时间：2022-10-08 14:17:55
关键词：过程控制系统，液位，测量原理，控制方式，测量设备
1 前言
德国FESTO公司研制的“PCS” 即“过程控制系统”，是一套集目前工业控制中较为典型的控制系统（液位控制、流量控制、压力控制、温度控制）于一体的实验装置（见图1.1）。实验装置由四个操作站和一个中间调度站组成，分别实现四种典型环节（液位、流量、压力、温度）的检测与控制。每站由相应的检测传感器、控制器和电动执行器构成。控制器由中央处理单元、信号处理单元和驱动电路等组成，可以实现开环、闭环 PID算法控制开度阀（比例阀）动作和直流电动机的调速。各站之间通过管道及开关阀（电磁阀）连接，由中间站的PLC控制开关阀导通，可形成耦合系统。
2 液位系统简介
本文中的液位系统如图1所示。
图1液位系统
液位控制系统是FESTO四个独立站中的一站，包括一高一低两个容器（通过中间连接管道上手动阀的开闭控制其通断）、超声波液传感器、直流电机、直流电机调速器；以及四个系统都包含的向中间调度站PLC传送开关量的电容接近传感器，和PLC控制的电磁开度阀。
3 相关测量原理
液位测量是料位测量的一类。许多生产过程都要求监视工艺流程中各种容器内的物料贮量和控制容器进出料量的平衡。免费论文。为此目的所需要的信号当前主要通过测量容器中的物料表面位置得到。[1]
料位包括液位和固体颗粒的料位，本文采用的料位测量方法是超声波式，利用超声波在一定状态介质中的传播具有一定速度这一特性，当声源与料位的距离变化时，回声的时间（从发射到接收超声波的时间间隔）也要改变，这是非接触式测量，可用于液位和固体颗粒料位测量。
4测量设备
超声波液位传感器
它是基于声波的产生和在物体上的反射探测原理。正常情况下，大气作为了超声波的载体。声发生器在短时间内启动，发射出超声脉冲，人耳无法听到。随着超声脉冲的发射，超声波被固定的物体所反射，并返回给接收器。超声脉冲的持续时间可用电子方法评估。在一个固定的范围内，在超声脉冲信号持续时间，输出信号是成比例的。
电机/泵：
不带调速，只起搅和作用；
离心泵适合于冷水或加热水的再循环；泵不能干燥的使用，也不能用海水或受污染的液体。
（3）电容接近传感器：
电容接近传感器的工作原理是基于RC谐振电路中电容器的电容变化来估算的。当有物体接近传感器时，电容增加。这导致了RC电路振荡作用的变化。LED的黄色发光二极管指示切换状态。电容的变化很大程度上依靠距离，和各自材质的尺寸以及介电常数【3】。
（4）电机调速器：
通过改变输入电压来改变泵的转速，输入-10V――+10V，输出-24V――+24V 【4】。
5 控制方式
过程控制系统按照控制方式的不同分为开环控制、闭环控制，单回路控制、串级控制、比值控制等多种方式【2】。免费论文。本液位控制系统采用闭环单回路控制方式，如图2所示。
摘要：集散控制系y是基于计算技术发展起来的，在工业中的应用比较广泛，对工业控制技术有重要的影响。这种控制系统有许多优点，能够实现智能化的控制。在一定程度上提高化工生产的质量，促进化工企业的发展。本文将探究集散控制系统在化工过程控制中的应用。
关键词：集散控制系统；化工生产过程；化工控制
引言：集散控制系统结合了网络通信技术、图形显示技术以及计算机技术等，是一个技术的集合体，其核心组织是微处理器，这个系统可以集中的监控生产过程，并进行分散控制和管理，能够实现控制的实时性、智能性，提高控制工作的质量和效率，已经逐渐成为化工生产中的重要技术。
1集散控制系统的概念
这种系统是一种计算机系统，能够集中管理生产过程，并对生产过进行分散式的控制，这种控制系统建立在科学技术的进步和工业生产的要求之上，符合时展的需求[1]。集散控制系统融合了多种技术，能够降低生产风险，优化生产过程。其工作过程具有很强的技术性。
2集散控制系统的特点
集散控制系统有诸多特点，可以进行分级递阶控制、分散控制，具有完善的控制功能。系统控制规模越大，分级范围也就越广，包括水平分级和垂直分级。在分级递阶控制中，最简单的控制系统在垂直方向上也分为两个部分，一部分是操作管理级，另一部分是过程控制级，两个控制级能够互相协调，承担传送数据和接受指令的任务，同时，水平级之间也在进行数据的转换工作[2]。分散控制包含的意义范围比较广，有功能分散、危险分散、设备分散、人员分散、复合分散等，分散的目的是降低生产的风险，提高身产效率。集散控机制系统具有调节回路的功能，无论简单的还是复杂的回路，都可以有效的调节控制。系统在运行的过程中可以进行各种运算。集散控制系统中还有专家控制系统，通过这个系统可以实现 各种控制，如逻辑控制、反馈控制、顺序控制等，可以显示、输出数据，实现各种操作。操作站的显示器分辨率比较高，结合复合窗口技术，能够多角度、全方位的显示监控画面，画面清晰，数据信息明确。硬件设备先进，使操作更方便舒适。集散控制系统还有易操作的特点。系统提供的信息很容易辨认，度与异常情况能够自动发出警报，为操作人员提供更轻松的工作条件。
3系统设计方法
3.1系统工作原理
集散控制系统的控制对象是水箱、模拟锅炉以及管式电阻炉，不同的控制对象有不同的要求和控制算法，选择相应的算法，通过计算机进行自动控制，下位机的管理、监督等工作需要通过上位机的辅助来完成。控制的方式包括直接数字控制以及仪表控制，数字控制是将计算机于数据采集板卡相连，通过何种方式实现控制，用智能仪表对其他回路进行调节。通过一定的数据交换对生产过程进行集中管理和分散控制。
3.2设计思想
集散控制系统的设计是围绕控制对象进行的，将锅炉或管式炉水箱中的水位和温度作为被控参数，对测量元件进行选择，可以选择压力变送器、热电偶或热电阻，与此同时，配备相关的执行部件，选择适当的控制器，设计出水位控制系统或温度控制系统，经过参数整定后，系统就可以稳定的运行。这种系统的精确度比较高，性能良好。但是，在进行试验的过程中，工作人员需要对各类数据进行跟踪记录，工作量比较大，也比较冗杂。要想提高系统的自动化水平，集中管理各种功能，需要对控制系统做出适当的改进，减少设备的引入，对尚未计算机进行软件开发，实现对不同对象的控制，同时对被控对象进行监控和操作，使控制系统能够同时满足各种工作需求，对化工生产过程进行分散控制以及集中管理。
4应用中的问题及解决方法
4.1报警系统问题
集散控制系统虽然有较好的作用，但在应用的过程中也存在一些问题。该系统的应用领域比较广，许多化工企业都可硬应用这种系统。在应用的过程中，报警系统的有效性还有待提高。当发生紧急情况时，系统只能发出报警信号，却不能完整的显示危险信息的存在位置以及相关的情况，工作人员需要自行查看情况，正价了工作难度，不能有效的节约时间，可能延误处理问题的时机，因此，有必要优化报警系统。
4.2应用安全问题
要想让集散控制系统有效发挥管理和控制的作用，首先要保证系统自身的安全运行。在集散控制系统汇总，中央处理器是最重要的组织，整个系统的运行状态都受到中央处理器的控制，如果系统的相关功能不完善或受到了一定的干扰，中央处理器的运行状态就会受到影响，不能有效的度声场过程进行管理和控制，可能造成一些安全事故。因此，在化工生产中，要定期的对系统进行检测和维护，保证中央处理器的运行状态稳定安全，从而降低生产事故发生的几率。
4.3防雷能力问题
雷电对各种电力系统都会产生影响，集采控制系统也不例外，通常情况下，给控制系统安装避雷针就能达到防雷的目的。但是，集散控制系统对接地装置的要求是比较高的，在防雷工作中，需要提高系统的抗干扰能力，在设计系统和一些参数的时候，还要结合具体的工业生产需求，保证设计科学合理，从而减少事故的发生，提高生产的安全性。
4.4通讯接口问题
在集散控制系统的运行中，通讯问题是比较重要的，总系统内部的各个子系统必须保证良好的通讯功能，才能有效的进行讯息传递，更好的发挥集散控制系统的作用，接口出现问题就会导致报警信号不能及时发出，影响紧急情况的处理，这对于各种化工生产来说都是不利的，因此，在应用的过程中，要对信息记录点进行合理的分配，根据工厂的具体运行环境对接口进行合理的规划，防止安全事故的发生。
5发展前景
在科学技术不断发展的时代环境中，工业生产对技术的要求不断提高，集散控制系统的各种功能还需要不断的发展，提高系统的安全性和稳定性，简化操作系统，降低技术难度，为用户的使用创造更好的条件，才能提高市场竞争力。未来，系统的发展平台将更加开放，系统制造厂家会改变封闭的发展发展方式，建立开放的交流平台，让不同的厂家能够实现技术的交流忽然设备功能的互补，共同开拓市场，提高行业的市场竞争力。系统的结构也将向分散化、微型化方向发展，采用一机一回路的设计，最大限度的分散风险[3]。大力开发新的软件功能，建立标准的模块系统，让计算机软件的功能更全面多样，具备约束、调节和优化的功能。有利用光导纤维技术，让通讯更加高效便捷。集散控制系统还应与PLC相互渗透融合，提高系统的控制性能。这是集散控制系统的发展形势。未来，集散控制系统可能会完全取代传统的控制系统，为化工企业的发展提供更有利的技术支持。随着网络通信技术、计算机技术、人工智能技术的不断进步，集散控制系统的性能和使用价值也会不断的提高，向更深的层次发展。
结语：综上所述，集散控制系统是一种高级的控制系统，在化工生产过程中有重要的利用价值，随着计算机技术的发展，集散控制系统也会得到进一步发展，其智能化水平会不但提高，形成稳定的控制规律和控制策略，为化工生产提供更有效的技术保障。
参考文献：
[1]黄永杰.集散控制系统在工业流程控制中设计与应用[J].价值工程，2013，20：32-33.
