燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

武 澤

（中石油西部管道公司獨(dú)山子輸油氣分公司，新疆 克拉瑪依 833600）

1 燃?xì)廨啓C(jī)的組成

在過(guò)去的五十年里，燃?xì)廨啓C(jī)從液壓機(jī)械式控制到模擬式電子控制再到數(shù)字式電子控制的不斷發(fā)展改進(jìn)的道路。燃?xì)廨啓C(jī)包括電子控制器、液壓執(zhí)行裝置、相關(guān)軟件三個(gè)部分。

電子控制器主要是用來(lái)控制軟件和機(jī)組的狀態(tài)等方面的信息。通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算和判斷的方式控制信號(hào)的輸出，使得機(jī)組可以安全有效的運(yùn)行。電子控制器經(jīng)過(guò)了一個(gè)由可靠到不可靠，由單機(jī)到聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程。同時(shí)監(jiān)控管理也得到了很大的改善，智能的數(shù)據(jù)被應(yīng)用到其中。專(zhuān)門(mén)針對(duì)不同對(duì)象的燃機(jī)控制設(shè)計(jì)也得到了推廣。一些多個(gè)設(shè)備共同監(jiān)控的監(jiān)控操作系統(tǒng)不斷通過(guò)各種方法滿(mǎn)足其技術(shù)需要。

液壓機(jī)械執(zhí)行裝置是鏈接電子控制器和控制燃機(jī)的紐帶。電子控制器的相關(guān)信息必須要通過(guò)液壓機(jī)械執(zhí)行裝置才能得到執(zhí)行。

控制軟件是燃機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的一部分，這個(gè)軟件通過(guò)電子控制器來(lái)收集和發(fā)布各種信息，計(jì)算機(jī)也要通過(guò)通訊接口才能完成處理信號(hào)監(jiān)視機(jī)器的各種狀態(tài)處理歷史記錄控制各種計(jì)算等工作。具體來(lái)說(shuō)控制的功能包括利用濾波平滑和消顫的方式采集各種模擬量、頻率量和開(kāi)關(guān)量信號(hào);機(jī)內(nèi)故障檢測(cè);傳感器的故障診斷等各種功能。同時(shí)在控制的過(guò)程中最重要的是注意讓機(jī)器在安全允許的范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行，只有這樣才能更好的滿(mǎn)足負(fù)荷方面的各種要求，有效的演唱機(jī)器的使用壽命更好的開(kāi)發(fā)機(jī)器本身的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然控制軟件的系統(tǒng)設(shè)定的過(guò)程中要才考機(jī)器的用途和容量的大小等各個(gè)方面的因素的要求。在采用高度的自動(dòng)化的系統(tǒng)之前，機(jī)械液壓式控制系統(tǒng)曾廣泛的被應(yīng)用到燃?xì)廨啓C(jī)中。但是它確很難適應(yīng)自動(dòng)化的需要，于是就出現(xiàn)了電子液壓式系統(tǒng)。它的功能性整體較強(qiáng)，能很好的完成綜合運(yùn)算、邏輯判斷等各方面的任務(wù)。我們不得不承認(rèn)，電子液壓式系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈾C(jī)的控制，這樣才能實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的效果。早期的控制軟件都是采用嵌入式軟件的方式。具體的操作過(guò)程是C語(yǔ)言編程， 再下載到目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行，軟件定型后就固化到電子控制器中的程序存儲(chǔ)器。當(dāng)然人員編制的程序也要控制軟件的管理、調(diào)度。那個(gè)時(shí)候?qū)浖O(shè)計(jì)人員的要求比較高， 要求他們對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電子硬件、控制規(guī)律等方面都要有全面的理解和把握。即便如此，軟件的研制效率還是很低， 錯(cuò)誤率與現(xiàn)在相比也相當(dāng)?shù)母?。穩(wěn)定性和可靠性是燃機(jī)控制規(guī)律設(shè)計(jì)中是最主要的。

2 燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制系統(tǒng)包括開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩種方式，幫助生產(chǎn)過(guò)程按照相關(guān)的規(guī)律和程序在沒(méi)有人直接參與的情況下就可以自動(dòng)正常順利的運(yùn)行的一種方式。所謂的燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制技術(shù)也就是現(xiàn)在普遍采用的通過(guò)計(jì)算機(jī)利用相關(guān)的控制軟件，利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和電子控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)控制的一種技術(shù)。

