闭,为酒店节省电费。系统能支持时间控制模式,场景会根据时间做出调整。

6)房间没人时的场景

当房间没人时,首先,设定的灯组会立即关闭,其余的灯组会根据编程所设定的时间后才关闭。

7)夜灯

晚上的时候,当客人一下床,夜灯和洗手间的部份灯组便会自动亮起,避免客人摸黑。

4、与电子门锁系统接口

客房控制系统系统可以与选定的第三方电子门锁无缝集成,来创建一个中央电子锁控制系统。

不同品牌的客房控制系统与电子门锁的连接方式不同,通过来说,采用无线电的方式,在房间的天花上安装红外线探测器侦测房间内是否有人,在客房门锁以及客房内安装无线收发器。该通信应不受电视机遥控器,荧光灯,或任何系统组件,无线通信设备干涉。

通过与电子门锁系统的集成可以准确的判断房间内是否有人,并进行一系列的节能控制以及门锁的联动功能。

5、门铃、门口多功能面板、窗帘控制

窗帘控制

客房的窗帘可根据房内的情况如开关门进行自动控制,也可以人手透过按扭来控制窗帘的开关。例如,客人第一次入住开门的时候,欢迎模式的灯光和窗帘都会自动打开,美景尽收眼底。当客户离开客房后,窗帘都自动关闭,以达到节能和保护家具的功效。

门铃、门口多功能面板

客房控制系统包括了一组客房内的按钮和门外的显示,门钟和控制模块,其功能包括:

当室内按钮被激活,“请勿打扰”或“打扫房间”会显示在门外或终端电脑上;一但该客房“打扫房间”按纽被激活,终端电脑便通知客房部并开始检视该房间,直到打扫完毕为止。酒店人员可按门铃上的隐藏按钮来确定房内是否有客人

听力障碍

当有听力障碍的客人入住客房时,系统通过软件远程启动该客房的障碍模式,在客人在房间时,有人按下门铃开关后,客房内欢迎模式灯组会相应闪烁,以便提示客人。

连通房功能

连通房在分成两间房时,该客房管理系统能够独立的运行。连通房正常使用时,能够联合运行。

动态管理

可动态显示所有客房状态(有人/无人、客人/服务员、故障房/待修、请即清理/请勿打扰、服务请求、已出租/待租等)客房状态一旦发生变化,软件会自动切换不同图标显示。

6、与酒店信息管理系统(以下简称PMS)接口

客房控制系统管理电脑将通过RS232串行与PMS电脑连接。PMS将提供酒店当前的客房销售情况(出租/空闲或入住/退房)。这个信息必须在5秒内移交客房控制系统,将用于决定空调、灯光和房间其他工作的运作。

7、客房控制系统软件管理要点

显示房内出租/没出租/有人/无人。

故障房/待修:当客房进入无人状态时,电脑能自动立即提醒工程人员,上房维修或进行清洁,这样不但提高了酒店的管理效率,还避免打扰住客。

如果住客在太长的时间内(如12小时)没有移动,系统会提醒保安部。

能够实时显示客人打扫房间的请求。

能记录酒店响应打扫房间的时间.提高酒店的服务质量和效率

保险箱状态:显示保险箱是否上锁,客人退房时,能提醒前台是否有物品遗留在保险箱内。

小冰箱状态:可知道客人有没打开过小冰箱.如没有,服务生便不需要每天进入客房捡察.大大提高员工的工作效率。

门状态监控:系统能显示门开闭状态。

对门开启超过设定的时间(如30分钟)的客房发出警告.这功能对酒店安保起到很大帮助。

故障:显示空调故障状况。

系统能自动生成实时的空调风机,阀门,室内温度,等运行曲线。

自动生成客房的节能统计图表;帮助工程部进行能源管理和分析。

可从透过图表知道那个时段房内有人等数据。

软件能开/关每间房间预先设定的场景。

系统能透过网络对空调、灯控的参数进行升级或变更,不需要进入客房。

软件能以中/英文显示。

参考文献:

第7篇:智能化控制系统范文

关键词:人防工程智能化控制系统组成与功能

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1.前言

人防工程是战时对人员和物资予以保护的重要场所,不仅能最大限度地保护了人民生命财产的安全,也是实施人民防空最重要的物质基础。为了保证内部人员和设施的正常工作和运行,需要设置必要设备。本文就人防工程智能化控制系统组成与功能进行简单的分析。