关键词：过程控制系统 实验 创新模式
Study on innovative experiment mode of process control system
Liu Wending， Zhang Junmei， Chen Fengjun
Beijing forestry university， Beijing， 100083， China
Abstract： In order to improve comprehensive ability and quality of students， a stepwise， systematic teaching system is indispensable. The paper presents an innovative teaching mode， which emphasize imparting theoretical knowledge， take experiment throughout entire teaching activity， optimize the designing structure of experiment content and combine the independent theory and practice teaching to an integrated teaching chain. For individual， the mode assists students exert personal potential ability to perform their best by inspiring learning initiative and creativity. Meanwhile improvement of professional course teaching and increase of in engineering student employment rate lay solid foundation for cultivating high quality talents with innovative thinking.
Key words： process control system； experiment； innovative mode
过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程，涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容，并且课程内容和实际系统联系非常密切，如何在有限的理论教学时间内，利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学，同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养，达到深化和拓宽学生知识体系，挖掘学生的创新潜力，激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。
1 强化知识结构，构筑基于问题的探究式理论教学
卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授，而知识传授中课堂理论教学是必不可少的，随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学，如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的，为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点（涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等），以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明，学生也只有轮廓概念，对知识的理解和掌握非常不利，就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则，课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题：锅炉水位控制系统（系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等）。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型，大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统，抽象绘出系统框图，引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么？装置特性和工作原理如何？基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀，调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀，直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系，通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值，使每个知识模块构成一个实际的训练系统，从问题提出到问题解答再上升到理论，使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论，从实际应用中掌握基本技能和研究方法，从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。
2 创新实践环境，构筑理论知识应用于实际的实验教学
加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业，为此，2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机，从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境，提高实践教学效率，激发学生的创新精神，同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合，探寻专业课程体系新模式，构建创新型实践课程体系，建立理论与实践相结合的实践环境。
2.1 甄选实验内容，衔接多方位知识点
实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中，教师指定实验内容，给出实验要求和实验过程，学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限（目前仅有5套高级过程控制实验装置），导致大部分学生只是看别人做，抄抄数据，照猫画虎撰写实验报告，对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大，特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此，我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。
单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类，特别是锅炉控制系统，它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备，该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉（供热锅炉、水房锅炉）需要控制的量（液位、温度、燃烧等）考虑，指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等，而要完成控制任务，需要构成被控变量的单回路控制系统，控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型，控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理，这在实际系统中比较困难，如何采用实验方法建立系统数学模型，安排锅炉对象的实验建模内容？在实验中学生带着问题（正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线）设计实验方案，并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号，正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握，理论知识点和实践内容的有机结合，提升了学生的学习热情，激发了学生的创新能力。
2.2 仿真实验和实物实验有机结合，培养学生多方案解决问题的能力
目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台，且实验的动态过程时间比较长，锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程，特别是研究参数变化（PID3个参数有无穷多组合）对系统动静态特性影响，即使仅研究三四种参数变化，在实验台上大约需要1.5小时，学生只能等待，影响实验进程。为此，我们大胆尝试新的实验模式，将控制系统仿真软件引入过程控制系统，虚拟模型构建实物装置实验，以实测实验对象模型建立仿真原型，按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型，计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响，同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合，以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案，要掌握控制系统无精差必须采用积分控制，而纯积分控制又易导致系统结构不稳定，积分时间常数对系统动态特性的影响等，快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统，将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值，观测实验中所得响应曲线，并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数，快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验，既可以解决实验设备不足的问题，又可利用软件提高实验效率与教学效果，大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合，扩大学生自主获取知识和技能的能力，加深学生对课堂内容的理解和掌握，激发学生的学习兴趣和主观能动性，提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。
2.3 针对过程控制系统特点，安排系列实验提升学生创新能力
过程控制系统是专业性很强的课程，涉及实际化工、电力等系统，如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制，液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型，根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案，并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析，同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握，围绕液位控制开设了系列实验，具体做法如下：
（1）使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。
（2）实验过程中带着问题（系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号？为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试？）完成实验，被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤，和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。
（3）根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型（包括模型的类型和参数），实验过程中教师抽查上述问题的解答。
（4）为完成系统的基本要求，构成单回路控制方案，在线整定控制器参数，分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力，为激发学生的学习兴趣和主观能动性，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，在实验过程中我们有目的地设置一些问题（如何降低干扰对系统的影响，如何提升控制系统的精度等）引导学生提出新的合理控制方案。
（5）串级控制系统设计，包括主控制器、副控制器类型和参数整定，系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究，实验过程中出现的各种问题（如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力？为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID？），教师不急于简单解答，而是激发学生从理论上分析得到结论，这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式，改变了学生为实验而做实验的机械动作，从实验来加深理论知识，又应用理论知识解决实际问题，系列实验大大提升了学生创新能力。
3 实验教学拓展大学生创新研究，提高学生的科研能力
大学生创新项目是在导师指导下，学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作，创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期，学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成，为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练，摄取学科前沿知识，在常规实验的基础上，对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目，2009年确立部级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验，在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题，实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动，科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维，使学生利用扎实的基础及时摄取新知识，实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联，使学生将所学的理论知识与实际相结合，使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。
4 多学科知识融合实验过程，培养创造性人才
过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉，多学科知识又融合于实验过程，为此，课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验，为后续课程做必要的铺垫。例如，基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究，过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响，前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力，它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考，教师辅助给出提示，从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关
系，融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果，最后合理正确地给出答案，使学生对实验研究得到全面和立体的概念，使实验升华到科学研究的探索实验，学生自身的知识无形中得到增加，巩固了以前其他课程中学习的知识，加强了多学科之间的融合，进而拓展了学生的创新思维能力。
5 结束语
专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位，探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义，通过连续5年的实践，在注重学生理论知识的夯实的基础上，把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动，多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导，充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥，学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式，充分调动了学生的积极性，在实践教学中注意激发学生的主动性，注重教与学的互动，注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力，提高了专业课程教学效果和质量，对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。
参考文献
[1] 刘文定，王东林.MATLAB/Simulink与过程控制系统[M].北京：机械工业出版社，2013.
[2] 刘文定，燕飞.卓越工程师培养探究专业课程体系模式[J]中国现代教育装备，2012（1）：44-46.
[3] 林萍华.工程实践与实验教学体系改革构想[J].中国大学教学， 2002（9）：20-21.
