自动化控制系统精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇自动化控制系统范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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【关键词】电梯；自动化控制系统；设计要点

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.

[4]李增昌；群控电梯智能控制策略研究[D]；天津大学；2004年.

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[关键词]水源井群 自动化控制系统 设计

中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0030-01

水源井全自动化控制系统的设计主要是在水厂控制室和水源井群之间建立无线遥测和无线遥控系统，从而能够自动采集和控制水源井群水泵机组的各项运行参数，并对其进行显示、存储、处理和传输。

1.水源井群自动化控制系统的主要功能

1.1显示界面功能

水源井群的自动化控制系统具有显示界面功能，包括系统维护、报表浏览、报警查询、水源井群检测、主控平台等等。整个水源井群的设备信息都可以在显示界面中显示出来，并且在显示界面中可以对每个设备的详细信息进行查看。系统连接的网络图可以在水源井群的检测界面进行显示，通过报表浏览界面和报警查询界面可以对历史数据和实时数据的流量曲线图以及报警情况进行查询[1]。

1.2报警处理功能和故障诊断功能

任何系统都可能会出现故障，这就需要系统具备设备的故障检测和处理功能。否则就会影响系统的正常运行，甚至导致经济损失和安全事故。使用WINCC 6.0 开发的应用程序能够实现报警处理和故障诊断的功能，并在上位机监控系统中进行集成。操作人员会收到相关提示，并进行操作，从而对设备状态进行了解，对故障原因进行判断。系统还会向操作人员提供相应的维修建议。

1.3报表和查询功能

报表和查询功能包括年报、季报、月报、日报功能，还可以按照时间进行自由报表。WINCC 6.0本身自带历史数据的查询控件，可以在上位计算机上进行使用，从而实现系统的报表和查询功能。

1.4开放

当前使用的水源井群自动化控制系统已经实现了集团自动化和系统自动化，是一种开放式、标准化的结构。将以太网技术引入上位机监控系统，通过以太接口来集成相应的产品，使上位机监控系统具有开放性的特点。当前业界已经便接受了工业以太网这个通讯标准。

1.5可扩展

在当前的水源井全自动化控制系统中，其硬件设备使用的是统一标准的通讯协议。这是为控制系统今后的扩展留出相应的空间，从而实现控制系统的可扩展功能。

1.6可靠性和安全

使用高质量软件和大规模集成电路来组成系统的硬件电子设备，通过提高硬件电子设备的质量，能够延长硬件部分的平均故障间隔时间，从而提高整个水源井自动化控制系统的可靠性。通过冗余化后备能够使系统的安全性得到保障[2]。

1.7远程监控功能

要实现水源井群自动化控制系统的远程监控功能，主要是通过工业以太网技术和无线GPRS。在水厂控制室，水厂工作人员可以通过远程监控水源井群的工作情况进行监测。通过远程控制系统，还能够对水源井群设备的工作参数和运行数据进行监测，并控制水源井群水泵的起停。而水厂操作人员和水源井群的工作情况也会通过远程监控在供水公司的调度室反映出来，企业的主管领导也可以对其进行监控。

1.8维护便利

模块和系统的维护可以使用标准的通讯协议来实现，通过定时的维护和升级，能够使系统部件得到更新，延长系统的使用寿命。

2.水源井群自动化控制系统的组成部分

以水源井群的平面分布图和工艺为基础，在水源井群自动化控制系统的设计中使用了远程测控终端供水调度控制系统，该系统包括通讯网络、水源井现场控制站、中央监控系统等几个主要部分。

2.1通讯网络

该系统主要使用GPRS作为通讯网络。GPRS是一种分组数据承载业务，其基础是GSM系统。在偶尔的大数据量传输，以及少量和频繁的数据传输或者突发性和间断的数据传输中都可以使用GPRS。其具有以下几个方面的主要优势。

①传输速度快。40Kbps左右的传输速率都可以使用GPRS，从理论上其传输速度能够达到171.2 kbps。

②登录速度快。使用GPRS省略了长时间拨号的连接过程，可以使用全新的分组服务。

③费用节约。只有在产生通信量时，GPRS才会计费。

④永久在线。有无线专线网络相似的是，将GPRS激活之后，就可以永久在线。

2.2水源井现场控制站

在各水源井的控制柜内设置水源井现场控制站，主控制器为RTU远程测控终端控制器。其可以对潜水泵的压力、出口流量、水井液位、工况等参数进行检测，并向中央系统上传，接收相应的指令，遥测和遥控水源井。其具有以下几个方面的功能。

