44届世赛工业控制项目选拔技术说明
世界技能大赛中国选拔赛
工业控制项目
技术文件
2016年3月
1、竞赛的健康、安全、环境
1.1、健康、安全、环境政策
1.2、健康、安全、环境程序
1.3、健康、安全培训和实施
1.4、操作者需要携带安全用品
2、简介
2.1、技能名称
2.2、相关任务或职业说明
2.3、本文件的重要性
2.4、相关要求
3、竞赛组织原则及其技术路线
3.1、考试内容难度标准
3.2、考场组织形式
3.3、考场工具及材料
3.4、竞赛题目
3.5、各模块竞赛时长及地点
4 选拔赛标准细则
4.1、有关技能大赛标准细则的一般性说明
4.2、技能大赛标准细则
5、评分方案
5.1、总则
5.2、评分方式
5.3、客观评分
5.4、分数配置方案
5.5、技能测评详细说明
5.6、技能评测程序
5.7、PLC和编程软件在使用前的测试程序
6、试题项目说明
6.1、一般性说明
6.2、模块A——主项目硬件安装
6.3、模块B——PLC编程和HMI配置
6.4、模块C——电路设计和/或修改
6.5、模块D——继电器逻辑控制故障检查
7、竞赛试题的产生与调整
7.1、试题的产生
7.2、试题的调整
8、技能的安全具体规定
9、竞赛场地禁止
10、设备清单
本次选拔赛，以世界技能大赛的举办方式作为参考标准。理念方法，组织模式，考题类型，题目内容，与世赛接轨。
此次技能竞赛的技术要求，组织形式、试题内容、评分原则以及评分程序，都是参照世界技能大赛有关标准，并结合现有国内设备情况和场地条件而制定。
各省、市专家及参赛者必须了解本技术说明。
1、竞赛的健康、安全、环境
1.1、健康、安全、环境政策
所有从事竞赛人员，必须遵守安全文明生产；遵守与之有关系的各类技术规范；遵守电气安全操作规程；遵守组织者制定的关于健康、安全、环境的纪律。
1.2、健康、安全、环境程序
大赛组委会对健康、安全、环境负责。
1.3、健康、安全培训和实施
大赛组织者负责对所有人员的进行培训；场地主管负责监督实施，按照规定确保有关人员的健康、安全、环境。
1.4、操作者需要携带安全用品
操作者需要自行携带安全用品主要有：护目镜、耳塞、绝缘鞋、手套、绝缘手套等。
2、简介
2.1、技能名称：
工业控制
2.2、相关任务或职业说明
工业控制包括电气安装和自动化元件安装。现在要求越来越倾向于自动化安装。该项目要求从业者具备广泛的技术技能，包括管道、电缆、仪器、设备和控制中心的安装。还需要从业者设计电路，编写可编程逻辑控制器、参数化总线系统和配置人机界面。
任务内容由三个部分组成：线路设计与修改；故障排除；主试题。
线路设计与修改，能够借助编程工具，根据题目要求，实现给定的功能。
从业者的一个重要技能是故障排除，识别安装过程中出现的问题或者用规定的装置修复出现的问题。
工业控制项目主试题，是指给定一个模拟工业现场，作出模拟解决方案，完成电气设备元器件安装及其程序设计与调试。
2.3、文件的重要性
本文件包含此次技能竞赛的标准要求，分值权重，评分原则、以及评分程序。
专家及参赛者必须了解本技能说明。
2.4、相关要求
本次比赛参考世界技能大赛的比赛规则，遵守世界标准
工业控制技术的基本发展过程
工业控制技术的基本发展过程 分散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是过程控制技术发展历史上的一个重要里程碑，是计算机控制技术应用于工业生产中的一种较高的表现形式，是控制技术、计算机技术和网络通信技术共同发展的产物。今天，分散控制系统技术已经比较成熟，并且广泛的应用于各种生产过程中，同时还在不断推陈出新，迅速发展。各种新的设备、新的设计技术以及新的通讯方式被不断引入分散控制系统。通用的操作系统，能够与办公网络和广域网络方便连接的通讯协议，以及开放的数据库互连（ODBC）方式逐渐被广泛采用；开发技术方面开始越来越多地采用了面向对象的分析和设计方法，以及可视化技术，这使得分散控制系统的经济性、可靠性、实时性、开放性等方面都得以大大提高。 现场总线用于过程控制已经成为一种趋势，但是目前国内的中小型火力发电厂的变送器等现场设备还大量使用着传统设备，如果采用基于现场总线控制系统进行系统改造，势必增加很高的成本来更换这些设备，因此基于现场总线控制系统在中小型火力发电厂的推广受到了一定的制约。 本章将介绍工业控制系统的发展过程，以及各阶段的技术特点，从而了解DCS技术的发展过程及需要解决的问题。 1.1.1 工业控制领域的不同形式 从控制的角度看，工业生产的方式分为两大类，一类是流程工业，另一类是制造业。 流程工业，其被控对象是物质的物理化学性质的变化，在这些变化的过程中，往往伴随着能量的释放和转换。电力、化工、石油、造纸等都属于流程工业。比如传统火力发电厂，其主要控制对象是燃料、氧气、水（“风、煤、水”）。燃料在氧气作用下燃烧，这是化学变化过程，也是能量释放过程；释放的热能使水（工质）从冷态逐步变成高温高压的蒸汽，这是物理变化的过程；蒸汽再推动汽轮机旋转做功，这是从热能到机械能的能量转换过程；汽轮机旋转带动发电机做功，产生电能，这是从机械能到电能的能量转换过程。 可以看出，流程工业的控制过程主要是连续的过程，由于物质的物理化学变化过程具有储能性和储时性，因此如果用数学描述的话，总是被描述成微积分的形式，其对应的控制策略也是主要基于微积分的形式，其中最经典的控制策略就是大家熟悉的PID（比例-积分-微分）。 制造业，其主要控制对象是时间顺序（时序）和条件。在时间顺序的变化中，需要对计件数量和加工条件的变化进行控制。汽车、飞机、电器、机床、电子设备等都属于制造业。比如传统加工业，生产一个金属器皿，需要经过板材裁剪、冲压、打磨、喷漆、烘烤、上螺丝等工序，这些工序表现为时间上的先后顺序以及相互制约的条件。 可以看出，制造业的控制过程主要是离散的过程，时序和条件用数学描述，可以描述成与、或、非、定时、延时等逻辑的形式，其对应的控制策略也是主要基于逻辑和程序控制的形式。 流程工业的大规模自动化，最终形成了以分散控制系统（DCS）为代表的控制方式，而制造业的大规模自动化，最终形成了以可编程逻辑控制器（PLC）为代表的控制方式。由此可以看到，DCS和PLC的“出身”不同，关于DCS与PLC 的关系，后面还会谈到。 一个完整的生产过程，一般都是连续过程和离散过程的混合体。比如在火力发电厂的生产过程中，除了上面描述过的连续生产过程，实际上还有许多逻辑和程序控制任务，如化学水处理、点火、吹灰、炉膛保护、电气保护等。在制造业也有同样的情况。只是由于在流程