关键词:网络化实验室过程控制系统建设方案课程开发
中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00
1 网络型过程控制系统简介
1.1过程控制系统实验室现状
1.2网络控制实验系统简介
本过程控制实验系统是将现有的6套过程控制实验装置连接为一个整体的控制网络实验系统,可以使其中的一台计算机控制任意一台AE2000系统设备,实现网络控制。其中服务器可以对任意一台客户机实现监控,随时动态的检测各系统的运行情况。
2网络型过程控制系统实验室建设总体结构
网络型过程控制系统实验室建设由4部分组成:现场实验设备(控制对象、信号检测设备、执行器等)、控制台(各种智能调解器、变送器接线端子、电源等)、现场计算机、远端计算机。
控制台通过智能仪表可以独立完成对现场设备的控制任务并能记录历史、实时曲线。现场计算机通过RS485与控制台的智能调节仪相连获得现场数据并进行PID运算,将所产生的各类控制值写入调节仪,通过调节仪对现场设备进行控制。在进行远程网络控制实验时,现场计算机作为远端计算机与调节仪表进行数据交换的中间环节,同时可以对实验现场和实验过程进行监视,从而正确的指导实验地进行。
2.2现场计算机数据采集系统的实现
网络型过程控制实验系统的数据采集可以采集液位、温度、流量、压力四大参数。这些参数通过变送器输出1-5V标准电压信号,经过RS485总线送出传入计算机。计算机提供的总线接口一般为RS232接口,将RS485总线传出的信号送入计算机,要解决总线接口的转换问题,比如:加入RS232和RS485的转换器模块。采用RS485总线的结构主要是比较适合长距离、无干扰的信号传送。
2.3远端计算机数据采集的实现
在探索远程实验教学发展的前提下,借助互联网完成一套远程控制实验室系统。系统采用基于互联网的浏览器/服务器模式。现场计算机、校内PC、校外PC机的操作系统都选用Windows 2000 Professional,服务器选用Windows2000 Server,数据库选用SQL Server 2000,软件开发平台在客户端采用JavaApplet建立Socket客户端程序,在服务器端采用Java语言建立Socket服务器程序。
3 网络型过程控制系统实验室系统的软件结构
3.1 系统软件总体设计
设计系统软件时要充分考虑各种因素,力求性能可靠、功能齐全、界面人性化、使用方便。系统的软件平台由三部分组成:实验控制软件、网络服务器软件和客户机软件。客户端与实验管理服务器之间是基于TCP/IP协议进行通信的,实验管理服务器与后台实验控制服务器之间的通信也是基于TCP/IP或FTP协议实现的。FTP协议(文件传输协议)是建立在TCP协议基础之上的应用层协议,用于实现动态链接库的上传。而客户机访问Web服务器资源时采用HTTP协议实现,只要客户机安装了浏览器,用户就可对服务器数据库的数据进行存取、修改、查询。
3.2客户端简介
客户端是过程控制系统网络实验室设计的一个重要部分。客户端只需安装相应
的组态软件―MCGS,即可在软件提供的界面下完成实验,得出实验结果。客户端的设计依据实验者选择“实验代号”及“实验方式”向实验服务器传送实验参数并采集曲线数据。每个实验方式有:单机模式、仿真版模式、网络仿真版模式。
客户端最为重要的功能是:传送实验参数,对服务器及硬件设备运行状况实时观测,获得处理并保存服务器传来数据及图形。为了方便实验者进行实验,设计的重点为图形、数据处理功能,通用性的实验设置功能,对话功能等。
3.3 网络服务器功能简介
服务器是连接客户端和底层下位机的中间媒质。一方面它需要有强大的处理能力,才能同时完成与客户端和下位机的通讯。另一方面它也需要有巨大的存储容量,以便将众多下位机处理后的实验结果保存。网络服务器包括Web服务器、实验管理服务器。后台过程控制系统和网络服务器位于同一实验室,两者都连接到100M的快速以太局域网上,组成远程实验系统的服务器。实验客户机位于网络实验用户终端,通过校园网或Internet实现与服务端之间的交互,现场计算机通过数据采集与控制装置连接到被控对象上。校内、外PC机上的实验用户可随时访问服务器中的信息资料或进行远程实验动态实时的从网络上获取实验数据,并通过网络视频来观看实验对象和实验过程,能够看到整个实验的运行情况。同时该系统还可与学校的管理系统联网,实现信息资源共享。
4结语
在建成后的网络过程控制系统实验室,所提供的网络平台适合多种应用实验需要,同时在所建成的多个片区中,每个片区都可以独立成为实验小组,实现同一时段多人做实验,能够做到整体的经济、实用性。实验室拓朴结构可以进行灵活组合,可以进行多区域分布实验,也可以合并在一起组成大实验环境。实验室中所使用的设备具备增强的管理功能,并且提供各自的管理窗口及其管理功能,管理员可以通过设备面板,直观显示端口的连接状态。另外,厂方提供的网络设备扩展插槽、模块、端口丰富,可以方便进行系统升级与扩展。
网络实验室完全模拟了真实的使用环境,做到实验有效的与实际环境结合,可让师生更深入学习网络知识,有效提高动手能力。 在本高校网络实验室成功建设的案例,设计者通过综合考虑网络3层架构的全面均衡设计,达到了从网络应用性能到安全监管理,兼顾有线、无线综合网络应用的目的,很好的满足了学校网络实验室教学、科研的需要,而且具有较高的性价比,实用性很强。
参考文献
关键词： ProfiBus； PLC； WinCC； 组态
中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）01?0160?03
引 言
伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展，对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生，用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础，介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。
1 ProfiBus现场总线
ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3]，可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1，5]：
ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信；可取代24 V或4～20 mA的串联式信号传输；使用RS 485传输技术或光纤媒体。
ProfiBus?PA专为过程自动化设计；可将变送器和执行器连接到一根公共总线，可用于本质安全领域；数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议，还具有PA行规。
本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。
2 系统架构
关键词：L1 L2 L3 连铸 过程控制
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0032-02
1 系统概述
宝钢集团八一钢铁二炼钢连铸过程控制计算机系统覆盖八一钢厂板带工程二炼钢区域的4台垂直弯曲板坯连铸机。连铸机主要参数为：
流数：各1流；切割机：各1台；喷印机：各1台；二冷区：各9个区，16个控制回路。
铸机拉速范围：0.25～2.5m/min；铸机工作拉速：1.0～1.6m/min；板坯厚度：220mm，板坯宽度：750～1600mm；板坯长度：7500～10500mm；板坯最大单重：28.8t/块。该连铸过程控制计算机服务器硬件配置为2台高性能双路双模块冗余机架式容错服务器，其中一台为在线服务器，一台为备份服务器，磁盘采用阵列形式，采用共享磁盘管理技术，提高磁盘的可靠性，防止数据的丢失，减少系统切换的时间。数据库数据存放在共享磁盘阵列上，在线服务器和备份服务器共享数据库数据，保证了服务器切换的速度和数据的一致。服务器部署在L2中心机房，各个连铸电气室和操作室的边缘交换机通过多模光缆连接到L2中心机房的核心交换机，实现连铸过程控制计算机服务器与L1系统以及现场操作终端的网络互联。现场终端采用工控机、一般场所终端采用商务PC机。
系统软件软件上的配置和使用上，服务器的操作系统采用Linux Redhat AS4服务器数据库使用ORACLE 10G FOR LINUX版本，在终端上，安装ORACLE的客户端开发及运行环境包，包括FORMS和REPORTS（开发/运行显示画面和报表），同时安装SQL NET（实现客户端和数据库服务器的数据交互）。
2 主要应用技术
与电气仪表基础自动化的通讯，使用了OPC方式，OPC是OLE Process Control的缩写，是一种主流的工业控制数据通讯的标准。目前全世界大多数的知名PLC厂家都提供了基于该标准的OPC Server，任何应用系统只要通过一个OPC Client软件就可以对PLC数据进行读写访问。通过这种机制，应用系统可以在不更改应用程序的前提下实现与不同的PLC厂家的产品通讯。我们使用的OPC Client软件是MultiLink（由宝信软件开发的基础通信中间件），它提供了一系列的API，应用开发人员可以方便的在应用程序中对PLC的数据进行读写， 实现对基础自动化数据的采集、设定及PLC数据变化后通知启动过程计算机的应用程序的功能，并提供了将PLC数据点配置成电文以及查看这些数据点内容的的工具。
与MES（L3）系统以及其他相关系统的通讯使用基于TCP/IP协议SOCKET方式，项目中使用XCOM_PCS（由宝信软件开发的基于TCP/IP协议的SOCKET通信中间件）来实现，与MultiLink类似，它也是提供了一系列简单方便的API（应用编程接口），实现在以太网环境下，基于TCP/IP协议的SOCKET数据通信，同时提供了电文数据类型转换的功能（2进制与ASCII码之间的转换，网络字节顺序和本地字节顺序之间的转换），同时也提供了查询通讯线路状态的工具和查询通讯电文内容历史记录的工具。