①安全保护功能。如果出现了机组缺相、电压过高、机组电流量过大的问题，现场控制站能够进行报警处理和预处理。

②过程控制。水源井有两种工作方式：远程控制、就地控制。就地控制柜中的自动和手动转换开关能够完成方式转换。如果水源井群自动化控制系统处于就地控制，则由现场控制站来对设备的运行工况进行实时监测。如果水源井群自动化控制系统处于远程控制，则现场控制站可以对其进行自动控制。对单台设备的控制也可以通过工作站的计算机来实现[3]。

③设备控制。能够对水泵机组的停止和启动过程进行控制，并对设备的故障状态、运行状态和手自动状态进行控制。

④参数检测。对电气和压力设备的运行参数、水井的出口流量和液位进行监控。

2.3中央监控系统

中央程控系统包括闭路监视系统、UPS 电源、CTRLINK100 M交换机一台、Epson 彩色打印机两台、SIMATIC工作站两台。通过可视化监控软件能够实现远程操作和控制所有的系统设备，并对设备的工作状态、实时动态参数、工艺布置图、历史报警信号、实时报警信号、设备运行时间等参数进行显示。并且能够同时修改设定参数、在线和离线编程，将生产管理报表编制和打印出来。将DELL 商用机设置在水厂厂长的办公室，就可以使厂长对水源井群运行情况进行实时监测，在制定生产计划时，也可以参照相应的历史数据。使用WINCC 6.0作为监控软件能够实现直观检测，并提供动画链接。

3.结语

本文简要介绍了水源井群自动化控制系统的，要功能和组成部分。水源井群自动化控制系统能够实现水源井群的无人值守，保障了供水的安全性、低耗性和优质性，实现了水源井群的工艺自动化，起到了优化管理、节能降耗、提高供水质量的作用。

参考文献

[1] 刘立强，王亚平，齐冉冉，等. 水源井智能控制系统[J]. 电子质量. 2014（02）

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（马鞍山职业技术学院 电气工程系，安徽 马鞍山 243000）

摘 要：科学技术的不断发展，使得各种新的技术系统层出不穷，并在各个领域都发挥了重要的作用，其中目前人们热议的一个话题就是电气自动化控制系统，它对于提高生产效率，促进生产力的发展具有重要性意义，但是就一些传统的电气自动化控制系统来说，其连接和处理需要采用很多的连接线才能够实现，这不仅使得系统的建立需要消耗很多的人力、物力、财力，而且不利于统一管理，高效维护，各种故障短路等问题一直阻碍着系统的正常工作运行，给生产效率带来了影响.近年来，基于电气自动化控制化技术以及先进的计算机控制技术基础之上发展而来的PLC自动化控制系统也得到了迅速的发展，并积极运用于很多的领域，并在其中充当着重要的角色.在这种背景下，对于PLC自动化控制系统优化设计进行研究和分析具有重要的现实意义.

关键词 ：PLC；自动化控制系统；优化设计；探究

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0058-02

工业自动化的水水平是衡量一个国家生产发展、生产力发展水平的一个重要指标，它对于国民经济的发展具有重要的促进作用，电气自动化作为工业自动化的一个重要组成部分，因此电气自动化技术也是我们必须予以重视的关键技术之一.而基于可编程控制器基础上的PLC技术的产生与发展不仅大大提高了当然的电气自动化控制水平，更是克服了以往控制系统的很多缺点，解决了很多技术上的难题，带来了很大的便利，具有非常好的应用前景，值得推广和应用.为了更好的加强对于PLC自动化控制系统的了解，更好的发挥PLC自动化控制系统的积极作用，本文也从PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述出发，对于PLC自动化控制系统优化设计的主要内容进行了分析，希望给读者一定的启示.