探析运动控制新技术
探析运动控制新技术 摘要: 信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一 些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、 运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。 关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制 1 引言 信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大 规模的机电一体化技术革命。 随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。 在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(Full Closed AC Servo)、直线电机驱动技术(Linear Motor Driving)、可编程序计算机控制器(Programmable Computer Controller,PCC)和运动控制卡(Motion Controlling Board)等几项具有代表性的新技术。 2 全闭环交流伺服驱动技术 在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(Digital Signal
工业控制的应用现状和发展趋势
现代工业控制总线的发展趋势 前言 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
工业控制系统安全防护技术
工业控制系统信息安全防护技术
目 录 0102 03工控事件攻击技术概述工控系统安全技术工控系统防护体系思考04 结束语 信息化和软件服务业司
HAVEX病毒 ?2014年，安全研究人员发现了一种类似震网病毒的恶意软件，并将其命名为：Havex，这种恶意软件已被用在很多针对国家基础设施的网络攻击中。 ?就像著名的Stuxnet蠕虫病毒，Havex也是被编写来感染SCADA和工控系统中使用的工业控制软件，这种恶意软件在有效传播之后完全有能力实现禁用水电大坝、使核电站过载、甚至有能力关闭一个地区和国家的电网。
篡改供应商网站，在下载软件升级包中包含恶意间谍软件 被攻击用户下被载篡改的升级包 恶意间谍代码自动安装到OPC客户端 OPC服务器回应数据信息黑客采集获取的数据 恶意间谍代码通过OPC协议发出非法数据采集指令 1 24将信息加密并传输到C&C （命令与控制）网站 3 5 7 6 通过社会工程向工程人员发送包含恶意间谍代码的钓鱼邮件 1 供应商官方网站 工控网络 OPC客户端OPC客户端 OPC服务器 OPC服务器 生产线 PLC PLC HAVEX病毒攻击路径概述
Havex 传播途径 在被入侵厂商的主站上，向用户提供包含恶意代码的升级软件包 利用系统漏洞，直接将恶意代码植入包含恶意代码的钓鱼邮件 l有三个厂商的主站被这种方式被攻入，在网站上提供的软件安装包中包含了Havex。这三家公司都是开发面向工业的设备和软件，这些公司的总部分别位于德国、瑞士和比利时。 l其中两个供应商为ICS系统提供远程管理软件，第三个供应商为开发高精密工业摄像机及相关软件。
工业控制项目技术文件
第44届世界技能大赛山东省选拔赛 工业控制项目 技 术 文 件 第44届世界技能大赛山东省选拔赛组委会
目录 1.工业控制竞赛项目技术描述 (3) 2.专家组、裁判员和选手 (4) 3.竞赛命题要求 (5) 4.竞赛评判方法 (7) 5.竞赛的基础设施 (9) 6.赛场安全 (22) 7.裁判员工作内容 (24) 8.选手的工作内容 (24) 9.开放赛场 (25) 10.绿色环保 (25) 附件：安全与健康条例 (26)
2016年第44届世界技能大赛山东省选拔赛 工业控制项目技术文件 1.工业控制竞赛项目技术描述 工业控制项目技术文件以世界技能大赛工业控制技术文件（TD19）为依据，参照世界技能大赛有关标准。 1.1项目说明： 工业控制项目主要包含工业控制设备元件安装、工业控制自动化功能实现两部分。内容主要有： （1）电气设备元件、传感器元件、变频装置、自动化设备和控制核心部件的安装与调试； （2）配置自动化控制核心硬件并编制相应的控制程序； （3）电气控制电路原理图设计和功能改进； （4）电气装置故障检测与定位。 1.1.1 项目竞赛： 竞赛为实际操作技能竞赛，满分100 分。竞赛试题依据项目内容分为不同类型的3个大模块，每一个模块的设备选型参照世界技能大赛历届技术标准进行选择； 1.1.2 竞赛时长：竞赛总时长为9小时； 1.1.3 应用范围：本技术文件仅应用于2016年第44届世界技能大赛工业控制项目山东省选拔赛。 1.2竞赛能力要求 1.2.1安全文明生产与各类技术规范； 1.2.2电气安全操作规程； 1.2.3电气控制电路设计和功能改进； 1.2.4电气控制装置的故障检测和定位； 1.2.5现场工业控制器件的安装和电气联接； 1.2.6系统和各个单元硬件配置以及软件设计、功能调试；
工业仪表与自动化控制技术新发展
工业仪表与自动化控制技术新发展 前言：在经济腾飞以及社会繁荣发展的背景下，我国工业也得到了迅猛的发展，其中，工业技术在工业发展的刚需下也实现了巨大飞跃，并且在电子信息的辅助作用下，促使工业生产技术不断走向高度自动化的方向，这种高度自动化在工业生产中不断得到了广泛的认可与普及。工业仪表与自动化技术的广泛发展表明我国已经从传统的工业生产迈向了自动化生产的高水平行业。企业的工业生产也只有在自动化的技术辅助中才能实现高效率、高产值以及低损耗的经营目标，才能在经济市场中保持有力的竞争地位，提升综合实力。因此工业仪表与自动化技术是现阶段以及未来工业技术发展与提升的重要战略部署。 一、工业仪表与自动化控制技术的应用价值 随着科技技术的不断发展，工业自动化技术也得到了提升与改善，并向着创新化以及智能化的方向不断提升。工业仪表以及自动化控制技术在实际应用中的具体内容首先是能实现自动控制技术，在进行工业生产中，将数据输入到仪器中，就能实现对仪器设备自动监管的工作，并且可以缓解施工人员的工作压力，自动实现自动切断运行线路的开关的操作，工作人员可根据实际的生产与工作设置相应的时间，保证自动控制工作，减少人为操作失误，提高工作效率与质量。其次自动化技术发挥了重要的保护机制，工业生产进程中的工作环境极其复杂，设备种类繁多，还会出现接线不规范的情况，这些现象都中都會蕴含潜在的生產安全故障，利用传统的检修以及检测方法往往难以发现这些潜在的危险因素，导致后续的一些列生产工作受到影响，此时，恰当的运用自动化控制技术就能化险为夷，及时的排查出潜在的安全故障，适当的时候切断电源，终止程序的运行，保证生产安全，提高经济效益，并保证生产继续进行；然后具有良好的监控功能，在计算机技术系统的支持与帮助下，当系统中运行的电压、电流以及功
