自动化控制设计篇（1）

中图分类号： TG659 文献标识码： A 文章编号：

1、数控机床的特点

1.1对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法。加工精度高，具有稳定的加工质量。可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件。

1.2加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间。机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3~5倍。机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。

1.3有利于生产管理的现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础。对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。可靠性高。

2、数控车床工作原理

使用数控机床时，首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序; 然后将加工程序输入到数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、 分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工

3、数控车床的基本组成

3.1 数控车床组成 数控车床一般由输入输出设备、CNC 装置（或称CNC 单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。

3.11机床本体

数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。

3.12CNC 单元

CNC 单元是数控机床的核心，CNC 单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC 单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。

3.13输入输出设备

输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC 网络通讯串行通信的方式输入。 输出指输出内部工作参数，一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。

3.14驱动装置

驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动， 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。

3.15可编程控制器

可编程控制器 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制， 故把称它为可编程逻辑控制器。当PLC 用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器。PLC 己成为数控机床不可缺少的控制装置。

3.16测量反馈装置

测量装置也称反馈元件，包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上，它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC 装置，供CNC 装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。

4、三面铣组合机床的电气控制要求

三面铣组合机床有液压泵、左铣削头、右铣1削头、右铣2削头和立铣削头五台电机,均采用三相交流笼型异步电动机 ,设计要求如下:

4.1五台电机均为单向旋转。

4.2机床要求有单循环自动工作、单动力头自动循环工作、点动三种工作方式,油泵电机在自动加工一个循环后不停机。

4.3单动力头自动循环工作包括:左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立铣头单循环工作。还要考虑各铣头单循环工作的加工区间。

4.4点动工作包括:四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速(快进、快退)点动调整、松紧油缸的调整 (手动松开与手动夹紧 )。具备这四点运作就会顺利进行.

4.5电源、油泵工作、工件夹紧与放松和加工等信号指示必须明确。

4.6照明电路必须清晰

5、电气控制系统设计

5.1进给伺服驱动电气控制系统设计

伺服系统是CNC装置和机床的联系环节。CNC装置发出的控制信息，通过伺服驱动系统，转换成坐标轴的运动，完成程序所规定的操作。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分，它是以机械为运动的驱动设备,电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。伺服驱动系统的性能对数控机床的性能在很大程度上有决定性的作用，所以对伺服驱动系统的要求也比较高。

5.2主轴电气控制系统设计

主轴是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。 主轴的功率消耗约占机床总功率70～80，其性能直接影响到机床的加工效率、加工材料范围、加工质量等。数控系统需要控制主轴的转速、位置，通常系统的标准配置为数字主轴，具有控制精度高，动态响应好的特点。模拟主轴与传统的齿轮变速箱相比其优点是传动链较短、回转精度及机械效率高、工作平稳噪音低、速度连续可调、制造成本低等。缺点是低速挡位扭距受到一定的限制，感觉动力不足。

6、结束语

对数控车床的工作原理以及内部结构的分析研究的基础上，进行了数控车床的电气系统设计，它具有高速、精密、可靠、经济等特点。车床的电气系统设计是整个车床的核心部分，主要分为PLC输入输出设计、伺服驱动进给设计和主轴驱动设计等个方面。

参考文献：

[1]魏杰. 数控机床结构 北京化学工业出版社2009

[2]李清新 伺服系统与机床电气控制北京机械工业出版社1994

自动化控制设计篇（2）

要对机械设计自动化设备进行安全评估，其出发点为逻辑控制管理，根据相关的安全评估结果使机械设计方案得到进一步的优化，从而使得机械设计自动化设备符合全部的安全要求，更好的实现机械设备在使用过程中的安全操作及安全控制管理。在进行机械设计的过程当中，要严格遵照国家的相关进行设计工作，使得所设计及制造的机械自动化设备的工艺操作流程得到较好的安全保证，从而使得自动化安全系统的设计得到更深一步的优化，质量水平进一步的提升。

1.2机械设计自动化设备安全评价

机械设计自动化设备安全评价工作的主要内容是对相关的安全风险进行综合且全面的分析，并对机械设备存在的安全风险进行全面的分析及优化，从而有效的增强机械设备安全能力，为机械的安全操作及全面的安全管理工作创造更加优越的条件。在机械设计的整个过程当中，要将设计方案及设备控制模式两者进行密切的联系，从而使得机械设备的整体控制能力均得到提高。此外，在进行机械设计自动化设备安全风险评价时，要对存在的诸多安全危险点进行彻底的、详尽的分析，使得机械设备自动化安全能力及机械控制管理工作质量都得到全面提升。在机械设备自动化控制管理中，要特别强调安全限制的作用，在机械设备的使用过程中要严格遵守安全使用章程，在机械的有效寿命周期内，要时刻对机械自动化设备进行安全控制管理，从而避免因人为操作不当而造成的安全事故，全面发挥机械设备的安全及控制水平。基于对机械自动化设备的正确操作及使用，可以较好的实现对机械的安全风险分析，有助于机械安全控制管理水平的完善及提高。

1.3机械设计中自动化设备的风险评定

机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定，才能更好的减少安全风险，对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高，机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂，需要从风险识别的全过程出发，不断加强自动化设备安全管理，提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始，保证机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。

2机械设计自动化设备安全控制的基本原则

2.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求

在进行机械设备自动化设备安全控制管理时，最基本的要求就是要满足机械设备的使用功能，即其各项安全自动化控制功能要得到全面的保障。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求，保证机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。在机械自动化设备的具体操作过程当中，要结合其设计、制造及相应的安全操作规程等多个方面的因素，进行全面的安全掌控，进而从基础上提升机械设备的自动化安全控制管理水准。

2.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术

我国原有的机械设备自动化技术水平与西方技术发达国相较起来，还存在着较大的差距，要想使我国的相应技术得到快速的提升，就要虚心向先进国家学习，学习其先进行设计及制造技术和先进的安全管理技术。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发，不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主，才能保证机械能够完成智能化功能，同时能够满足人性化的安全管理要求。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化，从安全管理的角度出发，不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保证各种能量转换能够安全可靠，提高机械设备的安全控制能力。