1 PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

1.1 PLC技术

我们常说的PLC技术，其实是可编程控制器的一种简称，它是在计算机技术基础上发展而来的一种新技术，本身其实也是计算机技术的一种表现，但是这种技术却为当前的电子自动化生产创造出了一种专业性很强的自动化的控制器，并且日趋成熟，在电气自动化控制中得到了不断地应用.尽管当前的PLC技术在原来的基础上得到了很大程度的发展和改变，但是我们仍将其定义为PLC.在一定的运行程序下，根据用户的不同需求，并通过相关的软件进行控制，按照既定的命令和顺序进行处理，进而实现对于电气自动化的控制.一般情况下，处理器在执行了一条又一条命令程序中徘徊.相比传统的电气自动化控制系统，PLC控制系统具有非常少的接线量，除了系统的输入、输出端需要进行接线以外，其他的线路一般都是不需要实际的线路进行连接的，而是仅仅通过相关的软件进行连接.另外这种系统所涉及到的信息获取、处理和存储都是按照既定的程序进行的，一般情况下是不需要进行调整和变化的.

和普通的计算机相比，PLC自动化控制系统的内部结构也包括电源、处理器、存储器以及相应的功能处理模块，每一个组成部分都是系统得以运行的基础，都对PLC的作用发挥十分关键.其中的电源组件更是控制系统的基础，它更是关键中的关键，一旦电源不能够正常工作，其他的一切功能都难以实现.另外处理器是系统的核心，主要负责数据的处理和相应信息的转化，它对于系统的作用主要体现在其强大的处理功能上.在复杂的电气自动化的控制环境下，个功能模块以及系统组件的相互作用、相互配合是进行自动化控制的重要保证.

1.2 PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

对于PLC控制系统来说，每一种控制系统的优化设计都是为了满足被控制对象的基本工艺要求，都是为了更好的提高自动化控制水平和生产的质量和效率.但是在PLC自动化控制系统优化设计过程中，除了要按照一定的生产工艺要求以外，还应遵循一定的优化设计原则，以下将作简单的分析.

（1）要最大限度的满足被控制对象的基本工艺要求，这是优化设计的最基本原则.在对于PLC自动化控制系统优化设计之前，应该对于控制系统的基本用途和重要应用环境等进行必要的调查研究，并且搜集和整理相关的数据资料，通过这些准备工作与专业的设计人员形成一份详细的优化设计方案，同时还要协同各方面关系，积极解决设计过程中出现的问题.

（2）在不影响PLC自动化控制系统基本使用功能的前提下，要尽可能的对于优化设计方案进行优化，力求以更简单的设计达到最佳的控制效果，从而实现既经济合理又简单方便的优化设计方案.

（3）在控制系统优化设计的过程中，还应该始终保证安全、可靠这一条设计主线，保证PLC自动化控制系统效率和质量不断提升的过程中，还应该努力保证系统的使用安全和可靠.

（4）PLC自动化控制系统优化设计的主要目的就是提高生产效率，这个过程需要伴随着很多工艺和生产路线的的改进，其中在PLC容量的选择过程中，应该坚持和实际紧密联系在一起，合理确定容量，应该留有适当的余地已被日狗优化改造使用.

2 PLC自动化控制系统的优化设计

2.1 PLC自动化控制系统的硬件设计

硬件设计是自动化控制系统优化设计的一个重要环节，同时也是保证PLC自动化控制系统安全可靠运行的重要组成部分，硬件设计主要包括输入电路设计和输出电路设计以及抗干扰设计三个部分，以下也将作简单的论述和分析.

2.1.1 PLC控制系统的输入电路设计分析

对于PLC自动化控制系统的输入电源来说，供电电源的电压一般是AC85-240V，这种供电电源的适应范围比较广，因此应用也比较多.而为了更好的减少外界环境对于电源的干扰，我们应该在电源上面安装必要的电源净化原件，其中最主要的则是电源滤波器以及隔离变压器.而在隔离变压器的使用过程中，我们可以引入双层隔离技术，这样可以通过屏蔽层的减少高低频脉冲干扰.对于输入电路的设计，一般采用DC 24V的输入电源，但是如果电源带有负载时，一定要注重电源的容量，同时要做好电源的短路防护的准备工作，这对于保障系统的正常安全运行是非常重要的.另外，一般情况下输入电源的容量是输入功率的两倍以上，在设计时还应该在电源之路或是适当位置安装专门的熔丝来保证电路的安全.

2.1.2 PLC控制系统的输出电路设计

在输出电路设计时，首先应该根据基本的生产工艺要求，做好相关的电路设计准备工作，其中的输出电路所需要的各种指示灯以及变频器的控制和调速应该使用晶体管进行输出，特别是频率过高的PLC控制系统更是需要晶体管作为支撑.而当频率过低时，我们则首选继电器作为输出，不仅设计简单，而且也可以提升系统的负载能力.另外对于一些带有输出带电磁线圈的输出电路来说，为了防止浪涌电流的冲击，在设计时应该在直流感性负载的旁边接上续流二极管，它可以吸收浪涌电流，达到有效保护PLC的目的.