工业控制项目技术
第43届世界技能大赛广州市选拔赛 工业控制项目技术文件 一、技术文件制定原则 工业控制项目技术文件以第42届世界技能竞赛工业控制技术文件（TD19）为依据，同时以《维修电工国家职业技能标准》（高级工、技师）为依据，参照世界技能大赛有关标准，并结合企业对工业网络及自动控制类技能人才需求教学需求而制定。本次竞赛着重基本技能，体现现代技术，以考核职业综合能力为目标，并对技能人才的培养起到导向和示范作用。 二、竞赛内容、形式 （一）竞赛内容 本次竞赛内容只包括实际操作部分。 （二）竞赛形式 竞赛采用个人竞赛形式。 三、竞赛范围、比重、及其它 1．竞赛范围与内容 为全面考核选手的综合职业能力，实际技能操作竞赛包括： 安全与规范 综合应用技术 电气控制原理图绘制和电气联接； 电路设计和电路修改； 现场工业控制器件的安装； 系统和各个单元软件设计和调试； 系统和各个单元的运行优化；
系统的故障诊断和排除。 仪器仪表的使用 万用表、双踪示波器的使用。 安全文明生产 维修电工安全操作规程 2．竞赛时间 实际操作竞赛总时间480分钟。 3．命题方式 专家命题。 4．竞赛场地与设施 （1）竞赛场地 ①竞赛工位：每个工位占地3m×6m，标明工位号，并配备竞赛平台1台、装配台1张、电脑桌1张、座椅1把、人字梯1套。 ②赛场每工位提供独立控制并带有漏电保护装置的380 V三相五线、220 V单相三线两种电压的交流电源（三相、单项电源分别控制），供电系统有必要的安全保护措施。 ③为保证大赛顺利进行，赛场须具有双电源保障。 （2）赛场设施 ①竞赛平台 以一个工作站作为一个参赛队的竞赛平台，一个工作站以广东三向教学仪器制造有限公司制造的“SX-WSC19工业控制实训考核”为核心设备，配备装配台、电脑桌、零件箱等设施。主要设备详细配置见表1。 表1 主要设备配置表
水工业自动化控制技术的发展趋势
水工业自动化控制技术的发展趋势 1、控制系统的智能化、分散化、网络化工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化，而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。 1.1现场总线的崛起半个多世纪以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（DCS）等4代过程控制系统，当前我国水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点，DCS既是一个过程控制体系的名称，有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品，这种DCS系统相对较为封闭，而目前水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的，因此相对较为开放。 与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递，仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。 现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，即所谓“智能化”；采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统，即所谓“网络化”；由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品，因而它所需要的控制信息（如实时测量数据）不采取向PLC或计算机存取的方式，而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统（FCS）的环境下，借助其计算和通信能力，在现场就可进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控
工业控制技术的发展
2工业控制技术的发展 工业控制技术是一种运用计算机、控制理论、仪器仪表和其它信息技术，对工业 生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降 低消耗、确保安全等目的的综合性技术。 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC，是一种以微处 理器为核心的自动化装置，在工作环境中使用数字操作的电子系统，使用可编程存储 器内部存贮用户设计的指令，用这些指令来实现逻辑运算、顺序操作、定时计时以及 算术运算，并通过数字或模拟I/O来控制各种类型的机械或过程。 随着现代科学技术的迅猛发展，工业控制技术也口新月异。到目前为止，工业控 制技术己经历了三次飞跃: 第一次是在五、六十年代，从传统的电气传统控制发展到以模拟信号为主的电子 装置和自动化仪表的控制系统，这次飞跃是以微电子技术的进步为基础。 第二次则是在七、八十年代，集散型控制系统(DCS)的出现，把分散的、单回路 的测控系统采用计算机进行了统一的管理，用各种IPO功能模块代替了控制室的仪表， 利用计算机高速运算的强大功能，集中实现了回路的调节、工况连锁、参数显示报警、 历史数据存储、工艺流程动态显示等多种功能，在大型控制系统中往往还带有操作指 导和专家系统等软件。