2.3机械设计自动化设备控制要坚持安全性和可靠性原则

机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发，保证机械设备能够进行自动化故障处理，提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起，机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合，保证各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发，减少机械事故发生的几率，通过对机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发，不断优化设计方案。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控，保证操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制，达到优化操作的总体目标，从而能够全面实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发，积极引进新的技术方案，从而能够对安全控制的措施进行全面的分析，提高机械设备的综合管理水平。

自动化控制设计篇（3）

在机械设计的过程中应当对自动化的设备安全控制进行深入的研究，只有这样才能切实保障机械生产运行之中的稳定性以及安全性。在对机械进行管控的同时，应当提升机械设备安全控制综合水平，切实保障机械设计处在一个良好的环境之中，提升机械管控质量以及效率。

1机械设计中加强自动化控制的重要意义

在进行机械设计时要切实保障机械的安全性，加强机械设计中自动化设备的安全管理。在设计过程中，各个方面的自动化控制设备措施一定要到位，这样才能切实保证机械运行的安全和稳定。为了确保机械在安全的环境下运行，一定要有专业的开发团队在多方面调研的基础上进行设备自动化控制的设计，为机械运行营造一个安全稳定的环境。此外，在设计机机械自动化控制时要站在设备管理的立场上，全面评估机械设计中的安全性风险，确保机械设计的高效安全稳定。

2机械设计之中风险的评估

2.1评估机械设计自动化控制设备的方法

要想保证机械的安全稳定运行，对于设备自动化控制的安全性风险评估必不可少，在评估的时候要从设备的逻辑管理出发进行科学准确的设备分析。在进行机械设计时，要考虑到相应的安全标准，在符合标准的情况下进行机械运行测试，同时还要科学分析每种模式下存在的安全风险。在构建机械自动化控制设备体系时，一定要在国家标准数据范围内，这对提高自动化管理水平有重要的作用。科学评估机械自动化设备的安全风险水平，不但保证机械在稳定安全的情况下运行，而且能够促进各项工艺得到推广以及确保机械的安全性以及稳定性。

2.2评价机械设计中的自动化控制设备

在进行机械设计时，首先，要对机械运行过程中可能存在的风险进行系统全面的分析评价，再根据具体的数据进行改进优化，这样能够提高评价机械安全性。其次，在评价机械设计时，需要将设计方案和控制模组联合起来系统的进行考虑。自动化控制设备的运行一定要保证设备的安全性，找到关系到自动化控制设备安全的关键部分。通过评价分析调查找到机械运行过程中显现出来的安全问题，这样才能切实提高机械运行的自动化安全控制水平。最后，机械在进行自动化控制的时候，一定要限定好安全性的范围，同时还要根据机械设备寿命的不同来选择不同的管理模式。此外，在评价机械设计的设备自动化控制时，要从影响设备稳定性的不同因素入手，全面分析设备故障的原因并且仔细分类，保证设备自动化控制水平符合设备安全标准。

3提升机械设计设备自动化控制水平的措施

3.1机械设计之中应当注意强化机械的功能

在进行机械设计时，严格按照机械设计的基本原则，提升控制自动化设备的安全性水平。一定要做到各项自动化控制功能都达到需求标准。机械设计的一个重要原则就是要严格控制机械设备自动化控制的安全度，要在此基础上满足机械工作的需求，保证机械安全稳定的运行。在机械设计的过程中，不管是设计、安装还是运行中，核心都是要确保安全管控。比如，发动机的设计过程之中，应当不断创新技术，开发出适合当前生产实际的产品，不但形成具有中国特色的发动机，而且可以有效提升当前的生产水平以及自动化程度。

3.2引进先进技术切实做好自动化控制的管理

机械设计过程中，对于安全性的管控一定要做到科学准确。在这样的情况之下，可以引进先进科学技术来帮助做好安全管控工作。引进先进的科学技术，不仅可以大大提高机械安全自动化控制的水平和能力，还能够使得安全设备符合机械运行的人性化需求。机械设计自动化设备一定要从安全管控的角度出发，不断增加设备的各项管理、工作技能，还要保证机械各项功能的安全运行。比如，引进或者借鉴西方发达国家的先进技术为我所用，这样不但可以解放人力，提升生产效率，而且有助于提升生产力以及经济效益，从而促进我国的制造业得到长足的发展。

3.3机械设计过程之中确保安全性和稳定性

机械在使用的过程之中容易出现老化、腐蚀以及磨损等问题，这些因素的存在容易导致机械长期使用后出现安全故障等，所以，机械设计时一定要确保机械运行的安全性和稳定性。在防腐蚀以及磨损等方面采取必要措施，甚至可以实现机械设备对于故障的自动化处理，能够大大提高机械的工作管理控制能力。机械自动化设计和产品的设计要紧紧结合在一起，机械自动化生产出来的产品也要和智能安全控制结合在一起，这样才能保证机械设计的各个环节都符合安全生产的要求。只有严格控制机械设备的各个环节安全管理，才能最终实现操作的目标，实现机械自动化控制的安全生产。

4结语

综上所述，机械自动化设备控制具有十分重要的意义，在机械设计的过程之中，应当强化机械的功能需求、引进先进技术切实做好自动化控制的管理以及机械设计过程之中的保安全性和稳定性。

参考文献：

自动化控制设计篇（4）

中图分类号：TD614 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2013）-12-0217-01

引言

煤矿企业在实际的生产过程中，高安全性能、高效率的煤矿圣生产需要大量的数据资料和模型量的监控设备来完成，例如：计算瓦斯含量，检测实际通风情况，控制矿井水泵的开合等。而基于PCL嵌入型电气自动化监控系统可以适应复杂的工作环境，也能够实现煤矿电气设备的自动化监控。但是在构建煤矿电气自动化系统的过程中，如何优化设计，如何降低煤矿电气自动化控制系统的构建成本，如何提升监控系统的稳定性是煤矿企业目前面临的主要问题。笔者针对煤矿企业电气自动化控制系统中机械设备的优化选型和结构优化进行研究。