2.1.3 PLC控制系统的抗干扰设计

科学技术的不断发展和工业自动化程度的不断加深，如何更好的降低外界因素对于PLC的干扰，已经成为了优化设计PLC自动化控制系统的重要内容.目前晶闸管以及变频调速设置的广泛应用在带来系统功能不断强化同时，也带来了更多的污染以及相关干扰问题，而控制系统的防干扰设计也是我们优化设计时必须解决的问题.对于PLC控制系统的抗干扰设计，一般主要采用以下三种抗干扰方式.

一是隔离，隔离是解决干扰的最直接方式.由于PLC自动化控制系统中的高频干扰都是由于原副边绕组之间的分布电容耦合而成的，因此我们可以直接采用1:1的超隔离变压器对于高频干扰进行隔离，以此来达到抗干扰的目的；二是屏蔽，屏蔽是阻断干扰源传播的抗干扰方式.对于PLC控制系统来说，可以将其直接置于金属柜之中，金属柜可以对静电和磁场起到很好的屏蔽作用；三是布线，这是分散干扰的重要方式，比如将原来的强电动力线路以及弱电信号线进行分开走线，这也可以起到良好的抗干扰效果.

2.2 PLC控制系统的软件设计

在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作.软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现.在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护.PLC控制系统的程序设计思想.由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序.基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序.把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序，这种方法叫做模块化程序设计，这种设计思想和方法对于系统的软件设计作用极大.

3 结束语

PLC是一种专门在工业环境下的电子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用.但是当其工作环境过分恶劣或者充满了电磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统.这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠，提高控制系统的抗干扰能力另一方面设计、安装和使用维护也要多加重视，多方合作消除干扰.由此对于PLC自动化控制系统进行进一步优化设计也显得尤为重要.PLC控制系统的优化设计作为一项系统性非常强的系统化工程，其影响因素也是多方面，而要想实现最优化的设计和改进还需要在反复的实践和设计的过程中不断地进行总结和优化.本文主要是从系统硬件设计和软件设计两个方面对于控制系统的优化进行分析的，其中很多都是在工作中总结出来的经验，仅供大家参考.

参考文献：

〔1〕高尚军,高杰.PLC自动化控制优化探析[J].科技传播,2013（09）:29+4.

〔2〕王玉铎.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].中国科技投资,2013（Z4）:111.

〔3〕汪阳.浅析对PLC的自动化控制系统的优化设计[J].科技风,2008（11）:83.

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（1）电气自动化的系统的排布有着属于自己的独有的一些特点，电气的设备并不是统一的安排在同一个地方，而是根据需求的不同被分别安装在各自的配电室和电机的控制中心，由于，系统的排布中有着大量的配件，在处理所执行的信息时，工作量很大，从而导致机器的维修难度加大，但是，由于它的操作频率相对于较低，电气设备有着高要求，动作的速度也相对较快，在40ms以内就可以完成一个保护的动作。

（2）显示控制屏按钮齐全，显示直观，指示灯寿命长，光效好，可靠性强。控制计算机不仅具有动态协调能力，还可以存储记录，分析相关报告。其启动控制方式大小不一，如小功率采用直接启动的控制方式，大功率采用星形或三角形启动控制的方式，还有的采用变频调速控制的方式。这些不同的控制方式很好的确保了生产设备的运行稳定。

（3）确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。设备一旦出现故障，人可以马上进行连锁控制，非常人性化。

2电气自动化控制系统的设计原则

（1）优化供配电的设计，促进电能的合理利用。设计时首先考虑的是设计的适应性，满足工程的动力、供应、控制和安全等要求制定，以满足建筑运行的要求，同时可以使它的运行处于一种安全的环境中。

（2）提高设备运行效率，力求简单、经济、使用以及维修方便。在整个的设计过程中，安全和满足工程的运行时整个设计的基本前提，在该前提下，一方面要注意不断的扩大工程的效益，另一方面也要注意不断的降低工程的成本，这就要求工作人员不仅仅应该使控制系统简单经济，而且还要使得系统的使用、维护方便、成本低，不宜盲目的追求自动化和高指标。