DCS对工业控制技术的发展起到了极大的推动作用，这次飞跃 是以计算机技术的飞速发展为基础的。 第三次是进入九十年代以后，现场总线(Field bus)技术的兴起和逐渐成熟，使 其成为自动化领域的主导技术。现场总线控制系统FCS是在计算机网络技术飞速发展 的推动下形成的，人们称之为3C ( Computer Communication Control)技术。 3烤房控制系统拟定要求 (1)生产效率 能够大幅度提高生产效率，有效的替代人力进行重复性负重劳动。 (2)生产安全性 整个生产过程安全稳定，降低事故发生率;一旦有误动作发生。 (3)实时监控能力 正常生产时全线为全自动，工作人员只需通过操纵计算机即可对整个生产线进行全面监控。 (4)生产出错处理能力 一旦生产出现误动作，主控PC可立即停止生产线运行，并对误动作或出错进行相应定位，便于出错后使用文本显示器对出错动作进行人工调试。 3烤房控制集中系统模块 在烤房集中控制系统中，烤房的现场控制是关键，而烤现场控制主要由PLC系统完成，如何合理而有效地使用PLC技术就成了设计的重点和难点。 众所周知，PLC的特点是控制稳定可靠，编程简单，但程序内存和指令资源有限，不能进行过于复杂的编程;而烤房集中控制工艺参数繁多，各烤房控制复杂，不易相互协调。所以，PLC编程的易用性和控制上的复杂性就形成了一对矛盾。 假如采用常规的PLC统一集中控制方式，需将所有工位的执行机构都集中接到一台总的PLC上，生产线只需要一台满足输入输出点数的大型PLC即可，但是这样的控制方式并不合理，不仅仅因为是投资巨大(一台大型PLC的价格远远大于多台小型PLC的价格的总和)，不利于PLC程序代码编写与调试，而且按照现代控制理论，在单一的控制系统中配置的控制单元越多，控制越不可靠。
我国工业现状
我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势 我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势. 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显提升作用。 我国工业控制自动化发展道路，大多是引进成套设备同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正向智能化、网络化和集成化方向 发展。 一、以工业PC为基础低成本工业控制自动化将成为主流 众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业到飞速发展。20世纪末世界上最大变化就是全球市场形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（TimetoMarket）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业T.Q.C.S.。计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善T.Q.C.S.，使企业实现“正确时间，将正确信息以正确方式传给正确人，作出正确决策”，即“五个正确”。这种自动化需要投入大量资金，是一种高投资、高效益同时是高风险发展模式，很难为大多数中小企业所采用。我国，中小型企业以及准大型企业走低成本工业控制自动化道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主由各种进口过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，PC-based工业计算机（简称工业PC）发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成PC-based自动化系统到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化重要途径。我国重庆钢铁公司这样大企业几乎全部大型加热炉，也拆原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获了良好效果。基于PC控制器被证明可以像PLC一样可靠，*作和维护人员接受，，一个接一个制造商至少部分生产中正采用PC控制方案。基于PC控制系统易于安装和使用，有高级诊断功能，为系统集成商提供了更灵活选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。可编程控制器（PLC）受PC控制威胁最大，PLC供应商对PC应用感到很不安。事实上，他们现也加入到了PC控制“浪潮”中。 近年来，工业PC我国到了异常迅速发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们变形机，如AT96总线工控机等。基础自动化和过程自动化对工业PC运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之将是CompactPCI-based工控机，而IPC 将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权PC-based控制系统，
浅析工业自动化控制中常用的核心技术(刘敏)
浅析工业自动化控制中常用的核心技术 刘敏 (安徽省临涣焦化股份有限责任公司，安徽淮北 235141) 摘要：浅析工业自动化控制中的变频器技术、触摸屏技术及嵌入式微控技术，就其原理、结构、功能作用和发展应用前景作了简要介绍。 关键词：自动化控制；变频、触摸和嵌入式微控技术；简介 1 引言 随着科学技术的不断发展，工业自动化控制技术以已在工业生产过程扮演了检测、控制、优化、调度、管理和决策的主要作用，保障了增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等目标的实现。工业自动化控制技术实质上就是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。控制系统主要由变频器、触摸屏、嵌人式微控制器等构成。生产性企业，通过对设备和生产过程的控制，能显著提升竞争力，提高经济效益。在此，就工业自动化控制技术中常涉及的几项核心技术进行分析。 