1.优化煤矿电气自动化控制系统中机械设备的选型

1.1确定煤矿电气自动化监控系统规模

按照煤矿实际规模和煤矿自动化监控系统规模来决定PLC机械设备的选型。例如：西门子公司生产的PLC产品，假设只需要对瓦斯浓度的检测过程进行控制，可选择SIEMENSS7-200等机械设备。假设需要结合煤矿井的水位变化情况来决定水泵机房的具体工作情况，这主要包括了复杂的逻辑型控制和闭环型控制，这就需要选择SIEMENSS7-300等机械设备；而结合矿井下的瓦斯浓度和其他参数对井下工作人员进行科学化的管理，这会涉及到通信、智能化检测和控制，这需要选择大型的PLC产品。

1.2明确I/O点的种类

按照煤矿电气自动化控制的具体要求和被监控对象的复杂情况，对机械设备的I/O点的种类和数量进行详细的统计，并列出清单；再通过估计系统的监控内容容量来明确需要保留软件和硬件资源的余量，同时需要充分注意不能过度浪费资源。此外，还需要按照煤矿实际供电情况来明确机械设备输出点的具体动作频率，进而判断出输出端口是采用继电器输出或是利用晶体管来完成输出工作。

1.3选择适合的软件编程工具

从目前情况来看，煤矿电气自动化控制系统的软件编程工具包括了手持编程工具、计算机加PLC包、图形编程工具等主要方式。（一）手持编程工具只适用于厂家明文规定的语句表的编程中，这种工具的工作效率较低，只能用在小规模的PLC的编程中。（二）计算机加PLC包属于效率最高的编程方式，但这种编程方式的单价较高，并不适用于操作现场调试。通常情况下在大型或中型煤矿电气自动化控制系统中进行软件编程和硬件组态工作，为进一步提升机械设备的自动化控制效率，要求结合具体情况，选择是适合的软件编程工具。

2.优化煤矿电气自动化控制系统的结构

2.1硬件结构设计的优化

硬件结构作为整个煤矿电子自动化控制系统的核心部件，对整个煤矿电气自动化控制系统的安全、稳定运动起着直接的影响。所以需要对硬件结构设计进行优化。因为使用要求的不同，所使用的硬件也会出现一定的差异，而本文针对所有控制系统需要高度关注的输出电路、输入电路和系统抗干扰部件等进行研究。

（一）针对系统输出电路进行优化。对于系统的输出电路进行优化，需要结合煤矿生产的具体要求，对所有指示标志与调速设备等均需要利用晶体管来完成输出工作，使得它能够负荷高频率的动作，并提升了响应的速度。例如：煤矿水泵机房电气自动化控制系统中的PLC系统输出率假设控制在5次/min以下，能够利用继电器进行输出，这种设计方式可以保证电路的简单化，并能够提高抗干扰能力和带负载能力。但是假设PLC系统输出带电磁线圈在断电时，可能会出现浪涌电流，使得PLC芯片受到损坏。所以为防止这种问题的发生，能够在其他的电路盘并能连接流二极管，使得它能够吸收浪涌电流，并对PLC芯片起到很好的保护。假设PLC系统动作频率控制在6次/min到10次/min之间，也可以利用继电器来完成输出工作，但是通常情况下利用固态型继电器或中间式继电器有效控制水泵房的开合。

（二）针对系统输入电路进行优化。对于系统的输入电路进行优化，重点考虑PLC系统供电电源，通常情况下，是控制在交流90到250V之间，这具备了加强的宽幅适用性能。但是因为矿井下工作环境较为复杂、恶劣，且我国现阶段供电的不稳定，所以为了实现抗干扰目的，保障系统的安全运行，要求在输入电路部件中安装电源净化设备，例如：安装电源滤波器、隔离变压器等。

（三）抗干扰的优化设计。系统的抗干扰设计是所有煤矿电气自动化控制系统需要引起高度关注的问题。而对抗干扰进行优化设计可以从二点出入：其一，利用隔离变压器进行抗干扰优设计。电网中存在高频率干扰主要是由于原副边绕组间的分布式电容耦合形成，因此要求利用超隔离变压器，并把中性点通过电容和地面连接起来。其二，优化布线。利用强点动力线路或是弱电信号线方式分开走线，并保证这之间有一定的间距，从而起到较好的抗干扰效果。

2.2软件结构的优化设计

自动化控制设计篇（5）

随着时代的发展和科学技术的不断进步，传统的工业生产模式已经不能很好的适应当下社会发展的需要，现代化的自动运转模式逐渐成为当下工业生产发展的重点和难点，特别是最近几年，大量现代化的数字模拟系统在工业生产中被广泛的应用，除了对其整体的生产效率起到重要的推动作用之外，对于整个工业生产运营模式的发展也起到了十分关键的促进作用。

1 PLC自动化控制系统硬件设计分析

作为整个PLC自动化控制系统中至关重要的组成部分，其硬件设备质量的好坏将会对整个系统的运行效率和质量产生非常重要的影响，根据本文对现阶段PLC自动化控制系统运行的具体情况的调查研究发现，其硬件设计大致可以划分为输出电路和输入电路两大部分。首先，对于输出电路来说，其主要是将系统运行过程中所产生的各种信息通过变频器或指示灯等向外进行传输，同时在这一过程中整个系统处于高频率的运行状态之中，对于整个系统的运行负载能力也将产生非常重要的影响，将会产生非常强大的抗负载能力；对于输入电路来说，现阶段在我国工业生产运行中应用比较广泛的电源类型是DC 24V，这种状态下的输入电路能够最大程度上的保证电路运行的安全性，极大的降低了电路系统发生短路现象的概率，同时由于其现代化的运行模式，其所产生出的输入电路的功率也达到了传统功率的两倍以上，在现阶段PLC自动化控制系统中得到了十分广泛的推广和应用。

2 PLC自动化控制系统输入电路设计分析

作为近些年来在我国工业生产中占据重要地位的技术内容，PLC自动化控制系统对整个工业生产和发展都起到了非常重要的推动作用，在其整个系统中输入电路占据着非常重要的作用。根据本文对现阶段我国工业生产的总体发展情况进行调查研究发现，应用最为普遍的是AC85-240V的电压，这种模式下的电压相对比较稳定，因此其在大部分工业生产中得到了广泛的应用，同时由于电压的特殊性和稳定性，其所受到来自外界的干扰也相对较少。在进行该种电压安装的过程中，相关技术人员首先要根据工业生产的实际情况以及对电压的需要对其电源进行相应的净化，在这一过程中最为重要的设备即隔离变压器和电压滤波器，二者通过相互配合，共同作用c整个电压系统的安装，同时在整个安装的过程中为了保证工业生产的顺利进行，还需要进行双层隔离技术的引进，尽量避免由于高低频脉冲对于整个系统运行的干扰。除此之外，值得注意的是，在系统的安装过程中还需要根据实际的安装情况对输入电路进行及时的测试，如果在这一过程中发现电压超过负荷的情况需要及时对其进行调整，防止出现短路现象给整个工业生产的正常运行造成严重的损害。