应用程序的开发，使用C++与PRO C，PRO C是ORACLE提供的预编译技术，将内嵌标准SQL语句的又混合了C/C++语法的源程序预编译，转换成完全符合C/C++语法的源程序（后缀为.C/.CPP），这样在C++的环境下，就能如同在ORACLE的存储过程中一样使用标准SQL语句方便的与ORACLE数据库交互，又能享受C++这种相对于ORACLE的存储过程要更强大而灵活的开发工具的各种优势。画面的开发使用ORACLE的FROMS。
应用程序的运行平台中间件，使用PLATURE 99（由宝信软件开发的运行平台中间件），它实现的功能包括实现各个应用程序之间的相互启动和调度，同时传递参数；在指定时刻启动某个/某些应用进程；定周期的启动某个/某些应用进程；提供管理维护和查看应用程序报警/LOG历史记录的功能。
3 应用功能
关于连铸过程控制计算机系统的应用功能，主要是从MES和分析等系统接受出钢计划，制造命令和，根据出钢计划画面上的生产计划钢种和制造命令，制造标准等数据，并启动内部动态二冷水，切长优化计算模型，同时将计算结果发送到PLC控制生产，连铸过程控制计算机系统在生产过程中对基础自动化（L1）上传的各个事件、信号进行跟踪，并将实绩生产实绩数据经过计算，过滤和组织，以连铸处理号作为键字来管理存储在连铸过程控制计算机系统的数据库，同时发送给MES（L3/L4）系统，供日后查阅分析，生成报表。
具体的，应用功能分为：工程数据管理，过程跟踪，过程数据采集，实绩数据生成，数学模型，人机界面几大模块。系统内部各模块之间数据流及与外部系统关系如图1所示。
3.1 工程数据管理模块
该模块主要功能为处理接受MES系统、分析系统及其它过程控制计算机系统发送来的信息，包括MES根据合同制定的计划类信息接收（铸造计划，炉次命令，板坯命令）、根据工艺需求制定的质量标准类信息接收（作业标准、制造标准）、其他工序作业实绩类接收（前工序实绩、分析信息，钢包信息等）和运转状况信息。
3.2 过程跟踪模块
该模块主要功能为对于连铸从钢包到达回转台开始到钢包吊走的各作业状况进行跟踪。进行作业状态变更的检查和接受、各作业时间的计算、同时收集浇铸过程中的各种浇铸信息。连铸跟踪的主要作业点包括：钢包到达、钢包浇铸开始、铸流铸造开始、钢包浇铸结束、钢包吊走，铸流铸造开始、铸流铸造结束，切割开始、切割结束、喷印信号，去毛刺信号等。
3.3 过程数据采集模块
该模块主要功能为周期性的收集连铸铸造过程数据，主要包括TD钢水重量，LD钢水重量、铸造长、铸造速度，结晶器上端宽度、结晶器下端宽度、结晶器液面位置、结晶器冷却水温度、入出口温差，结晶器振动频率、振幅，结晶器冷却水流量、二次冷却水流量、二次冷却水压力，辊缝信息等。
3.4 实绩数据生成模块
该模块主要功能为依据生产指令、过程采集及过程跟踪信息，生成板坯生产实绩、炉次生产实绩，把过程跟踪模块采集到的各个关键时刻和过程数据采集到的重要数据如重量，温度，长度等信息对应到具体的炉次和板坯上。
3.5 数学模型
主要包含了动态二冷水，切长优化，品质异常判定三个主要数学模型。
3.5.1 动态二冷水模型
连铸二冷区目标温度控制是通过对整个连铸过程铸坯表面温度的测定，由计算机控制沿拉坯方向的铸坯表面温度分布，使之符合设定的目标表面温度曲线来实现。通过铸坯凝固传热模型计算各二冷段表面温度，与目标温度相比较。当两者有偏差时，及时调整该冷却区的冷却强度，使铸坯表面温度与目标温度尽量靠近，实现二冷区目标温度的控制。
根据二冷模型原理，以钢水进入结晶器为其生命起点，以其根据铸造长对应的板坯出最后一个冷却段为其生命终点。在此过程中，全过程定周期跟踪其接受的冷却水量等数据，实时计算其凝固状态，并推定出其各相区域的分布情况。
根据各铸片的计算结果，综合推定整个铸机内板坯的凝固状态，动态推定出凝固终点位置、两相区和液相区的分布情况。
3.5.2 切长优化模型
切长优化模型以满足合同需求为目标，并兼顾板坯收得率为原则，针对浇铸异常点进行优化。参照板坯制造命令中的切割长度及其上、下限为基准，同时考虑品质异常部位（插铁板、异钢种交接，中间包交换、切尾）计算出钢水不足、钢水多余并根据钢水量的多少应用相关的优化策略进行优化计算，以实现预定板坯的消化，同时争取较高的收得率。钢包钢水浇注开始，参照制造命令，生成该炉次的切割预定，在浇铸过程中，跟踪发生的异常事件，考虑影响的区域（工艺规定），进行优化计算。在板坯切割开始时，根据切割的实际情况进行切割优化的再计算。并把优化结果通过人机界面展现给用户。优化过程主要包括：切割缝隙的考虑，采样的考虑，异常段的优化，板坯在钢水不足和钢水多余情况下的优化。
3.5.3 品质异常判定模型
该模型包含在线判定部分和分析部分2个模块。
在线判定：主要功能是：通过采集炼钢、连铸过程中对连铸的浇铸、板坯质量有可能产生影响的事件进行跟踪记录，并根据内建的模型进行分析，对连铸的质量给出一定的判断结论，从而达到连铸从上台到浇注成材的整个过程中对连铸浇注进行质量判断、提供操作指导，并在板坯产出时，对板坯的整体质量进行判断、提供操作指导。并将以上数据与结论很好地展示给工艺人员。
离线分析：具备很好的开发性，提供足够的离线学习功能和在线扩展功能。工艺人员不但能够对系统定义的异常进行调整，还能够利用模型提供的离线分析工具对历史数据进行分析，从而根据分析发现并定义新的约束条件，并将其加入到在线判定系统中实现自动判定。
3.6 人机界面
人机界面主要提供了计划管理、设备管理、操作监视、模型、实绩、报警和提示信息等画面。每个画面有共通的部分，主要是画面菜单、画面名称、报警或提示信息、工具栏功能键、班别、组别、当前时间。各个操作室和控制室的终端画面的权限通过用户名和角色统一认证管理，不同的角色拥有的权限不一样，看到的画面数量也不一样，对同一幅画面的操作权限也不一样。不同的用户可以拥有一个或者多个的角色。
4 结语
通过实施了连铸过程控制系统，八钢二炼钢连铸区域实现了连铸生产过程的全程自动控制和对生产数据的全程监视，管理层亦能了解到现场的实时生产情况，并且所有生产都遵照合同和计划统一调度进行生产，从而提高连铸生产的自动化程度，降低生产人员的作业率，提高了生产效率。通过模型的应用，提高和稳定了铸坯的质量，并提高了铸坯的成材率。
参考文献
关键词：控制仪表；系统；防爆措施
中图分类号： U173.5 文献标识码： A 文章编号：
近几年来，我国的化工生产经常会出现控制仪表和系统爆炸的安全事故，其原因是多方面的。所以过程控制仪表与系统的管理和维护一定要引起化工企业的高度重视，并且要采取有效的防爆措施，来进一步提升它的安全性和稳定性。化工企业在过程控制仪表与系统防爆措施的制定以及实施过程中，设备管理人员不但要了解其基本结构、工作原理、性能等等常规知识，而且要熟悉其生产过程控制的每一具体环节和具体步骤，这样有助于防爆措施的科学制定和严格执行。
过程控制仪表与装置的分类
电动控制仪表采用24V DC或220VAC供电，其传输信号为电信号（电流、电压或数字），电动控制仪表具有能源获取方便、信号传输和处理容易、便于实现集中显示和操作等特点，目前在工业生产过程控制中应用了最为广泛。气动控制仪表以140kPa的压缩空气为能源，其传输信号为20kPa～100kPa的气压信号，气动控制仪表具有结构简单、性能稳定、可靠性高、易于维护、安全防爆等特点，特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场所。过程控制仪表与装置可大体分为(1)其按能源形式分类，(2)其按信号类型分类，可以分为模拟式和数字式的两种哦个类型(3)其按结构形式分类，可以分为单元组合式控制仪表、基地式控制仪表、集散型计算机控制系统和现场总线系统。
2、过程控制仪表与系统防爆措施的原因
在有些生产现场存在各种易燃、易爆气体（化工、炼油等生产现场）。将其安装在危险场所的仪表如果产生火花，这样很容易引起爆炸，所以我们应当必须具有防爆性能。
3、防爆仪表的合理选用
目前，在国内化工及仪表市场中的防爆仪表品种较多，不同防爆仪表在规格、性能、质量、用途、安全性、价格等方面存在一定的差异，化工企业在选用时一定要坚持合理的原则，并且加强对于产品类别和性能的严格区分。简单地说防爆仪表的选用要考虑以下三方面的因素：1）防爆仪表本身防爆标志级别；2）用户按生产现场具体要求选择相应级别的防爆仪表；3）防爆仪炭现场布线的选择。限于文章篇幅，这里仅叙述前面两部分的选用标准。
3.1 防爆仪表危险区域的划分
危险区域的划分是正确选择防爆仪表的前提，按照我国现行国家标准及有关规程，爆炸危险场所是按其爆炸性物质出现频度、持续时间以及危险程度从而划分为不同危险等级的区域。其中0级区域是指在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地，短时间频繁地出现或长时间存在的场所；1 级区域是指在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所：2 级区域是指在正常情况下，爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正常情况下偶尔短时间出现的场所。
3.2 按危险区域选定相应的防爆仪表
3.2.1必须根据火焰传爆间隙和最小点燃电流比等因素决定的爆炸性气体的分类来选择相应级别的防爆仪表，如甲烷为ⅡA 级，氢气为ⅡC 级。
3.2.2必须根据点燃温度所决定的爆炸性气体的组别来选择相应温度组别的防爆仪表，如乙炔为 T2 温度组别，石汕为 T3 温度组别。
4、过程控制仪表与系统的防爆措施
目前，在国内化工业的生产过程中，对于过程控制仪表与系统防爆措施的研究具有重要的意义，而且直接关系到企业的安全生产与工人生命安全等重大问题。本文仅结合笔者多年工作经验，简要分析了过程控制仪表与系统的下列防爆措施：
4.1 隔爆型防爆仪表