2 变频器技术 1）变频技术原理和功能。众所周知，变频器技术是当前工业生产过程中应用较多一项控制技术，也是一门综合性的技术，它是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。实际上，变频器可看作是一个频率可调节器的交流电源，通过改变变频器的输出频率，就可以实现电动机的速度控制。而在变频器内部，只需要改变逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，从而实现电动机的正反转切换。与此同时，变频器还具有直流制动特性，无需另外增加制动控制电路，就能实现制动功能。必要的制动时，通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上即可进行制动。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，显然就非常适用各种工作环境和工艺要求高的地点。另外，变频器的节能效果也是非常明显。尤其是工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)，需要的平均流量较小、转速较低时，其节能效果更加可观。
我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势
工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显提升作用。 我国工业控制自动化发展道路，大多是引进成套设备同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正向智能化、网络化和集成化方向发展。 一、以工业PC为基础低成本工业控制自动化将成为主流 众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业到飞速发展。20世纪末世界上最大变化就是全球市场形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（TimetoMarket）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业T.Q.C.S.。计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善T.Q.C.S.，使企业实现“正确时间，将正确信息以正确方式传给正确人，作出正确决策”，即“五个正确”。这种自动化需要投入大量资金，是一种高投资、高效益同时是高风险发展模式，很难为大多数中小企业所采用。我国，中小型企业以及准大型企业走低成本工业控制自动化道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主由各种进口过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，PC-based 工业计算机（简称工业PC）发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成PC-based 自动化系统到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化重要途径。我国重庆钢铁公司这样大企业几乎全部大型加热炉，也拆原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获了良好效果。基于PC控制器被证明可以像PLC一样可靠，被操作和维护人员接受，，一个接一个制造商至少部分生产中正采用PC控制方案。基于PC控制系统易于安装和使用，有高级诊断功能，为系统集成商提供了更灵活选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。可编程控制器（PLC）受PC控制威胁最大，PLC 供应商对PC应用感到很不安。事实上，他们现也加入到了PC控制“浪潮”中。 近年来，工业PC我国到了异常迅速发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们变形机，如A T96总线工控机等。基础自动化和过程自动化对工业PC运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之将是CompactPCI-based工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权PC-based控制系统，3(5年内，占领30%(50%国内市场，并实现产业化。 几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统WindowsNT
工业控制职业技能大赛项目技术文件
第46届世界技能大赛山西省第二轮选拔赛 工业控制项目 技 术 文 件 第46届世界技能大赛山西省选拔赛组委会 2020年03月
目录 一、项目描述 (3) 1.项目说明 (3) 2.考核目的 (3) 3.参赛对象与竞赛时间 (3) 4.技术文件应用范围 (4) 二、项目要求 (4) 三、竞赛命题 (5) 1、竞赛模块 (5) 2、试题难度 (5) 3、测试试题 (6) 3.1 模块1-1主项目操作 .................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 模块1-2控制与调试 (6) 2.3 模块2电路设计和/或修改 (7) 4、命题方案 (7) 5、评分规则 (7) 5.1 评分方式 (8) 5.2 主观评分 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3 客观评分 (8) 5.4 分值分配 (8) 5.5 评分规范 (9) 四、选手及裁判人员 (11) 4.1、选手资格及名额 (11) 4.2、裁判资格及责任 (12) 4.3、裁判组成 (12) 五、赛场要求和设备要求 (12) 1、场地要求 (12) 2、设备要求 (14) 六、裁判员与选手工作任务 (21) 1、裁判员工作内容 (21)
2、选手的工作内容 (22) 七、选拔赛安全要求 (23) 八、注意事项： (24)