3 PLC自动化控制系统输出电路设计分析

对于PLC自动化控制系统输出电路来说：

（1）相关技术人员需要根据实际的电路需要和工业生产的具体情况制定相应的设计方案，在设计过程中需要根据电路的运行情况对整个系统的指示灯和晶体管部分进行格外的关注，确保其在高频率的电压和电流输出的过程中能够满足PLC自动化系统的运行需要，防止其出现荷载量过高的情况；

（2）现阶段在我国工业生产的过程中经常会出现带有电磁线圈的输出电路，对于这部分电路进行设计的时候，为了防止其在后期的运行过程中出现由于电路问题而导致的一系列的浪涌冲击现象，相关部门需要在其外圈部分进行续流二极管的接入，其不仅能够有效保证整个电路的顺利运行，同时对于设备的安全性也起到了非常重要的加强，因此在现阶段PLC自动化系统中的到了十分广泛的应用。

4 PLC自动化控制系统抗干扰电路设计分析

PLC自动化系统在其运行的过程中经常会受到来自外界的各种电磁波等其他因素对其产生的干扰，对于整个工业生产系统的有序运行也将产生非常不利的影响，随着现阶段科学技术的不断进步，相关技术人员经过多年的反复研究和论证发现，可以通过相应的技术和手段去对系统的抗干扰性进行不断的加强，使其能够更好的运行。现阶段在我国PLC自动化系统运行中应用的最为广泛的抗干扰的措施主要有以下三种：

（1）隔离作为抗干扰设计中应用最为广泛的一种，其通过将系统运行周边出现的电容耦合进行隔离的方式去对整个系统的高频干扰进行隔离；

（2）屏蔽，屏蔽技术也是现阶段我国PLC自动化系统重应用较为广泛的一种，其通过将干扰源利用现代化的技术将其屏蔽到金属柜之中以此来确保整个设备和系统处于一种正常运行的状态之下，该种方式应用起来较为简单，同时其抗干扰性能相对较好，因此在现阶段我国大部分PLC自动化系统重都得到了十分广泛的应用；

（3）布线，所谓的布线主要指的是将干扰源进行分散的一种形式，在现阶段的PLC自动化系统重应用也较为广泛。

5 结语

本文通过对现阶段在我国社会主义现代化建设和发展中占据重要地位的PLC自动化控制系统优化设计方面的内容进行一系列的分析和讨论，并具体提出设计思路，希望能在未来我国工业生产和建设发展中起到一定的促进作用，更好的推动我国的发展和进步。

参考文献

[1]袁传信.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015（01）.

[2]黄建华.基于PLC在自动化立体仓库控制系统中的优化设计[J].工业控制计算机，2013（11）.

自动化控制设计篇（6）

1计算机技术的电气自动化控制系统设计

1.1线路设计系统

电气设计系统的相关线路较为复杂，必须由专业人员进行操作。线路设计的质量会直接影响到整个供电系统的功能，且线路设计也是电气设计的重点环节之一。设计人员应当引起对线路设计的高度重视，因为这一环节如果没有很好地完成，电气设计系统的相关工作就难以得到正常开展。若要确保电气设计系统能够顺利运作，就必须充分考虑到线路设计系统各个方面的因素，要克服重重困难，争取设计出最为合理的线路。设计人员可利用线路设计系统制作出信息较为完善的图纸，这一步骤需要设计人员将有关信息录入线路设计系统之中，例如设计所要耗费的工程材料、工程的实际路况等等，这一系列工作都是线路设计必不可少的环节。当设计人员做出图纸之后，就可以让系统自主生成数据，这些数据会跟随线路设计的因素变化而变化。线路设计系统能够替设计人员提供线路的实况，便于工作人员适时调节并修改计划方案。

1.2继电保护设计系统

继电保护设计系统中计算机技术的运用主要体现在原理图的绘制方面。在设计原理图以前，工作人员可不必按照原有的点和线进行描绘，而是可以选出贴合自己设计需求的部件，进行自主绘图。在工作人员进行设计时，计算机系统还可以自主把选出的部件插到图纸中，再按照设计人员的动作将画线连接起来。设计工作结束后，系统不但能够自主运算有关数据，设计人员还能依据现实需求利用双向链表对自己的设计图实行改良。继电保护设计系统中保存了各类部件的相关数据，这些部件是系统运作必需的硬件设备。当前市场中的部件信息逐渐更新，因此专业人员也需要对现有的部件实行升级，再将其中储存的信息记录到计算机中。

1.3计算机辅助在绘图中的应用

计算机辅助软件可大致划分为两种，即专门用于电气系统设计的软件与辅软件。这两类软件对于电气系统设计而言，都起着极为重要的作用。从近年来电气系统设计软件的进化趋势看，专门用于电气系统设计的软件包括CAD、ABD、FFS等，其中，FFS这一软件操作较为简便，初学者也容易上手，且具有便于动态运算和管理等优势，能够确保图像和型号的统一性，不让其产生误差。当然常用的辅助软件中，最具有代表性的就是Telec软件，该软件大多用在建筑工程领域内的电气设计，和别的软件有着一定差异。这种软件能够进行避雷针的相关运算，还能做出配电绘图，从而充分保障了电气系统设计的完善性。CAD制图软件非常容易操作，且具有很高的开放性，能够支持多种图像格式的转换以及各类硬件设施、操作平台等，因此已经广泛运用于电气系统的相关设计。CAD绘图软件在电气系统设计工作中，起着其他软件难以替代的作用。这种绘图软件可以经由接口连接到计算机上，将平面的物体在计算机中以立体的心态展现出来，从而给系统设计的解析问题提出了有效的处理方法，使得程序运作的构造能以直观的形态展示出来，方便工作人员检查系统设计的成果，并且减少了设计人员的实际工作量，降低了人力工作的强度。CAD绘图软件包括了硬件与软件这两个构成元素，其中，硬件系统又包括了图像保存、图像显示、输入设备、输出设备、信息传输平台等。而软件系统则包括了系统软件与应用软件这两种。目前科学技术飞速发展，无论是CAD、ABD或是FFS软件，都会得到进一步的优化，各类制图功能都会变得越来越成熟，为将来电气系统设计工作的开展提供更多的可能性，并使得电气系统设计工作的效率和质量大幅度提升，协助电气设计系统发展得越来越完善。