2.人防工程智能化控制系统组成与功能分析

2.1设备监控系统

2.1.1防护设备监控

防护设备主要指防护门及与之有关的出入口呼唤按钮,监测生化武器和核武器袭击的三防报警设备。

(1)三防报警主机。人防工程中使用的三防报警装置,主要是毒剂报警器和射线报警器,这是人防工程监视是否有核武器和生化武器袭击的“眼睛”。三防报警主机与设备自动化的接口,通过两种方式进行:IO接口方式和主机联网接口方式。IO接口方式:三防报警主机一般都有报警输出接点,一旦监测到敌人相关武器袭击,相应的报警接点闭合。主机联网方式:新型三防报警主机通常具有RS232或以太网联网功能,具有RS232接口的三防报警主机可以通过协议转换器连接到上级自动控制系统的控制网络上。

(2)电动防护门。在新建、改建人防工程中,主要出入口的防护门采用电动防护门。电动防护门的自动化,能在战争中敌人采用核生化武器袭击时,以速度最快的响应,使进入工程内部污染达到最少,并具有远程开关门和监视门的开关状态的功能。

(3)出入口呼唤按钮。出入口呼唤按钮功能通过自动化系统实现安全、有效的出入口控制非常必要。为了在战时达到工事密闭效果,电动防护门处于关闭状态。将出入口呼唤按钮接入自动化系统监控,当有人触动呼唤按钮,控制中心就会得到其口部位置,值班人员结合该口部的视频信息,选择拒绝进入或开启电动防护门允许其进入。

2.1.2通风空调设备及环境监控

通风空调系统需要自动控制的设备包括:口部的电动密闭风阀、进排风机、空调机组等,其中电动密闭风阀、进排风机是与工程的三防控制密切相关的设备,必须实现自动控制和远程监视。

(1)风机。清洁进风机、滤毒风机、排风机目的是进行通风方式切换并实现远程控制、集中监视。其实现方式简单,通过智能控制器的开关量输出接口就能实现风机启停控制。

(2)电动密闭通风阀门。在人防工程中,为了实现通风方式切换和三防需要,每个口部进排风系统中安装了数量不等的电动密闭通风阀门。在控制逻辑上跟风机相同,即根据三防通风的要求进行控制。

(3)除湿空调机。现代新型的除湿空调机组,一般都是自动化机组,空调机上自带控制器,根据回风管道上的温湿度和用户的设定值来自动控制机组的运行。

(4)超压控制。为了保证防毒通道的安全,在工程口部排风采用超压排风系统。通过切换通风系统中风机和电动通风密闭阀来保证口部工程内外差压。

(5)环境参数检测。在功能大厅、重要人员房间等位置设置温湿度和二氧化碳传感器;在口部及重要区域设置温湿度传感器,监视这些地方的温湿度情况。

(6)三防报警主机检测环境与通风方式控制系统联动。根据三防报警主机的检测数据,系统能自动控制相关的电动密闭阀和电动风机,使工事通风状态在清洁、隔绝、滤毒三种状态中适时切换,并控制通风方式信号箱提示工事内的人员。

2.1.3给排水设备监控。

水系统需要自动控制的设备主要是给水和污水排放的控制。

(1)给水系统自动控制。给水的自动控制包括坑道式工程外水源给水泵或掘开式工程的深井泵到各水库的水位控制,以及水库到各用水设备的生活供水设备的控制。从水库到用水设备这一过程中的水系统控制对象包括:生活给水泵、空调循环泵、电站冷却水泵控制。

(2)污水排水系统自动控制。污水池的水位控制本身比较简单,传统的控制装置都能完成。对污水排水系统的监控,体现在实现三防要求及污水池的水位及报警状态和污水泵的运行状态、故障状态的监视。

2.1.4发电及供配电系统监控

发电及供配电系统在人防工程设置专门的电站控制室,并安排值班人员,发电和供配系统的参数监视将更加全面并可控。

(1)发电机组。发电机组的自动化一般由机组本身的控制器完成,其控制器应提供一个用于系统集成的自能通信接口,便于将发电机的参数和状态集成到计算机系统中,实现电站计算机和中央控制室计算机的参数监视、记录以及控制。