起動(dòng)控制: 在啟動(dòng)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分的考慮大氣溫度的變化還有氣壓的影響。相關(guān)程序在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也要充分的考慮到氣壓和溫度的因素，因地制宜的進(jìn)行啟動(dòng)設(shè)置。啟動(dòng)設(shè)置的過(guò)程中通常采用的是通過(guò)采用簡(jiǎn)單的起動(dòng)供油規(guī)律，和渦輪后溫度的限制，甚至=Const這種方式，加上較長(zhǎng)的時(shí)間，同樣也可以達(dá)到啟動(dòng)的效果。

加、減速控制: 這種控制的方式具有很好的安全性。這種方式被廣泛的運(yùn)用。但是使用它的過(guò)程中會(huì)消耗大量的時(shí)間。內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)控制的過(guò)程中也必須要涉及到有關(guān)的加、減控制的內(nèi)容。

穩(wěn)態(tài)控制: 穩(wěn)態(tài)控制可以保證燃?xì)廨啓C(jī)在一般在長(zhǎng)期處于負(fù)載狀態(tài)的過(guò)程中保證其運(yùn)行的穩(wěn)定的狀態(tài)。燃?xì)廨啓C(jī)的自動(dòng)控制也要高度的重視穩(wěn)態(tài)的控制，不然穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)就會(huì)收到一定的影響。還應(yīng)當(dāng)注意帶動(dòng)不同的東西需要不同的穩(wěn)態(tài)設(shè)置。如果帶動(dòng)的是泵、壓縮機(jī)類(lèi)， 燃機(jī)的穩(wěn)態(tài)控制就應(yīng)當(dāng)是指對(duì)輸出軸的轉(zhuǎn)速控制， 即=Const。燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組的過(guò)程中， 就要注重根據(jù)發(fā)電機(jī)組的工作性質(zhì)來(lái)制定出自動(dòng)控制過(guò)程中的控制規(guī)律。

負(fù)荷控制：這是燃?xì)廨啓C(jī)控制過(guò)程中比較困難的一種控制的方式。在發(fā)現(xiàn)電流有很大的變化的時(shí)候，燃機(jī)發(fā)電機(jī)組可以通過(guò)前饋信號(hào)的方式，實(shí)現(xiàn)前饋控制，采用最快的速度提高供油量使供油量可以滿(mǎn)足負(fù)荷的需求， 并且利用PID來(lái)更好的完成燃?xì)廨啓C(jī)的穩(wěn)態(tài)控制。燃?xì)廨啓C(jī)這種負(fù)荷的方式，必須要有相關(guān)的前饋信號(hào)的控制，只有控制好前饋信號(hào)才能比較容易的實(shí)現(xiàn)甩負(fù)荷的控制。在燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制的過(guò)程中也只能采用變參數(shù)的PID控制， 利用數(shù)字仿真和半物理模擬試驗(yàn)的方式， 通過(guò)不斷的調(diào)整參數(shù)的方式， 最大幅度的減少超調(diào)量，改善燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。

3 燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域

燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)目前已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，基本上在燃?xì)廨啓C(jī)存在的領(lǐng)域均已經(jīng)采用了自動(dòng)化的技術(shù)。從關(guān)系人們?nèi)粘Ｉ畹陌l(fā)電技術(shù)到關(guān)乎國(guó)家發(fā)展的航天淺海事業(yè)再到標(biāo)志著一國(guó)強(qiáng)盛水平的軍事領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)深入到了社會(huì)生活的各個(gè)方面。從工業(yè)方面來(lái)說(shuō)，一些傳統(tǒng)的冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)領(lǐng)域的各個(gè)領(lǐng)域都有相應(yīng)的利用數(shù)字計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的控制性能好自動(dòng)化程度高的數(shù)字控制系統(tǒng)。通過(guò)自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn)了控制與管理的雙重自動(dòng)化控制的功能。原來(lái)難以想象的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)控制等方式，也借助燃?xì)廨啓C(jī)的自動(dòng)控制的技術(shù)和其他的技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)了。在軍事技術(shù)方面，火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，人類(lèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)以及進(jìn)入到了自動(dòng)化無(wú)人戰(zhàn)爭(zhēng)的階段。另外在航天、航空和航海方面和在圖書(shū)管理 、交通管理等方面也有很大的運(yùn)用。相信隨著以后技術(shù)的改進(jìn)和社會(huì)發(fā)展需求的提高，燃?xì)廨啓C(jī)自動(dòng)化技術(shù)會(huì)得到更廣泛的推廣。

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