（3）合理调整负荷，提高设备利用率。在设计的过程中，要尽可能的提高系统的质量，使它的的负荷量在一个合理的范围内，当在一个特殊的用电环境中，可以合理的选取节能方法，提高店的利用率。

3电气自动化控制系统发展的现状

我国的电气自动化技术和国外发达国家相比差距仍然很大。到现在为止DCS系统的应用在自动化控制系统中仍然有着重要的不可取代的地位。

（1）电气自动化工程的分散控制系统，它是由过程控制和过程监控来组成的计算机系统，该系统的基本思想是集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便四大方面，在生产、生活中的应用非常的广泛。但是该系统缺点明显，如可靠性能低，维修困难；生产厂家之间缺乏统一的标准，维修互换性低；价格昂贵等。

（2）WindowsNT和IE是电气自动化控制系统的标准语言规范。第一点是，在电气自动化领域，具有灵活性和易集成化等优点的人机界面操作，已成为一种主流的发展方向。第二点是，对于电气自动化控制系统的维护难度减小。

（3）监控的集中化。其缺点是处理速度缓慢，成本费用大，可靠性能低、设备很难扩容操作、故障查找难度大等。

（4）信息的集成化。在存储和读取信息时，需要使用规定的浏览器才可以访问到信息，并且信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向扩展比较。

4电气自动化控制系统的发展趋势

随着我国经济的不断发展，科技的不断进步，伴随而来的是电气自动化控制系统技术方面的竞争，不但竞争愈演愈烈。同时，此系统对节约有效资源，降低成本费用，甚至改变我国工业的发展都有着积极意义。所以，我们必须根据自身的发展情况，来对自动化控制系统进行相应的规划，积极的发挥自己的有力的条件，实现我国的自主研发，只有这样才有可能在有限的时间内抢占先机。

（1）软件地位大大提升。随着信息技术的发展，网络技术以及计算机发展与应用的广阔前景，尤其是OPC技术、IEC61131标准和Win-dows平台的发展与广泛应用，计算机在电气自动化控制系统融合方面的作用，已无可替代。

（2）电气自动化控制系统统一化、信息化。为了独立开发系统，更为了方便达到客户要求，使得电气设备、计算机监管体系和企业工程管理体系之间数据信息能够及时的传递和畅通的交流，那么需要对电气自动化控制系统进行统一化的管理。此外，信息化是电气自动化控制系统的另一发展趋势，即实现设备与网络技术结合，实现网络自动化和管控一体化。也就是说信息技术不仅渗透在管理层面上，同时在应用信息技术的基础上迅猛发展。

（3）科技的不断发展是电气自动化行业的关键，由于电气自动化是结合了多门学科的一项技术工程，在它的组成原件方面科技的含量比较高，由于在自动化的关键技术是大部分的企业都没有属于自己的知识产权，造成同行业的企业以较低的价格和各种的渠道来加大自己的竞争力，所以，技术的不断发展的选择是整个自动化行业的突破点，也是关于电气行业长远发展的关键所在。只有在不断的科技发展中，电气自动化制系统不断突破，才能在全球化市场竞争中，立于不败之地。

（4）电气自动化工程生产安全化。技术的安全集成化是电气自动化工程在控制系统方面的的一个发展方向，保证系统的安全性，即人、机、环境三者的安全实现是该部分的重要点。在非安全状态时，用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定问题。

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随着时代的不断发展，楼宇的设计中也逐渐加入了智能的因素，在智能化发展的趋势下，楼宇自动化控制系统在建筑行业得到了广泛的应用。在实际的建工工程中，自动化系统不断走向发展与完善，但是关于楼宇自动化控制系统的失败案例也有不少，这就要求我们在实际工作中对自动控制系统进行进一步的完善。本文就对楼宇的自动化控制系统进行了深入浅出的分析与探讨，希望能为楼宇建设的自动化系统控制的相关设计提供一些参考。

【关键词】自动化 控制系统 完善

近年来我国的经济建设得到高速的发展，楼宇的建设开始全面开展，同时也带动了楼宇自动化系统控制建设的发展。楼宇自动化控制系统主要包括四大部分，包括主机、现场监控器、通信网络和仪表。楼宇自动化系统对建筑内的何磊设备进行监控，保证了运行的安全、可靠，同时还能节省人力和物力。但是，因为我国的楼宇自动化控制的发展比较晚，在设计和施工等方面还只是处于初级发展阶段，在具体的设计和施工方面还存在着很多不合理的地方，所以会有运行不良、使用寿命短等问题的出现。所以，根据实际情况，我们要针对楼宇自动化设计的特点对相关的管理功能进行选择，同时还要在实际的工作中积累关于自动化控制的相关经验，使系统设计得到相应的完善，使楼宇自动化控制系统真正的发挥出相应的功能。