(2)油箱油位。对于发电机的日用油箱及主油箱的油位,设置就地连续油位显示装置和连续液位变送器,送电站计算机和中央控制室计算机,使保障人员随时掌握油箱油位情况。

(3)变压器。目前人防工程中的变压器采用干式变压器,变压器往往自带温控器,因此对电压器的监控宜通过系统集成的方法实现。

(4)低压进出线。首先低压进线柜和母线联络开关柜的主开关运行状态、故障状态应进行监视,其次所有低压出线柜的全部符合开关的运行状态应进行监测,以便于在中央控制室和电站的监控站上随时掌握低压配电系统的运行状态和方式。

(6)照明系统的监控。实现照明监控的目的是节约能源和照明的集中管理,增加人防内部电源的供电时间。人防工程战时可由值班人员结合视频监控信息,操作自动化系统将没有掩蔽人员的人防区域照明灯具关闭。

2.2视频监控系统

视频监控系统可为值班人员提供可视化的工事信息。同时结合视频监控系统提供的信息,可对人防口部人员确认,控制电动密闭门开闭,以及照明系统进行远程自动控制。

2.3系统集成和智能化管理系统

2.3.1系统集成

人防工程的系统集成包括系统级集成和设备级集成。系统级集成中设备监控、联动控制、安全技术防范等子系统的集成,为实现工程的智能化管理提供信息基础。设备级的集成是各种智能设备的运行数据集成到设备监控系统中,实现各种设备运行的集中监视和控制,为工程的全面自动化、智能化控制提供基础。

2.3.2智能化管理系统

功能完善的智能化管理软件,除了集中监视和控制的功能外,一般还应包括设备运行信息管理,设备维护辅助管理、系统优化运行调度控制等功能。目前,由于各种因素的限制,至少应做到所有工程设备的集中监视和控制。

2.4电磁脉冲防护

为了尽量减少电磁脉冲对智能化控制系统的重要电子设备干扰,需要采取响应的电磁防护措施。电磁干扰的三要素为:电磁干扰源、干扰传播途径和敏感设备。防范措施一是分散配置人防信息系统网络,避免同时遭敌摧毁和杀伤。二是做好工事内外的电磁屏蔽,并尽量减少进出工事的电缆线路,对进出电缆进行屏蔽处理。三是通过与设备相匹配的电涌保护器对相关电子设备进行保护。

3.结语

人防工程是一个系统性的工程,人防智能化控制系统在只有依靠其他相关设备的完整性和可靠性,才能将其所有的功能和作用发挥出来,才能更好的为保障人身安全和国家财产的服务。

参考文献:

第8篇:智能化控制系统范文

一、关于机电一体化的概述

1.1 机电一体化的含义

所谓机电一体化,又称机械电子学,是指将电工电子技术、信息技术、接口技术、机械技术、微电子技术、传感器技术、信号变换技术等多支技术进行有机地结合,并综合应用到实际生产生活中去的一项综合性的技术。

1.2 机电一体化的基本内容与组成要素及原则

机电一体化的基本内容包括以下几个方面:一是机械技术,二是计算机与信息技术,三是系统技术,四是自动控制技术,五是传感检测技术,六是伺服传动技术。机电一体化的组成要素包括:一是结构组成要素;二是运动组成要素;三是感知组成要素;四是职能组成要素。机电一体化的四大原则包括:一是结构耦合;二是运动传递;三是信息控制;四是能量转换。

二、关于智能控制

2.1 智能控制的含义

所谓智能控制,就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域,主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的,为当今社会的发展带来了更为广泛的适应空间,解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。传统的控制只是智能控制中的一个组成部分,是智能控制最底层的阶段。智能控制是由多个学科相互交叉所形成的学科,它的理论基础包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容。

2.2 智能控制的特征

智能控制具有以下特征:一是智能控制的核心在高层控制,即组织级;二是智能控制器具有非线性特性;三是智能控制具有变结构特点;四是智能控制器具有总体自寻优特性;五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求;六是智能控制是一门边缘交叉学科;七是智能控制是一个新兴的研究领域。

2.3 智能控制的类型

一是集成或者混合(复合)控制;二是分级递阶控制系统;三是专家控制系统(Expert System);四是人工神经网络控制系统;五是学习控制系统;六是进化计算与遗传算法;七是组合智能控制方法等。

2.4 智能控制发展的趋势

智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应性功能,其在机电一体化方面的广泛应用是当前智能控制的一大发展趋势。遗传算法、专家系统及神经网络是应用在机电一体化系统中的最常见的四种技术,它们之间存在着相互依存、相辅相成的关系。近年来,智能控制技术在国内外已有了较大的发展,己进入工程化,实用化的阶段。但作为一门新兴的理论技术,它还处在一个发展时期。然而,随着人工智能技术,计算机技术的迅速发展,智能控制必将迎来它的发展新时期。