工业控制项目技术文件以世界技能大赛工业控制项目技术文件（WSC_TD19）为依据，参照世界技能大赛相关标准，并结合现有设备和场地条件而制定。 一、项目描述 1.项目说明 工业控制项目包含电气安装和自动化的元素，更加注重自动化安装。本项目要求从业人员需要广泛的技术技能，例如：安装导线线槽，电缆安装，仪表设备，工业自动化控制I/O设备和可编程序控制器。工业控制从业者还需要掌握设计电路，为可编程序控制器编制程序，为总线系统设备设置参数和配置人机界面等方面的技能。 故障排除是工业控制从业人员应具备的一项重要技能，包括在新工厂的设备安装过程中发现问题，或是在现有工厂内解决问题。 2.考核目的 本着公平公正的原则，为2021年第46届世界技能大赛工业控制项目选拔人才，所以本次选拔赛命题完全依照世界技能大赛工业控制项目的命题方式和命题内容，竞赛模块和竞赛流程参考世界技能大赛工业控制项目的竞赛要求，并结合本省实际情况来制定。 3.参赛对象与竞赛时间 世界技能大赛工业控制项目为单人赛项。思想品德优秀，具备相应职业（专业）扎实基本功和技能水平，具有较强学习能力、应变能力以及较好身体素质、心理素质的人员（中国国籍），均可报名参加选拔。原则上参赛者年龄不能超过22周岁，竞赛总时长4个小时，包含两个模块。
自动控制技术发展趋势研究
自动控制技术发展趋势研究 自动控制技术在工业生产中的作用正在增长，已成为工业生产的一个组成部分。工业生产的自动控制技术主要是PLC，DCS和工业PC。我国在这项技术上的应用近年来得到发展，但由于各种因素的不足，包括缺乏明确的发展观，效益水平较低，缺乏相关设备，仍然存在一些问题，根据自动控制技术的特点和目的，结合其开发过程和现状，总结了自动控制技术的发展趋势，希望为以后的具体工作起到实际的参考。 标签：自动控制技术；现状；发展趋势 现阶段我国在自动控制技术领域已经取得很大进步，但相对于发达国家的自控水平来讲，我国的自动控制技术仍然处于初期阶段。为提高自动控制水平，就需要对原有的设备通过调整机械布局，研发新的设备和手段，改造并提高自动化程度。对于新的生产线要充分合理的规划其自动化程度和未来发展趋势，重视自动化信息流的基础性作用，提高我国自动控制水平，增强国际竞争能力。 一、我国自动控制技术的发展现状 （一）自动控制技术的分类及特点 目前，主流的自動控制技术，包括工业PC，PLC和DCS，在工业生产中自动控制形成了三大支柱。PLC一直是自动控制技术的主流，长期在技术领域占主导地位。DCS起源于20世纪70年代，三十年的发展使得DCS在中国成为主流的自动控制技术之一，但目前在中国使用的DCS产品仍然以国外产品为主。工业PC基于计算机技术的自动控制技术，价格相对便宜，近年来一直受到相关人士的青睐。 （二）当前我国自动控制技术的应用和发展中存在的问题 从自动控制技术的角度出发，使用该技术主要是为提高生产效率，降低生产成本。因此，实际应用中的自动控制技术也应在上述两个方面。盲目实践自动化是不可行的，可能会适得其反。因此，在大多数情况下，实际应用将不再盲目实施自动化。但是由于在某些情况下，不能有效衡量相关问题，导致目前应用自动控制技术仍然存在宏观发展思路不明确，效率水平较低。从设备技术层面来看，我们可以看到中国自动化控制技术的现状。国内许多自动控制设备虽然实现了自动控制的基本功能，有效节省了人力物力，节省了生产成本，但准确性、实用性、可靠性等问题也很严重。这些问题将导致整体有效的自动控制技术降低产品的整体质量差异，有时导致设备运行率不高等一系列问题。从宏观的角度来看，我国自动化控制技术的应用范围很大，许多制造业如服装、玩具等手工制作仍然占有很大比例，目前自动控制技术难以有效应用于生产过程。 三、自动控制技术的发展趋势分析
工业控制技术总结 仅供参考
工业控制技术 控制部分 1、 开怀控制:若系统中的信号只从控制装置向被控对象传递，及信号传递路径不构成闭合回路，这类控制被称为 开环控制，相应的控制系统称为开环控制系统。系统的输出对输入无影响，一个确定的输入量只对应一个确定的输出量，系统精度将取决于控制器及被控对象参数的稳定性。 2、 闭环控制:通过检测装置检测输出量，并与输出信号进行比较，进而使控制装置按照二者的差值来调节输出量， 此类控制被称为闭环控制，又被称为偏差控制或反馈控制。由给定量至被控量的通道称为前向通道，由被控量至系统输入端的通道称为反馈通道。作用在反馈环内前向通道上的扰动所引起的被控量的偏差值，经系统调节和控制，都会得到减小或消除。 3、 自动控制系统要求：稳定性、快速性、准确性 4、 反馈环节：给定环节、比较环节、校正环节、功放环节、执行机构、检测装置 机电传动系统 1、 方向判断（P13_2.3） dt d J T T L M ? =-（以n 为参考，T M 同为正，T L 异为正） 2、 负载转矩的折算（P14_2.72.8） 1） 等功率法 多轴旋转拖动系统c L L L M L L L M L L L j T T j T T T T T ηωωωω'='='=='?=?=321321传动效率)(/速比：ηηηηωωc L M j j j j 多轴直线拖动系统M c L M c L M L n Fv T n Fv T T Fv ηπωωηω55.9—》—602==== 2） 动能守恒法 多轴旋转拖动系统25.1～1.12 22 2 2 =+=+=δδδL L M Z L L M Z j GD GD GD j J J J 多轴直线拖动系统） 375（3652222221212 2 2 2 2211dt dn GD T T n Gv j GD j GD GD GD v m j J j J J J M Z L M M L L M Z M L L M Z =-+?++=+?++=ω 3、 负载特性（P11） 1）恒转矩型：1.反抗性转矩：因摩擦、非弹性体压缩、拉伸而产生的负载转矩；方向：恒与运动方向相反（阻碍作用）2.位能转矩：由物体的重力、弹性体压缩、拉伸而产生的负载转矩；方向：与运动方向无关 2）离心式通风机型：特点：转矩与转速平方成正比，如：水泵，离心式鼓风机 3）直线型：特点：转矩与转速成正比 M L L L M L T T P P ??η'= '= 负载轴功M P L P '折算到电机轴上的等效 ∑=i i i z J J 2 21221??gJ GD 42=等效转动惯i J z J 各轴的转动惯量与角速 i ?和