2自动化设计发展方向

上世纪50年代，计算机设计自动化概念正式提出，发展至今，已有几十年的历史。其中，计算机设计自动化发展的高潮处于60年代左右。到70年代，诸多大学开始设置自动化课程，并且诸多文献资料得到出版。目前，自动化已成为专家与学者研究的重点课题，是为设计人员带去便利的重要举措，达到缓解设计人员工作任务的目的，将复杂的问题简单化，提高设计质量。针对该领域，诸多数学方面的问题未得到有效解决，为相关人员提供新的研究课题。针对设计人员而言，复杂的技巧、产品设计质量以及丰富的经验是其需要考虑和涉及的内容。近几年，自动化设计获得较大程度上的发展，包括语言描述、布线以及逻辑模拟等方面，迫使自动化设计水平有所提升，致使统一数据库成为其发展方向。与此同时，较为完善的设计系统已在诸多自动化设计单位中得到建立。基于自动化设计作用下，计算机规模有所增加，进而对自动化设计系统提出更高的要求。相对应而言，在增加自动化边设计系统数据基础上，对计算机存储能力、读写能力以及运算方式等的要求均有所改变。因此，自动化设计人员应从自身为出发点，提升工作能力，确保计算机运算方法的准确性，促使其更好地开展自动化设计工作，达到提高设计质量的目的。

3结束语

综上所述，随着我国社会现代化发展目标的逐步实现，电力系统对引入自动化技术产生强烈发展需求。为了满足我国居民在生产生活过程中所产生的用电需求，电力系统应当采取有效措施，逐步完善电气化功能设计，为实现智能化、多元化发展目标做好基础准备，同时维持电力行业稳步发展状态

参考文献

[1]张小波，张彦.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计与应用[J].设计与分析，2012（3）：152-154.

自动化控制设计篇（7）

0 引言

随着我国经济的快速发展，工业电气自动化日趋完善，先进的科技被广泛应用于电气自动化控制系统的设计中去。使得工业的发展融入时代气息，并为工业的发展提供了可靠的保障。目前，经济发展逐步全球化，外资企业和登金剑雕翎地电气自动化控制系统的要求很高，PLC控制技术，现场总线技术，变频技术，计算机集胜诉老板说（DGS），微电子技术等新知识在各行各业中广泛应用，因此，电气自动化控制系统的设计显得尤为重要。

1 电气综合自动化系统的功能

根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：

1）发变组出口220KV/500KV断路器，隔离开关的控制及操作。

2）发变组保护，厂高变保护，励磁变压器保护控制。

3）发电机励磁系统。包括启励，灭磁操作，控制方式切换，增磁，减磁操作，PSS的投退。

4）220KV/500KV开关自动同期并网及手动同期开网。

5）6KV高压厂用电源监视，操作，厂用电压快切装置的状态监视，投退，手动启动等。

6）380V低压厂用电源监视，操作，低压备自投装置控制。

7）高压启、备变压器控制和操作（2台机共用）。

8）柴油发电机组和保安电源控制和操作。

9）直流系统和LPS系统的监视。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要求口接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。

2 设计流程序

电气自动化控制系统是机电一体化产品最重要的组成部分，相当于人的“大脑”，用以实现控制及信息处理功能。因此，在电气气自动化控制系统的设计上要遵循以下思路：根据控制要求确定控制系统的设计方案――确定控制算法――选择微型计算机――控制系统总体设计――硬件――软件设计。电气自动化控制系统的设计流程虽显复杂，但在设计思想上仍然要根据实际情况，将集中监控方式，远程监控方式，现场总路线监控方式进行综合考虑，才能设计出符合要求的电气自动化控制系统。

3 电气自动化控制系统的设计思想

3.1 集中监控方式

这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响，由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降，电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成的误操作可能性。

3.2 远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆，节省安装费用，节约材料，可靠性高，组态灵活等优点。由于各种现场总线的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统临控，而不适应平均于全厂的电气自动化系统的构建。

3.3 现场总线监控方式

可以根据间隔的情况进行设计，采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设施，端子柜，I/0卡件，模拟量变送器等。而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本，另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统，因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

4 电气自动化控制系统的设计要点

4.1 智能化设计

电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的。如发电厂电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计实现，以及PLC控制器作为控制系统的单机控制系统，集中控制系统和分布式控制系统等。无论是哪一种的PLC控制系统，都要根据实际需要，在编辑器内进行自动化参数设置，然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活，因此在电气自动化控制系统的设计上，较为重要的一点是软件的设计。

4.2 节能化设计

电气自动化控制系统的设计需要体现节能的特点，由于目前我国加强对环境的保护政策，提供低碳节能，因此在设计要点上同样要体现节能化，在能源紧张的世界格局下，人类越发地珍惜历史给人们留下的这部分财产，每用一点都要小心翼翼，生怕浪费，当节能成为所有这些行为的发生基础时，我们就不得不在能源使用上另辟蹊很苦。

4.3 可靠性设计

电气自动化控制技术无论是PLC控制技术，现场总线技术，还是变频技术以及DCS技术，微电子技术，在控制系统设计上都要考虑可靠性。尽管这些新的电气自动化控制技术具有较高的可靠性和安全性，但一旦出现问题，往往会给用户带来极大的损失，因此在设计上要加强可靠性措施，提高控制系统的可靠性。

4.4 规范化统一设计

由于电气化控制系统应用于各行各业，它的规范化，标准化是促进设计科学合理的有效手段，为了更好地将控制模块应用于各行各业，在自动化模块设计上要充分实现规范化设计。总结典型的设计思路，从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。PLC控制系统应用在企业自动化控制中时，同一企业或系统应尽量使用同一机型或同一生产厂家的PLC，因为这样的PLC的接口，标准以及对软件的兼容性要强于不同厂家的PLC备件，同时PLC外部设备和工具软件还可以共享，降低成本。

5 结束语

目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠。

【参考文献】

[1]谢常华.电气自动化的发展[J].企业导报，2010（11）.