采用隔爆型防爆措施的仪表称隔爆型防爆仪表， 主要是将仪表安装在一个密封的箱体内，充满不含易燃气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压略高于箱外气压。隔爆型防爆措施的特点是仪表的电路和接线端子全部置于防爆壳体内，其表壳强度足够大。
4.2 本质安全型防爆仪表
采用本质安全型防爆措施的仪表称本质安全型防爆仪表，也称安全火化型防爆仪表。本质安全型仪表的防爆，不是通过采用充气、通风、充油、隔爆等外部措施实现的，而是由电路本身实现的，因而是本质安全的。本质安全型防爆措施适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸汽混合物，并可以在通电的情况下进行维修和整理。 但是它不能单独使用必须和本安关联设备、外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能。采用本质安全型防爆措施的控制仪表与系统， 在正常状态下或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不会引起规定的易爆性气体混合物爆炸。 正常状态指在设计规定条件下的工作状态， 故障状态指电路中非保护性元件损坏或产生断路、短路、接地及电源故障等情况。 对构成系统的现场设备、 安全栅必须经过国家授权认证机构防爆认证， 同时也需要认证机构签发的本安仪表和安全栅的联合取证确认该本安回路的安全性。 现场设备为简单设备时无需本安认证， 即可与已取得本安认证的安全栅配合构成本安防爆回路。简单设备是指热电阻、触点开关热电偶、发光二极管以及桥路等，设备中不含储能元件。
4.3 防热与防振措施
在过程控制仪表与系统的安装时，要注意选择能适合于某温度的仪表及布线材料，如果布线会受到仪表自身发热的影响，则需采取远离或隔离措施； 在受热后易变形的构件上安装电线管和保护管时，根据需要可加装挠性连接管；使用水冷式仪表装置时，考虑冻结引起的故障和停用时的措施。另外，在振动激烈的场所，尽量采用电缆布线，在金属管布线的连接处加装挠性连接管，在易受振动的地方的螺旋夹处，用弹簧垫圈和双螺母防止松动。
4.4 控制系统的防爆措施
要使整个过程控制仪表与系统的防爆性能符合安全火花防爆要求，那么必须要满足两个条件：1）在危险场所使用安全火花型防爆仪表；2）在控制室仪表弓危险场所仪表之间设置安全栅。由安全栅通向现场仪表的信导线，具有一定的分布电容和分布电感，因而储存了一定的能量。为了限制它们的储能，确保整个回路的安全火花性能，对信号线的分布电容和分布电感有一定的限制，其限制值可参阅安全栅的具体现定。
5．结束语
在我国全面构建和谐社会的背景下， 加强安全生产的管理具有重要的意义。 本文仅从专业技术角度出发研究了过程控制仪表与系统的防爆措施， 但是很多内容仍然停留于表面层次，对于其中存在的弊端和问题，需要设备管理人员在工作实践中不断去充实和完善。另外，在现代化工生产中，设备管理与操作人员一定要提高自身的安全意识， 并且严格按照规范的流程进行操作， 进而才能保障过程控制仪表与系统的防爆措施真正发挥应有的意义和作用。在危险场所使用防爆电气产品是否能够确保防爆安全，不仅有赖于设计制造和检验部门提供高防爆安全性的产品，并且也有赖于产品用户部门的安全使用性能质量再好的防爆电气产品如果使用不当。这样不仅不能起到防爆作用，甚至也有可能成为危及安全的可怕杀手。防爆电气产品的安全使用和防爆电气产品安全性能质量具有同等重要的地位防爆电气产品。，
参考文献：
[1]刘巨良.过程控制仪表[M].北京： 化工出版社，2003：59-63.
一、加强企业采购环节
制定严密合理的采购业务管控程序。①采购计划、方案的编制与审定环节，这一环节可以使企业最大限度地控制采购预算。采购部门根据采购计划编制采购方案，采购方案应明确采购的原则、采购的渠道、供应商的选择方式和范围等内容。这一环节的管理控制重点是检查采购方案是否经采购部门负责人审核，是否明确采购物资的具体数量、质量要求、交货期、采购方式等，相关审定是否符合权限。②供应商的选择与价格确定环节，可以通过招标、竞争性谈判采购或询价采购等方式确定供应商与采购价格。管理控制重点为采购是否经过性价比、有无比价记录，通过招标方式采购的是否符合招标管理规定，对大宗、批量、重要及特殊物资的采购是否采取招标方式，应集中采购的是否有违规自行采购的现象，相关审定是否符合权限。③合同签订与管理环节，主要通过合同范本管理，提高合同管理工作的规范化，降低合同签订风险；通过资质信用管理，建立供应商诚信档案体系；通过合同风险点管理，强化合同履行的风险意识，减少合同履行风险。
二、加强对销售工作的会计系统控制
产品和服务的销售是公司维持正常运转的重要环节，也是公司赖以生存和发展的根基。发展速度较快的大中企业，销售部门的财务管理较于其它部门更为复杂，财务的处理方面需要很多的票证和财务报表，因此实现公司财务的全面管理要将销售部门的财务处理放在首要环节。为此企业可以通过以下措施来实现对销售部门会计系统的有效管理控制。
首先，对于销售会计系统要进行全面综合管理，对于各项财务管理文件进行详细的记录，保证内容的真实有效。因为其管理项目较多，业务票据、补助、销售合同等项目繁杂，一些报销申请无法确定使用金额导致会计的账目记录不清晰。为次应加强多方监管确保账目单据，与会计记录一致。在进行产品销售时，保证产品的销售记录、库房记录、财务记录三方面的记录核对准确有效。
其次，建立销售账务审查制度，建立详细的财务复查制度，实现账目的多次审核，对于销售的产品数目、规格、材质等进行详细的核对，确保产品与记录保持一致。对与销售客户，应定期与其进行产品销售账目核对，双方确定账目核对结果一致后，进行当面的签收检验，财务部门确认双方核对准确后进行财务结算并监督相关款项的回收工作。
再次，对于已经履行完核对工作的账目单据进行妥善的保管，确定流入与支出的金额与实际收支相符，确保财务项目的使用安全。对数量巨大的产品销售交易，要求客户提供一定的担保，留存销售合同，确保交易顺利完成。对于超过时间规定没有及时履行还款合同的客户，进行项目款项的追讨，按照相关规定的申请支付令，保留起诉等清收欠款的方式。
最后，对于无法完成项目核对，或以为各种原因而成为坏账的账目，应该及时进行整理，按照坏账的相关规定和标准进行及时的申请，在账目处理的权限范围内，根据相关申请程序准备材料进行坏账的审批。同时，相关企业对于坏账产生的原因应该进行及时的清查，将坏账的责任落实到具体部门或个人，实现财务的严格管理。在坏账的审批流程结束后，对相关账目记录进行及时的清查整理，在由财务工作人员进行处理。确定对坏账进行销毁时，不能私下处理，对于要销毁的坏账也要进行详细的记录，保存坏账的底案，方便查询。
三、确保企业资金安全
1.建立全面有效的财务管理制度
为保障财务的管理安全有效，企业应建立全面有效的财务管理制度，对于账目的记录标准，资金的流入支出，工程项目的财务报表等相关流程根据规章制度执行。同时，企业应及时了解，国家针对财务方面出台的法律法规和管理细则，结合实际情况，对公司的财务管理规章制度进行及时有效的修改，使得其适应公司发展的步伐，加强相关制度在公司内的执行力度，实现财务管理安全。对于部分企业财务运行数量较大，财务管理工作办公效率低的问题，可以在财务办公中推行银行卡业务，加??对于现金的管理。深化财务管理领域的网络技术应用，实行电子商服，强化公司财务管理的技术型应用，如网上支付、大数据云计算等。
2.加强资金的安全防护工作
公司进行财务管理是要加强对资金的安全防护工作，组建专门的监督管理小组定期对货物、资金进行核对，盘点，多方位的确保公司的财物安全。同时，为了保障监督机制严格高效，在小组内实行职务分离的管理方式，进行交叉管理，明确个人的职责范围，采用个人负责制，从源头保证资金的使用安全。不设置固定的小组成员，实行定期调任和随机组队的方式，实现相互制衡互相监督的管理效果。企业内部存储的资金不要过多，除维持公司正常运转的资金意外，放置银行保管，实现资金的合理使用和有效管理。
关键词：计算机应用；实验系统；设计；液位系统；控制算法；过程控制；实验平台
1研制液位过程控制综合实验系统的背景
最近几年，科教仪器受到了高等院校的重视，硕士论文许多教学实验设备都是由许多公司、企业和高等学校共同来完成的，由学校提供教学实验设备的想法和技术，由企业来实现。作为学校方既得到实验设备，更重要的是在生产过程中，教师通过这个途径来实现自己的设计并能在生产实践中不断总结改进，及时反馈给企业；而企业则获得了高校的技术支持并获取了经济效益，这显然是一个很好的思路，可达到双赢的目的。
液位不仅是工业过程中的常见参数，且便于直接观察、容易测量，过程时间常数小。许多科教公司生产了不少液位过程控制系统，这些液位过程控制系统生产的目的是基于本科学生的实验教学，大都采用的一阶和二阶对象，提供了许多种控制手段，但是可扩展性不强，不利于更高层次科研开发的需要，而且售价高昂。因此，笔者考虑设计了如下的水箱系统，组建计算机液位过程控制系统。
2液位过程控制系统的基本组成
液位系统的工作介质是水，其基本组成如图1所示。图1中箭头表示水流方向。运行前，操作手动阀构成一定特性的被控过程，再接入调节器即可构成闭环系统。系统测量容器液位和管道压力的变送器，送给计算机的数据采集卡，并通过相应的控制算法输出控制信号给电动调节阀和变频器，来改变输入流量的大小，以实现对液位、压力等参数的控制。
3硬件电路设计
硬件部分主要有水泵、数据采集部分、变频器和调节阀组成。
3.1PCI-1710数据采集控制卡
数据采集部分采用研华的PCI—1710数据采集控制卡。PCI—1710是一款PCI总线的多功能数据采集卡。先进的电路设计使其具有更高的质量和功能。这其中包含最常用的测量和控制功能：12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出及计数器/定时器功能，具有16路单端或8路差分或组合模拟量输入和2路模拟量输出通道。
3.2DLL技术