我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势
我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。 我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。 一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流
众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time to Market）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统 （CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在我国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。 工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。
工业控制的应用现状和发展趋势
工业控制的应用现状和发展趋势 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展,大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现,以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求:希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制,并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言,对其工作状况进行远程监测和控制,不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态,设备出现异常时主动报警,便于及时维修,还可拓宽设备服务范围,提高工作性能,延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主,采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展,进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来,大约有3次比较大的变革,70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的,由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图,通信网络基本上是轮询方式;80年代通信网络较多使用令牌方式;90年代操作站出现了通用系统,90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议,有的开始采用以太网。20多年来,DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟,成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快,最终将取代传统DCS,但其发展仍面临一些问题,如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS,因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为:系统开放、管控一体化及带有先进控制软件,DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
先进控制技术在流程工业中的应用
先进控制技术在流程工业中的应用 随着现代控制理论的迅速发展，各种先进控制策略、方法和技术已开始在流程工业中广泛应用。用先进控制改造传统的流程工业已成为现代工业企业提高经济效益的重要技术措施 所谓先进控制技术(Advanced Process Control，APC)，是对那些不同于常规单回路控制，并比常规PID控制有更好控制效果的控制策略的统称。现代复杂的工业生产过程，通过实施先进控制，可以大大提高工业生产过程操作和控制的稳定性，改善工业生产过程的动态性能，减少关键变量的运行波动幅度，使其更接近于优化目标值，从而将工业生产过程推向更接近装置约束边界条件下运行，最终达到增强工业生产过程的稳定性和安全性，保证产品质量的均匀性，提高目标产品的收率，提高生产装置的处理能力，降低生产过程运行成本以及减少环境污染等目的。本文将简要介绍常用的行之有效的一些先进控制方法及其在流程工业中的应用。 模型预测控制 模型预测控制是一种基于模型的闭环优化控制策略，已在炼油、化工、冶金和电力等复杂工业过程控制中得到广泛的应用。模型预测控制具有控制效果好、鲁棒性强等优点，可有效地克服过程的不确定性、非线性和关联性，并能方便处理过程被控变量和操纵变量中的各种约束。 预测控制算法种类较多，表现形式多种多样，但都可以用以下三条基本原理加以概括：①模型预测：预测控制的本质是在对过程的未来行为进行预测的基础上，对控制量加以优化，而预测是通过模型来完成的。②滚动优化：预测控制的优化，是在未来一段时刻内，通过某一性能指标的最优化来确定未来的控制作用，这一性能指标涉及到系统未来的行为，并且在下一时刻只施加当前时刻控制作用，它是在线反复进行的，而且优化是有别于传统意
工业自动化控制技术研究