自动化控制设计篇（8）

0引言

在机械设计与自动化控制中，经常会遇到各种各样的问题，科学技术的进步让机械设计与自动化控制变得更加智能和复杂，这对生产具有很好的促进作用，但与此同时，在机械设计与自动化控制中的管理和运用就显得更为重要。生产效率的提高依赖于机械设计与自动化控制的稳定运行，机械设计是机械设备的关键，自动化控制则保证了设备的稳定性，两者缺一不可。

1机械设计与自动化控制的问题

1.1机械设计领域问题分析

机械设备的生产首先需要满足生产要求，所以机械设备从研发开始，就要清楚机械设计是为哪方面服务的，在具体开发过程中，使机械设备符合现实生产要求。但是从目前来看，很多时候机械设备研发设计依然存在问题，设计人员目的不明确，导致工作重复性严重，对细节把握不到位。机械设备对精确度相对较高，差之毫厘都有可能达不到生产工艺标准，使得产品效果不理想。

机械设计在设计之初应该充分考虑产品的使用情况，部件结构老化和失灵问题，也是机械设计过程中的重点，在机械设计时，机械结构要严格按照一定的原则，将误差控制在一定范围内，尽量减小零部件的磨损。其次，机械设计对售后和安装问题也需要提高注意，专业的安装人员能确保机械设备运行更精确，减少机械的损害和故障率，对自动化控制的应用也具有保障性，以免造成自动化系统不稳定。

1.2自动化控制领域问题分析

自动化控制是机械设备的辅助系统，但是在实际操作上自动化控制却具有更加重要的作用，在自动化控制中，问题往往来源于机械设备自身的质量，以及机械设备的损耗率和淘汰率。

机械设备自身质量问题首先是机械设备在工作运行时，机械零部件产生的热量，机械设备一旦开启经常是连续不断的工作，长时间运行会导致设备发热，这就要求自动化控制具备检测功能，如果在发热开始，自动化控制系统不能提示操作人员，就有可能导数持续发热，影响到机械设备的其他零部件，最后导致整个机械设备大面积瘫痪。另一方面，由于自动化控制系统过于灵敏，只要机械设备出现问题倪端，就终止整个机械设备的工作，即空开跳闸，空开跳闸虽然一定程度上确保了机械设备故障率的发生，但是系统长期空开跳闸会缩短机械设备的使用寿命，对工业生产带来影响。

2机械设计与自动化控制中问题解决方案

机械设计和自动化控制在工业生产中发挥着重要的作用，两者相辅相成，不可分割，有着密切的联系，机械设计和自动化控制实现了人类运用机械设备加工、生产等工作，在机械设计和自动化控制中，单纯的机械生产仍然需要大量的劳动力来完成，在机械设备中引入自动化控制系统，能够实现机械设备自动化运行，工作效率更加高效，也更加稳定。

2.1加强人员素质的提高和管理

在机械设备的操作过程中，首先要解决技术人员的操作理念和方法，在操作机械设备之前，首先要对操作人员进行岗前培训，了解机械设计的原理和性能，才能在机械设计与自动化控制中合理施行，避免操作失误给机械设备带来不必要的事故。操作人员在工作之余，应该多学习机械设备相关的理论知识，并在工作中，积极有效地将理论知识运用到实际操作上来，不断提升自身的能力。

机械设计人员在设计时，要对设备的具体用处做好调查工作，最有效的方法就是到操作一线上去，对机械设备在使用中容易产生的某些问题做好记录，然后逐一解决。其次，机械设计人员在选择机械设备零部件的时候，需要结合设备生产运行规律，进行钻研和分析，匹配设计合适的零部件。

安装人员要详细了解现场情况，对机械设备进行合理安装，安装人员要善于利用场地环境，因地制宜，在一些大型机械设备的安装过程中，要注重每个细节的合理性和设备之间的连贯性，对自动化控制做到精准把控，让设备运行符合生产流程。

维修人员在专业领域技术相对较高，但是要加强相应的责任心，培养及时发现问题的能力，在机械设计与自动化控制中，维修人员要清楚两者之间的关系，在机械设备出现故障时，能做到对问题尽快排查，了解是线路问题还是机械设备本身原因，是由于操作不当还是设备超负荷导致的，这对以后机械设计具有很好的借鉴作用。

2.2引入更加智能的自动化技术

如今，机械设备朝着更智能的方向发展，机械设备与自动化控制的应用，减少了企业生产中大量人力资源的使用，为了实现更高效、更人性化的生产，在机械设计领域需要加大对科技的投入，在机械设备智能化进程发展到一定阶段后，引入远程操控模式，能进一步减少企业对人力的依赖和使用。

另外，远程操控的引进，对提高机械设计和自动化控制能起到良好的促进作用，在远程操控的实际运用中，机械设计需要通过不断优化和改良，才能满足远程操控技术的要求，在自动化控制领域同样需要提升自动化系统的感应、分析和统计方面的性能，全面确保生产过程中的安全性和稳定性。

3结语

综上所述，机械设计是机械设备的基础，对设备结构和整体性能起着关键的作用，机械设计是一个从实验到实践，从检测到使用的过程，结合自动化控制的优势，将机械设备的质量放在机械设计与自动化控制的首位，为国家整个工业提供保障。

参考文献：

[1]夏海生.浅谈机械工程及自动化技术的发展[J].化工管理,2016(33).