由于本系统采用组态王的工控软件和VisualBasic6.0编程软件，医学论文但VB本身并不支持对硬件端口的操作。PCI—1710的附带软件中包含了多种操作系统下的驱动程序，并可在VB和VC++、BorlandC++、Delphi等多种开发软件环境下使用，其中包含有一系列能对硬件设备进行底层I/O操作的函数。从VB调用DLL函数时，先在全局模块或窗体的说明部分，用Declare声明所要使用的DLL函数；然后，像使用VB自己的函数一样调用这些函数。进行动态链接库调用前，必须安装研华AdvantechDriverforWIN95/NT/XP程序，程序安装结束后才会添加其相关的DLL库到系统的Windows安装目录下的System子目录中（如Advapi32.d11库等）。为方便用户，研华开发商制作了“Driver.bas”文件，其中声明了有关DLL函数及相应的结构，只需把“Driver.bas”导入VB工程的模块中，用户就可省去声明DLL函数的麻烦。
3.3注意事项
使用中，PCI—1710采集卡的信号线要尽可能远离电源线、发电机和具有电磁干扰的场所，也要远离视频监视系统，因为它会对数据采集系统产生很大的影响。在现场试验中，如果信号线和电源线必须并行(比如在同一个电缆沟里)，则两者之间必须保持适当的安全距离，同时最好采用屏蔽电缆，以确保信号能够安全准确地传输。采集卡的每个通道的模拟量采集都有一个输入电压范围，超过了这一范围会造成采集卡A/D转换部分的烧毁。所以在采集模拟信号时，要保证被采集的信号在设定的量程范围内。
4软件设计
软件总体结构，如图2所示。
利用工控组态软件来实现控制系统示意图和动态显示，形成实验数据报表；利用VB编写数据采集程序获取系统的液位和压力等参数；利用matlab软件实现参数辨识、控制算法的编写。
5控制算法设计
本系统提供一个验证和比较各种控制算法的实验平台，控制算法的修改和参数摄制的变化均不影响其他的模块，这样可以为控制算法的验证提供一个通用的平台。选控制对象为单回路，出水阀门开度保持不变，采用PID控制算法对其进行控制达到了很好的效果，响应曲线如图3所示。
6结束语
从目前实验效果上看，基本实现了设计的目标，对于单容对象的控制取得了较好的控制效果，职称论文控制算法也只是PID控制算法。但是，一个具有一定的通用性和扩展性的控制算法的实验验证平台基本建成。今后，对于具有耦合的多输入、多输出系统可以研制更好的控制算法，能够满足更高层次教学科研的要求。
参考文献：
[1]邵惠鹤.工业过程高级控制[M].上海:上海交通大学出版社,1997.
[2]谢剑英,贾青.微型计算机控制技术（第3版）[M].北京:国防工业出版社,2001.
[3]付家才.工业控制实践技术[M].北京:化学工业出版社,2003.
[4]马明建,周长城.数据采集与处理技术[M].西安:西安交通大学出版社,2003.
关键词：暖通空调；工程造价；合同控制；变更控制；索赔控制；工程量清单；工程变更
引言
施工阶段的工程资金和资源消耗最多，容易造成经济上的损失。设计上的失误、设计标准和结构的更变等因素都很容易增加造价工程上的投资资金和延长工期。暖通空调项目工程在没有形成围护结构之前就应该要签订合同，空调的负荷量会随着围护工程而改变，造成工程造价的费用提高。因此，要结合空调工程和土建工程的进行，降低空调的负荷和施工的造价。
1 合同控制
在现代建筑工程项目管理中合同管理具有十分重要的地位，已成为与进度管理、质量管理、成本管理、信息管理等并列的一大管理职能。合同确定工程项目的价格（成本）、工期和质量（功能）等目标，规定着合同双方责权利关系。
在国际惯例中，业主常常聘请有经验的咨询公司编制严密的招标文件、合同文本，对承包商的制约条款几乎达到无所不包的地步，防止施工单位上场后以工期紧、场地狭小、品牌型号不明确等为借口，进行各种各样的索赔。在中央空调安装工程中，主要设备占总造价的60%左右，不同的品牌型号价格出入很大，如果界定模糊很容易造成施工过程中“偷梁换柱”，影响工程质量和寿命，损害业主的信誉，造成不良后果。利用好“严密合同条款”这一条，需要有丰富的工作经验，对可能发生的情况有提前的预计，在这一点上需要多学习国外成熟的经验及合同约束条款。 另外，业主可采用工程量清单形式确定工程造价。用工程量清单的形式，对业主而言，首先工程单价易与市场价进行竞争性比较，挤掉单价中的水份，堵住漏洞；其次可控制设计变更引起的工程价款的增加，变更增减的工程量，只能引起实体性消耗中的直接费及其税金部分的变化，非实体性消耗费用及企业管理费、利润及此部分的税金，仍保持原有水平。总之，采用工程量清单对于建设单位来说是一项既易于操作，又利于成本控制的有效途径。
2 变更控制
施工阶段是大量投入资金的阶段，诸多建设工程项目管理的实践表明，这一阶段也是最容易引起投资偏差，并由此造成投资额增加的阶段。造成投资偏差的原因多种多样，主要有设计错误或缺陷、设计标准变更、图纸提供不及时和结构变更等造成的设计原因。空调工程作为一个建设项目中的一项单位工程，其施工合同的签订往往是在土建刚开工不久，围护结构还未形成的时候。随着土建施工的进行，围护结构的变更如果使房间的面积或功能改变，墙体和门窗结构、材料的变更，必然会导致空调负荷的变化。若负荷变化超出了空调设备的最大可调节范围，对空调设备就要重新选型。这样的变更不仅会严重影响空调系统的初投资，还会影响到系统投入运行以后的费用和协调性。另外，由于装饰材料选材不当造成室内空气质量恶劣，为了保证室内环境满足健康、舒适的要求，就会对空调通风系统提出更高的要求，从而增加空调系统的投资。
空调与土建和其他专业工程的紧密联系要求工程师对各专业做好协调工作，尽量做到既能满足其他专业的变更，又不影响空调负荷和施工成本。尤其要避免工程师单纯为了降低工程建安投资，批准可能导致未来空调能耗增加或效果降低的工程变更。
如何处理好这些情况，关系到提高管理效率和完善成本控制的效果。
首先，在设计和施工过程中根据工程实际对设计图纸和施工方案进行不断地的研讨和改进。一方面及时与设计方取得沟通，尽快做出合理的变更设计，并进行工程量及造价增减分析，建设单位要规定变更事项的统一填报表格，要求施工单位详细填写并附简要说明、示意图、工程量增减的详细计算及工程造价的增减资料，并要建设、设计及造价管理单位签证认可。尽量使工程造价控制在合理的范围内，不影响工程进度，同时尽量以合作的态度，明确责任，不在利益上互相扯皮，而导致不应有的损失。
对施工过程中的隐蔽工程，建设单位要会同设计单位、施工单位认真做好施工处理、验收、核对工作，保证隐蔽工程的施工质量和数量的准确性。发生现场签证时，不论签证情况的大小，建设单位应充分向工程管理及审计人员放权，对于数额较小的情况，应减少审批环节，现场解决，及时核对费用，减少管理成本，提高管理效率。
3 索赔控制
在实际工程中，索赔现象时有发生。对业主而言，一方面如果承包商违约，要做好对其的索赔工作；另一方面，要仔细研究承包商提出的索赔要求，对不合理的要求进行有效的反索赔。
①对施工图和技术规范的准确度和清晰度必须高度重视。为此，在工程设计阶段，应当给设计人员足够的时间进行设计。承包人的索赔策略之一是权利保留的要求，业主应在发生变更令时，说明变动中的数量与作价的决定是全面的、最终的，不留任何尾巴以免将来扯皮。编制得很好的图纸、规范一般变更较少。
②在编制工程合同时，对那些内容与索赔关系较密切的条款，如工程变更、工程量增加、争议、工地（土质）条件和工期超延等，应当特别留意。尤其对那些容易被承包人利用的条文，更应精心推敲，如承包人往往利用合同文件和规范中的“或同等质量的……”条款，或未规定详细要求的条款，用成本最低的替代物品（设备、材料等）代替规范中所要求的物品。
③要重视标前会议。业主须注意承包人往往不在标前会上提出问题，而把招标文件中的矛盾与不一致之处暗中记住，中标后把它们作为工程变更和索赔提出来。防止的方法是坚持开好标前会议，以补遗书形式回答任何应予合理回答的问题，即使因此将招标拖延十几日也是值得的。在会上让承包人提出所有质疑和文件中的错漏之处，并令其认可标书中不再存在错误，这是防止此类索赔的有力措施。
④业主不仅要自己全面、准确地掌握合同条款内容，还要做到在施工过程中随时与承包人相互沟通。所有与工程有关的文件、报表和记录应妥善存档备查。
⑤建立合适的处理和评价工程变更令的机制，以支付与工程变更有关的直接与间接费用。
⑥做好反索赔工作。许多建设单位把重点放在了如何应对施工单位的索赔，而常常忽视了反索赔条款的应用。施工单位由于措施不当，延误了承诺的工期；交叉作业中，一方因现场清理不及时妨碍了另一方正常的工作程序，或因漏水等情况损坏了工程成品；工程中使用了非业主指定的产品等等，对此建设单位均可进行反索赔。做好反索赔工作，需要有充分有力的证据，并利用监理的作用，保存好现场工程图片和现场签证等原始资料。
4 结束语
总之，在市场经济的今天，经济环境发生了巨变，信息技术的发展，一方面给投资者提供了更好的成本控制的手段，另一方面，在全球经济一体化的同时，市场需求瞬息万变，竞争变得异常激烈，成本管理的内涵在时间和空间上都在不断延伸。中国的暖通空调业已经走出国门，参与国际竞争，建立先进、科学的成本控制与评价体系已是必然的趋势。
参考文献：
[1]姜跃强.建筑工程造价预算有效控制措施探析[J].中国集体经济，2012（09）.
关键词：工业自动化PLC控制系统 设计
中图分类号：S611文献标识码： A
PLC将计算机技术融于自动化生产的过程之中，短短几十年中得到了快速的发展，由于计算机技术和微电子技术的推动作用，PLC的功能日益增多，产品更新日益加快，已经成为当代自动化生产的不可缺少的电子系统之一。PLC广泛应用于各种工业机械生产和自动化生产中，是适应现代化发展的新型控制器，也是当代最先进的计算机控制系统
一、关于PLC系统概述