三、智能控制在机电一体化系统中的应用

从20世纪90年代后期,机电一体化技术向智能控制发展,开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向,智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。

3.1 智能控制在机械制造过程中的应用

机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分,当前最先进的机械制造技术就是将智能

控制技术与计算机辅助技术有机结合,向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动,从而模拟人类制造机械的活动。同时,智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括:机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。

3.2 智能控制在数控领域中的应用

随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,不仅需要完成很多的智能功能,还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能,从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标,运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说,利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理,再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理,从而获得维修数控机械的一些指导性建议。

3.3 智能控制在机器人领域中的应用

机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中,在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征,这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。

3.4 智能控制在建筑工程中的应用

智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面:一是智能控制在建筑物照明系统中的应用,它主要通过通信与计算机控制的联网,对每一个时段的照明系统进行控制,主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制,通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,可以智能地调节空调的风阀,在确保建筑内空气质量的同时,减少能量的浪费。

3.5 智能控制在机电一体化中的效果

机电一体化是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在,因此智能控制在机电一体化中的作用不可估量,智能控制应用于机电一体化中有以下几点作用:优化效能:多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式,有着较为广阔的功能涉及面,裁剪性也非常好。如果是群控系统,对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程,进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;提高精度:精度 对于数控机床而言是衡量机电一体化制造技术的重要指标,直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比,智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统,促使机床的精度得以大大的提高;程序控制:操作程序是系统运行的主要指令,根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;改进加工:智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果,数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要,可以有效地减少人工操作次数,加工程序得到了优化和改进。

参考文献

第9篇:智能化控制系统范文

关键词:机电一体化;智能控制;微电子;自动化技术

中图分类号:TP:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0105-01

随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展,现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面,尤其是在机电一体化产业领域,目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程,并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性,很难建立精确的数学模型,即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型,但是由于该数学模型过于复杂,也很难实现有效地控制,不利于人们使用。

智能控制的诞生和高速发展,恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前,越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用,智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验,详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。

1智能控制简介

随着控制理论的发展,智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出,是控制理论发展的高级阶段,其与传统控制理论不同,可以解决复杂多样的控制人物,适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。

智能控制理论是多学科交叉形成的,其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科,智能控制理论具有非常先进的组织功能,具有较强的学习功能和适应功能。目前,随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种:模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法:组合控制方法,既是将智能控制和传统控制有机组合,形成的智能控制方法;混沌控制;小波理论;进化计算和遗传算法等几种。

智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势,在一定的程度上,智能控制系统的好坏,在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前,智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用,诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。

2智能控制应用于机电一体化系统研究

2.1机械制造中的智能控制

现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法,与此同时,智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中,智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。

2.2电力电子学研究领域中的智能控制

变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备,其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中,而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化,可有效缩短计算时间,显著的节约成本,同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性,智能控制技术应用的方向之一为研究的新

热点。

2.3工业过程中的智能控制

工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器,同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等,它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定,在线自适应调整方面优势明显,而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺,控制过程的故障诊断,规划过程操作处理异常等,主要是针对一整个生产过程的自化。

2.4智能控制应用研究展望

在机电一体化系统中,智能控制技术的使用是很晚的,其不同于传统控制技术,是一门新兴的学科,随着智能控制相关领域的研究,智能控制无论是在理论上还是在应用上,都取得了不少成果。但是,智能控制处理的问题都比较复杂,具有很强的不确定性,因此,在前人研究的基础上,智能控制还有许多方面需要提高,总体来讲,智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。

1)理论研究。必须加强智能控制理论研究,以便寻求更新的理论框架,智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的,但是理论研究却大大滞后,使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待

提高。

2)扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用,提高实时的控制能力非常紧迫,目前,智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域,解决了传荣控制理论无法解决的大量问题,其生命力和发展前景都是无法估量的,因此,必须寻求突破,拓宽智能控制理论的实际应用范围,为工业生产和人们生活提供更好的

帮助。

3结束语

总而言之,随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展,智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑,必将为人们的生活,工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。

参考文献

[1]黎青宏.浅谈机电一体化的发展及趋势[J].商业文化(学术版),2008,08.

[2]高世杰.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科协论坛(下半月),2007,08.

[3]柴勇,司学双.机电一体化向智能化迈进的趋势[J].才智,2009,22.