自动化控制设计篇（9）

我国是当前世界上制造业大国之一，随着生产力水平不断提高，对机电等制造行业提出了更高的要求，不仅需要满足人们日益多层次的机械需求，更要利用自动化控制系统提高生产效率，基于此，机电一体化应运而生，它能帮助机电企业扩大生产规模，在行业中占据越来越重要的地位。

1 机电控制系统和自动控制技术的概念

在了解机电一体化含义之前，需要理顺机电控制系统和自动控制技术概念：

1.1 机电控制系统概念

机电控制系统是指利用计算机设置生产程序，通过控制装备远程遥控生产过程，它具有自动化、智能化、高效化[1]等三个特征，从机电控制系统本身来说，自动化是其最基本的特征，它能借助通信领域的力量，远程监控机械生产，工作人员能够通过微型计算机检测生产细节，当生产过程出现问题时，能较快解决；从机电企业工作人员角度来说，智能化特征能够帮助工作人员减少工作量，在一定程度上避免人工失误，当机械生产环境较危险时，智能化机电控制系统能够代替人力作业，保障工作人员安全；从机电行业的角度来说，机电控制系统将行业连接成一个整体，高效化特征能提高行业生产效率，促进新技术手段和综合控制系统出现。

1.2 自动控制技术的概念

自动控制技术是指依靠控制装置和控制器，设定生产工作程序，在没有人力直接参与的情况下，按照一定生产规律运作，相对人工控制而言，它具有独特优势，比如自动控制技术中的硬盘驱动，这种“伺服系统”能精确定位，在嘈杂的工作环境中依然能稳定工作。

2 机电控制系统中自动控制技术的应用途径

随着科学技术进步，机电控制系统中应用自动控制技术的途径越来越多，主要集中在以下两个方面。

2.1 自动控制技术应用于机电控制装备

自动控制技术核心内容是控制装备和控制器，用一个简单的实例来说，当需要记录机电控制装备的运转速度时，要利用控制器来测试。在目前很多机电企业都开始引进新型自动控制技术，比如PLC，即可编程逻辑控制器[2]。

机电控制装备中加入控制器，将生产系统联合成整体，工作人员在监控生产过程时，能及时发现问题并解决，这样不仅避免了企业经济损失，也优化了产品质量。在这个自动化过程中，控制器在一定程度上能代替人力作业，以精密的计算程序代替人脑，减少人工失误。

2.2 自动控制技术应用于机电微型计算机

自动化控制技术应用于机电微型计算机，其利用控制装备建立数学模型，同时在微型计算机的辅助下，控制相关生产程序，它具有三方面的优势，第一方面，从微型计算机生产价值来说，协调了自动控制和机电规律之间的关系，促进了单元技术的融和，自动控制技术应用于机电领域以来，产生了巨大的生产价值，提升了产品科技含量，缩短了产品生产周期，同时延长了设备使用周期，减少了企业投入[3]，需要注意的是，在这个过程中，促使了工程师不断研发新型机电模型，提高了工作能力；第二方面，从安全角度来说，微型计算机中加入自动化，能较知危险，比如机电生产线中某一生产环节出现漏洞，自动控制装备能立即停止机器运转，减少企业经济损失；第三方面，从机电一体化的角度来说，自动化技术为机电一体化提供了技术基础，比如传感检测等。

3 机电控制系统中一体化设计

机电一体化设计覆盖的应用领域较广，主要有机械、电子等，掌握机电一体化加工技术，能完善机电控制系统，促进机电行业智能化进程。

机电一体化具有智能化、微型化、网络化、模块化等基本特征，其中需要注意的是模块化特征，由于目前制造业庞大，种类繁多，在研究机电一体化产品时，难以将各厂家联合起来，但是如果将机电一体化设计“模块化”，制定产品各项标准，研发新型机电产品，小企业在这个过程中可以自主寻求合作厂家，扩大生产规模，提升生产效率。微型化特征是网络背景下所独有的，它突破了时间、地域限制，提升了机电一体化的影响力，用先进的微型技术改变了机电领域现状。

3.1 机电线路中的一体化设计

机电线路中的一体化设计主要体现在电子线路上[4]，在传统的机电控制中，电子线路与控制装备隔离，使得在生产设备运转过程中无法及时了解产品情况，降低了设备使用率，机电一体化后，微型计算机和控制器应用于机电控制系统，代替了原来的控制装备，提升了工作效率，比如在汽车零部件生产工厂，建立了一体化机电线路后，能快速生产各类产品。

在机电线路中一体化设计优化了产品质量，简化了工作程序和结构，凸显了“一体化”的优势，机电企业要大力引进，淘汰传统机电控制装备，利用新科学技术，发展企业模块经济。

3.2 机械装置中的一体化设计

机电控制是一个完整的系统，统筹机械装备、自动化控制装备、生产装备三者之间的关系，能促进一体化设计，这对机电工程师提出了更高的要求，工程师要找到三者之间的平衡点，加入一体化设计，优化机电装置整体性质。

机电工程师要敢于打破常规，运用创造性思维，多学习和探讨机电一体化设计，优化产品质量。同时机电企业要加大人员培养力度，多引进高素质人才，开展多种一体化实践活动，让工作人员在团结协作的氛围里创新一体化设计，用高科技改变机电一体化模式，提升企业综合实力。

3.3 机电功能模块中的一体化设计

功能模块中的一体化设计主要是指统筹整个机电控制系统和自动化控制技术，将每个部分最优的机电装备组合在一起，用控制器协调各部分之间的关系。

模块一体化设计需要贯彻“整体”的理念，不能单纯地考虑某一个控制装备或者控制器，这样不仅不能把一体化设计优势发挥出来，甚至有可能增加企业成本投资，比如机电企业引进最先进机电装置，却没有更换控制器，这样也无法提高产品质量和生产效率，所以机电企业只有根据实际发展情况，选择最优的机电组合，才能追求最大经济效益。

4 结束语

综上所述，机电一体化是机电控制系统和自动化控制技术结合的产物，它能协调企业投资和收益之间的关系，提高企业生产效率，推进智能化进程。企业要顺应时展潮流，大力开发机电一体化产品，用信息化、自动化带动企业经济模式转型，从粗犷型经济转变为集约型经济，节约生产成本，提升工作人员素质，培养机电一体化人才，制定机电一体化整体营销战略，打造企业良好品牌。

参考文献

[1]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息，2015，1：31.

[2]王亚.机电控制系统的自动控制技术与一体化设计[J].科学大众（科学教育），2015，3：178.