PLC即Programmable Logic Controller的简称，也就是可编程逻辑控制器。国际电工委对PLC的定义为：一种数字运算操作的电子系统，专门为工业应用而设计。PLC的存储器具有可编程序的功能，用于处理系统内部的逻辑运算、定时、算术运算、顺序控制等操作的指令，并且通过数字的以及模拟的各种输入和输出，控制各类机械或各生产过程。上个世纪六十年代，美国最早推出了可编程逻辑控制器，也就是PLC，取代了传统的电器控制装置，并且发展速度非常快，得到了世界各地的广泛应用。2004年全球PLC收入额近百亿美元，是自动化领域中的佼佼者，同时成为现代工业控制的重要支柱。
二、关于PLC系统组成和工作原理
1.PLC控制系统包括5个组成部分，分别为编程器、中央处理器、输入输出模块、存储器和工作方式。PLC控制系统的工作原理是，通过对开关逻辑地控制，实现顺序控制。PLC系统，即可编程序控制器，能编制各种控制程序，被广泛应用于控制化工工艺中的单机、多机群，实现对化工生产中的压力、流量、温度等工艺指标的闭环控制。在化工行业生产自动化系统中，PLC系统通过完成上述开关逻辑控制，得以实现化工生产过程的自动化，并且减少生产中人为因素造成的失误，预防发生生产事故。同时，在此过程中整个生产流程均被控制在预期的最佳工艺指标下，从而大大降低了动力和原料的消耗，实现节能减排的目标，进而提高设备利用率，延长设备使用寿命。
2.系统功能。PLC控制系统的功能，主要包括在工业自动化控制中的数据采集功能和工艺流程中的顺序控制功能这两方面。首先，数据采集功能在实际生产过程表现为，按照工业自动化控制系统所要求的模数转换精度、自动化扫描周期及模块采样速度等，通过曲线、文字、图表等各种形式采集和处理相关模拟量等生产流程实时信息，并组合成各种工艺运行情形实况，通过上位机配备的液晶显示屏，展现出相应画面，从而使得操作员能够及时掌握机组运转状况。其次，工业工艺流程中的顺序控制功能这方面，将按PLC控制系统可选的功能组级及相应的单项控制方式，独立运行各子组级控制功能的启、停。在程序自动执行期间，如果出现任何运行故障，PLC控制系统将会立即发出中断运行的信号，可使正在运行的工业生产程序中断，并确保工业自动化控制处于安全状态，同时在中控室屏幕上将会显示出工艺程序中断的故障原因。
三、工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计要点分析
1.硬件设计。PLC控制系统中至关重要的环节就是硬件设计，它关系着系统
运行安全性、可靠性和稳定性。主要包括输入和输出两个方面。
(1)PLC控制系统的输入电路设计。一般供电电源为AC85-240V，适应电源的范围很宽，但是为了抗干扰应该加装1:1隔离变压器、电源滤波器等电源净化元件；隔离变压器也可以选择采用变压器初级和次级线圈屏蔽层和初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC输入电路接大地等，这些双层隔离技术可以减少干扰。
(2)PLC控制系统的输出电路设计。按照生产工艺的要求，各种变频器、指示灯和数字直流调速器的启动和停止应该采用晶体管输出，主要是由于它能够适用于高频动作并响应时间较短；若PLC控制系统的输出频率小于6次/60s，则首选为继电器输出，因为采用这种方法设计的输出电路较为简单，并且抗干扰和负载能力都很强。若PLC输出带电磁线圈等感性负载，那么负载断电时将会对PLC产生冲击，所以，直流感性负载时应接续流二极管，交流感性负载应并接浪涌吸收电路，这两种方法可以有效保护PLC控制系统的可靠性和稳定性
(3)PLC控制系统的抗干扰设计。随着自动化技术日新月异的发展，变频调速装置和晶闸管可控整流的广泛使用，为交流电网带来了污染，同时给PLC控制系统也带来了很多干扰，因此防干扰也成为PLC控制系统的设计要点。一般常采用三种方式：第一隔离。原副边绕组之间的分布电容耦合而形成了电网中的高频干扰，因此，应采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容与大地连接。第二利用金属外壳屏蔽。这种方法是将PLC系统放置于金属柜内，金属外壳接地可以起到很好的静电和磁场屏蔽的效果，以防止辐射干扰。第三布线。强电动力线路与弱电信号线需分开走线，并保持一定的间隔，模拟信号传输线适宜采用双绞线屏蔽电缆。
2.控制系统的软件设计。PLC控制系统软件的设计工作应该与硬件设计的同时着手。将PLC控制系统的工艺流程图转化为梯形图是PLC系统的关键问题，也是该系统软件设计的最重要任务，软件设计的具体表现为编写程序。软件设计的主要方面有以下几点：
（1）PLC控制系统的程序设计思想。良好的软件设计思想是控制工程应用中的是关键，优秀的软件设计应该容易让工程技术人员理解、掌握、调试和日常维护。按照生产过程中的复杂程度不同、结构形式的不同可以将程序分为基本程序与模块化程序。第一基本程序不仅可以作为一种独立的程序控制简单的生产工艺及其过程，还可以作为组合模块结构中的一个单元程序，基本程序的结构方式分为顺序结构、循环结构和条件分支结构；第二模块化程序是把总体控制目标程序划分为多个程序模块，且它们具有明确的子任务，这些程序模块分别编写、调试，最终形成一个完成总任务的总体程序。通常情况下我们采用这种设计思想，主要是因为各模块之间具有相对的独立性，且相互之间的关系简单，程序交易修改，尤其适用于控制较为复杂的生产过程。
（2）PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，根据生产流水线从前至后，I/O点数从小到大；为了便于维护，应尽可能将同一个系统、设备或者部件的I/O信号集中起来进行编址，计数器、定时器要统一编号，为了确保PLC系统正常运行且保证其可靠性，不能重复使用同一编号。程序中大量使用的中间标志位或者内部继电器也要分配统一编号，待分配完成后，需列出中间标志位或者内部继电器分配表和I/O分配表。对于彼此有关的输出器件，输出地址应连续安排，例如电机的正/反转等。
（3）PLC控制系统编程原则。PCL程序设计的基本原则是逻辑关系要简单明了，占内存少，容易编程，节约扫描时间。主要技巧包括：第一PLC控制系统中各种触点可以重复使用，没有必要使用复杂的程序减少触点的使用次数；程序中尽量避免使用双线圈输出，因为双线圈输出很容易引起失误，如果双线圈输出不可避免，则可以采用复位和置位操作；若PLC的多个输出值为固定值1，则推荐使用数字传送指令来完成任务，可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2；对于那些不是很重要的设备，可以通过串联硬件触点的方式将其接入PLC系统输入端，或者编程减少I/O点数，节约资源。
3.PLC外部驱动电路。对于PLC输出不能直接带动负载情况, 必须在外部采用驱动电路。可以用三极管, 也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动, 同时应采用保护电路和浪涌吸收电路, 且每路有显示二极管(LED)指示。印制板应做成插拔式, 易于维修。PLC的输入/输出布线也有一定的要求, 请看各公司的使用说明书。
4.扩展模块的选用。对于小的系统, 如80点以内的系统, 一般不需要扩展。当系统较大时, 就要扩展。不同公司的产品, 对系统总点数及扩展模块的数量都有限制, 当扩展仍不能满足要求时, 可采用网络结构。有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块, 因此, 在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时, 各厂家也有一些规定, 请看相关的技术手册。各公司的扩展模块种类很多, 如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。PLC的这种模块化设计为用户的产品开发提供了方便。
5.软件编制。在编制软件前, 应先熟悉所选用的PLC产品的软件说明书; 若用图形编程器或软件包编程, 则可直接编程: 先画出梯形图, 然后编程, 这样可少出错, 速度也快。编程结束后先调试程序, 待各个动作正常后, 再在设备上调试。程序设计的基本步骤:第一根据控制要求, 确定控制的操作方法(手动、自动、连续、单步等), 应完成的动作(动作顺序、动作条件) , 以及必须的保护和连锁；还要确定所有的控制参数(转步时间、计算长度、模拟精度等)。第二根据生产设备现场需要, 把所有的按钮、限位开关、接触器、指示灯等配置, 按照输入、输出分类每一类型设备顺序分配输入/输出地址, 列出PLC的I/O 地址分配表。每一个输入信号占用一个输入地址, 每一个输出地址驱动一个外部负载。第三对于较复杂的控制系统, 应先绘出控制流程图, 参照流程图进行程序设计, 可以用梯形图语言, 也可以用助记符语言。第四对程序进行模拟调试、修改直到满足控制要求。调试时可采用分段调试, 并利用计算机或编程器进行监控。程序设计完成后, 应进行在线统筹。开始时先带上输出设备(如接触器线圈、信号指示灯等) , 不带负载进行调试。调试正常后, 再带上负载运行。全部调试完毕, 交付试运行。如果运行正常,可将程序固化到EPROM, 以防程序丢失。
四、关于防干扰安装要求
1.安装位置要求，PLC安装必须选择符合本地区电气标准的PLC外罩。为避免附近控制屏或电气装置产生的干扰, 安装时应满足下列条件: 采用封闭的防尘箱；高频设备安装在一起时, 其外罩必须接地；不要把PLC安装在发热源的上面；不要把PLC与高压设备安装在同一罩壳内；尽可能远离高压线和动力线路；垂直安装PLC时要保证空气最大限度流动,同时防止赃物从通风道掉入机内。
2.安装环境要求: 0-55℃, 相对湿度: 35%-85%(无凝固)；应防止周围粉尘严重侵入, 特别是盐类、金属粉末等( PLC不是防尘防水结构)； 避免安装在异常振动或冲击场所, 避免阳光直射；不能和产生强干扰的设备使用同一电源；不能装在强电场、磁场环境；在安装CPU和扩展单元时, 若两者水平安装, CPU必须在I/O扩展单元的左边, 若两者垂直安装, CPU必须在I/O扩展单元的上方, 其他单元之间应留有足够的间隙。