工业自动化控制技术研究 发表时间：2018-09-12T16:06:59.150Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：魏丙阳 [导读] 摘要：浅析工业自动化控制技术的发展应用情况。 身份证：13018119851120XXXX 摘要：浅析工业自动化控制技术的发展应用情况。从其中的变频器、嵌入式微控、触摸屏等技术方面较为详细的介绍其结构、作用和工作原理。 关键词：工业控制技术；变频；微控 一、引言 在工业自动化控制技术领域，为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言，它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制，就能实现上述目标，并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。 二、变频器技术 1、变频器基本功能 作为变频器技术来说，它是一门综合性的技术，是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率，就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，实现电动机的正反转切换。与此同时，变频器还具有直流制动的功能，不需要增加制动控制电路了，就能顺利实现制动功能。在需要制动时，只要通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外，变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载（风机和泵类）来说，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果是非常显著的。 2、变频器的结构 变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压，变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分： 1）整流电路。主要由三相全波整流桥组成，其作用是对电网工频电源进行整流，把交流电整流成直流电，并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。 2）逆变电路。它是变频器最主要的部分，也是长期以来要解决的核心问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路，它的主要作用是在控制电路的控制下，有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断，将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出，也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。 3）直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波，以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时，变频器为电压型变频器；当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时，变频器为电流型变频器。另外，直流中间电路中有时还包括制动电阻，甚至一些其他辅助电路。 4）控制电路。它是变频器核心部分，高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，并采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。 3、变频器发展趋势 随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用，以及控制技术的不断发展，变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展： 1）高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化，使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。 2）大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术，为变频器小型化搭接了很好的平台，并促使其装置更加小型化。 3）随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换，从而保证变频器的长寿命和高可靠性，并利用网络实现多台变频器联动，以致于组成变频器综合。 三、嵌入式微控技术 1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU）是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用，设计和开发必须考虑特定环境与系统要求，是一个发散的、技术密集的系统。 2）结构。嵌入式微控制器系统，它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性，它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中，而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为核心，加上外部专用电路和系统软件，形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器和各种输人输出（I/O）接口等。它还可包含A/D 和转换器D/A直接存储器传输（DMA）通道、浮点运算等特殊功能部件。 3）应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面，均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来，嵌入式微控制器技术逐渐成熟，并全面展开，现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。 四、触摸屏技术 1）功能。人机界面通常被大家称为触摸屏，是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上，触摸屏是首选的接口设备，连接的主要设备种类是PLC触摸屏，因其具有很强的适应性，比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