自动化控制设计篇（10）

1 前言

对于电梯控制系统而言，电梯作为一个自动化程度较高的设备，在运行过程中对自动化系统的功能和安全性要求较高。要想满足电梯的运行需要，就要在电梯设计过程中重点做好自动化系统的设计，确保自动化系统在功能和安全性方面满足电梯控制系统的实际需要。基于这一认识，我们应认真分析电梯自动化控制系统的特点，以及电梯在控制方面的要求，同时全面有效的掌握电梯自动化控制系统的设计要点，做好自动化控制系统的设计，为电梯设计提供有力的支持。

2 电梯的控制要求分析

电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿厢开关门电路。电梯垂直方向主拖动电路采用OMRON变频器控制电动机，来达到调速的目的。而自动门机安装于轿厢顶上，他在带动轿门启闭的同时，通过机械联动机构带动层门和轿门同步启闭。从目前电梯的实际运行来看，电梯在控制方面的要求主要表现在以下方面：

2.1 电梯的控制系统必须满足快速性要求

电梯在运行过程中，对运行速度有着严格的要求，只有满足速度性要求，达到快速性标准，才能有效提高电梯的运行效率，满足电梯的使用要求。

2.2 电梯的控制系统必须满足平稳性要求

电梯在运行中，除了要满足速度要求之外，还要保证整体运行平稳，使乘客感到舒适，或者保证货物处在安全的状态。所以，稳定性是电梯控制必须满足的要求。

2.3 电梯的控制系统必须满足安全性要求

电梯作为一种特殊举升工具，安全性要求十分关键。要想保证电梯在运行中安全平稳，就要设置必要的安全控制机构，实现对电梯的有效控制。

3 电梯的自动化控制系统设计要点

对于电梯系统而言，自动化控制系统是保证电梯系统正常运行的关键，对电梯运行起到了重要的保障作用。基于这一认识，做好电梯自动化控制系统设计十分必要。结合电梯自动化控制系统设计实际，其设计要点主要表现在以下几个方面：

3.1 电梯的自动化控制系统的硬件组成

电梯的PLC控制系统的组成如图所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。

对于电梯自动化控制系统而言，硬件部分是电梯自动化控制系统功能实现的重要保证，只有做好硬件系统设计，才能提高电梯自动化控制系统的功能。基于对电梯自动化控制系统的分析，电梯自动化控制系统的硬件部分相对简单，各部分硬件的设定与对应的控制功能都有一定的关联性，对满足电梯控制需要具有重要作用。因此，做好硬件部分设计，对提高电梯自动化控制系统功能和满足电梯自动化控制系统工作需要具有良好的支持。只有根据电梯的自动化控制要求做好硬件部分设计，才能保证电梯的各部分控制功能得到有效实现。

3.2 电梯的自动化控制系统的设计

根据所确定的电梯层数、控制方式等，列出被控制对象输入输出的设备名称，并根据所需要的输入输出点数进行统计，根据统计的数据，增加10%～20%的可扩展余量后就得到了输入输出点数的估计数据。

对于电梯自动化控制系统而言，控制程序的设计师确保电梯自动化控制系统功能全部实现的关键，同时也是与硬件部分设计相对应的重要设计内容。结合电梯自动化控制系统设计实际，在自动化控制系统程序设计中，应重点把握以下原则：首先，电梯自动化控制系统应具有快速响应特征，能够及时的分析和处理电梯控制信号。其次，电梯自动化系统应具有较好的稳定性，应能够在信号较多时快速处理并保持信号稳定。再次，电梯自动化控制系统程序，应具有良好的兼容性，应在电梯维修过程中便于其他程序的接入，提高电梯运行的整体效果。

3.3 电梯自动化控制系统的过程环节设计

（1）开关门环节

开关门是电梯运行过程中的基本环节，为了保证电梯正常运行，在电梯自动化控制系统设计中，应做好开关门环节的功能设计，并把握最佳的开关门时间，提高电梯使用的便利性。

（2）层楼信号的产生与清除环节

在电梯使用过程中，层楼信号是不断出现，鉴于有些层楼信号是重复无意义的，电梯自动化控制系统应根据层楼信号实际编制具体的层楼信号产生与消除程序，保证信号处理正常。

（3）停层信号的登记与清除环节

在停层信号的处理过程中，做好停层信号的登记是保证电梯能够停到指定位置的重要手段。电梯停止之后，在上行或者下行之前，需要有专门的程序对停层信号进行清除。

（4）外呼信号的登记与清除环节

外呼信号登记与清除与停层信号的控制类似，其要点在于应把握外呼信号的发生时机，并做好外呼信号的登记，根据实际需要在外呼信号产生之后对其进行清除。

（5）电梯的定向环节

电梯只有上行或者下行两种选择，做好电梯的定向控制，是保证电梯正常运行的关键措施。基于这一认识，在电梯的自动化控制程序中，做好定向环节的控制设计是十分必要的。

（6）停层过程环节

停层过程是电梯在要达到指定位置进行停靠的过程，在这一过程中，要保证电梯的平稳性并控制电梯的速度。因此，停层过程环节的自动控制设计十分关键。

（7）停车制动过程环节

电梯在运行过程中，达到指定位置后会实施停层动作，为了保证动作的有效性，停车制动程序的设计是十分必要的，其中停车制动应把握快速性和平稳性原则。

（8）启动加速、稳速运行、停车制动环节

在电梯自动化控制系统中，启动加速、稳速运行和停车制动程序的设计，是自动化控制系统的关键，在设计过程中，应把握安全、快速、平稳的原则。

4 结论

通过本文的分析可知，电梯作为一个自动化程度较高的设备，在运行过程中对自动化系统的功能和安全性要求较高。要想满足电梯的运行需要，就要在电梯设计过程中重点做好自动化系统的设计，确保自动化系统在功能和安全性方面满足电梯控制系统的实际需要。基于这一认识，我们应认真分析电梯自动化控制系统的特点，以及电梯在控制方面的要求，同时全面有效的掌握电梯自动化控制系统的设计要点，做好自动化控制系统的设计，为电梯设计提供有力的支持。

参考文献：

[1]周霞，常呈建；基于单片机的并联电梯控制系统[J]；江南大学学报（自然科学版）；2002（04）.

[2]谭青，谢坚；电梯立体车库能耗最优化控制决策[J]；起重运输机械；2003（02）.

[3]林建杰；液压电梯闭式回路节能型电液控制系统研究[D]；浙江大学；2005年.