任何一种控制设备都是为了满足控制要求, 提高生产效率和产品质量。PLC 以它独有的特点, 优越的性能价格比, 可靠性高及控制能力强、操作方便灵活、
价格便宜、适应不同环境等优点获得人们的青睐。
参考文献：
[1]毕立海.解决PLC 控制系统应用中干扰问题的方法[J].电气技术与自动化，2007(07).
[2]李军,张春龙.谈PLC 自动化控制系统优化设计[J].中国新技术新产品，2010(01).
[3]王峰.试论化工自动化控制的发展趋势[J].化学工程与装备，2011（8）：132-133.
[4]马云峰,樊俊秀.PLC 系统设计分析[J].自动化技术与应用[J].2006（2）：61-64.
[5]朱晖.PLC 在机械手控制系统中的应用[J].机电产品开发与创新,2007（1）：93-95.
关键词：连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述
中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-083-02
1 前言
八钢作为一家快速成长的大型企业，近年来更是发展迅速，从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢，使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期，就非常重视信息化建设，炼钢过程控制系统全线覆盖，而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序，在生产过程监控，提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。
2 连铸的工艺生产流程介绍
连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
3 硬件软件组成结构
3.1 硬件系统结构
主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器，3台HP客户机，1台HP LaserJet 1505n打印机，1台CISCO2960/ 24换机，1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室，客户机一台位于连铸主控室，供连铸操作人员监控生产过程状态，另一台客户机位于连铸切割室，主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房，供维护人员使用。
3.2 软件系统结构
主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版，数据库软件Oracle Standard 11G，开发工具Visual Studio 2010专业版，与基础自动化通讯软件Kepware，客户机操作系统Windows 7，办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。
4 功能描述
连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化，以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息，跟踪采集连铸生产过程中实绩数据，同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定，下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程，连铸二级过程控制系统应包括以下功能：
4.1 与上级系统的通讯
连铸二级计算机过程控制系统通过以太网（Ethernet）总线，通过TCP/IP协议与上级系统通讯。
上级生产管理系统（3级）计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下：
（1）接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。（2）接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。
连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下：（1）发送连铸炉次生产实绩数据。（2）发送连铸炉次生产状态。（3）发送连铸铸坯报告。
4.2 与基础自动化的通讯
连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯，网络连接介质用工业以太网，通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议，通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。
4.3 生产计划管理
生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时，该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。
当钢包到达连铸浇铸平台时，在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成（该炉次跟踪完毕）后，系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统（三级系统）。
4.4 钢包管理
连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候，会发送该炉次的钢水包信息，包括：钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后，会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时，通过界面程序提供查询。
4.5 前工序状态
连铸作为炼钢工艺的最后一个工序，需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯，并存贮在连铸二级数据库，在需要的时候，通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。
4.6 二冷水动态配水
二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯，必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值，其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度，并控制二次冷却系统各回路的水流量，从而达到规定的凝固长度，使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块，嵌入到连铸L2的系统里。
4.7 生产过程监控
生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息（制造命令号、炉序、计划号等）；钢包信息（钢水重量、温度等）；中间罐信息（钢水重量、温度等）；各铸流生产信息（浇铸长度、拉速等）；各流结晶器信息（水流量、温差、液面高度、振动频率等）；各流二冷水信息（控制方式、设定和实际水量等）。通过读取跟踪程序的写入的实际信息，生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。
4.8 检化验数据管理
系统接收检化验系统发送的检验数据，保存在数据库，可以在客户端界面方便操作人员查看。
4.9 过程数据跟踪收集统计（炉次跟踪和主流铸坯跟踪）
跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据，并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息，以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件；各铸流的工作状态和实时数据，包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等，以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪，并依据厂方物流规则和物料条件，给出各切割坯的实绩信息（包括铸坯长度、重量、以及材质等）完成铸坯跟踪。
4.10 报表
在每一个大包炉次连铸生产完成后，自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中，操作人员可以在HMI上查看，也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。
5 结束语
目前，国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标，建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节，其采用先进的工艺模型和控制技术，使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便，增强了八钢产品的竞争力，其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。
参考文献：
[1] 冯阿强.连铸设备及工艺[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2009.
[2] 裴俊.典型钢铁企业产销一体化系统研究[J].四川冶金，2006（28）.