1 简述自动化控制系统有哪些基本的功能

在楼宇自动化系统设计中采用的数据通常情况下都是根据自动采集而来的数据，这些数据可以作为系统运行的一种参数，对运行情况进行自我监控，对系统中的各个指标进行全方位的调动，进而实现和创造经济效益和相应的社会效益。

1.1 自动化系统具有数据自动采集的功能

对现地控制单位之间传送的数据进行的处理和存储要建立在系统数据库的基础之上，用上位计算机对系统的相关参数进行分析，从而形成系统运行的参数。在数据库中提取的数据资料可以对自动控制进行调节，通过本身的记录、检索等功能为系统的工作人员的灵活调用作为参考。

1.2 自动化系统具有自动监控与调节的功能

想要提高系统的监控水平和调节水平，可以达到减少对系统操作失误的目的。但是，系统具有本身的复杂性，人工的监控是难以达到要求的，所以就需要自动监控和调节功能的开发与利用。对各种功能设置模拟操作系统，这个系统的设置要建立在数据科学合理的基础上。将自动系统的指令设置在屏幕显示器上，根据计算机屏幕显示执行的步骤，这样就可以对系统运行进行一目了然的监控了。

1.3 总动画系统具有现地控制单元的功能

这个功能应该在自动化操作系统中某个环节的后面，进行现地的现实和处理，同时将操作的具体情况传到主控层。主控等再根据指令对是否满足指令的条件进行分析。最后按照发出的指令将硬件运行到相应的位置上。现地控制一般都会设置权限开关，根据开关实现远程的切换，同时依然可以使用手动的方式进行辅的操作，手动操作还可以解决特殊情况下的燃眉之急。

2 对数据采集的设计

在对自动化系统进行上述三项基本功能的设计的时候，一定要体现出系统基本功能之间的共通性，还要对这些功能进行合理的处理，使自动化控制功能的适用性能够得到相应的提高。

2.1 对数据采集的设计

在对系统数据进行采集之前要做到有针对性的进行采集，对自动化控制系统数据进行采集之后，要及时将数据传送到上位计算机中，实现系统运行的实时监控，这些数据可以作为盘点系统运行是否正常的重要依据。对系统的数据采集可以用单端隔离的模拟量进行输入卡，用波形检测的方式对系统自动收集的数据进行分析与监控，同时，必须要设置好采集范围和输出通道。

对数据进行采集设计时要做到对数据保存情况的实时显示。在对软件进行设计的时候还要对校本程序进行编译，同时用人机界面对数据的几率、存储等情况进行显示，最后将软件和数据可连接起来。这种功能使数据记录和存取的便利性得到大大的提高，同时还完成了对数据可的属性设置。

值得一提的是，对数据进行采集的时候要遵循一个重要的原则，探测元件与要采集的内体要尽量靠近，以减少传导中的误差，避免这些误差对数据真实性的影响。在传输中还可以使用光纤等新技术，这种新技术的应用可以达到准确的目的同时又不会使误差造成系统的误动作。

2.2 监控设计

在自动化系统中的监控最常见的方式有三种：远程监控方式、集中监控方式和现场总线监控方式。其中几种监控方式便于系统运行的维护管理，对系统的设计比较容易，也没有较高的要求和标准。远程监控方式的优点主要有对资源能够起到节约监控的目的，同时具有较高的可靠性，并且在实际的应用中可以体现出组态灵活的优势，还可以实现对电缆、附属材料的节约利用。现场总线监控方式是当今条件下一种比较符合时代特征的监控方式，它可以实现远程监控，使监控的连接线路缩短，在这种方式上可以很好的体现出智能化的特点。同时为网络控制系统的发展奠定了基础。

2.3 现地控制单元

自动化系统现地控制单元的实际采用了计算机软件和硬件等先进的技术，确保了各项标准都能符合指标要求。随着科技的不断发展，计算机在不断的更新换代，系统的规模也应该随着计算机的更型换代得到扩展与升级，维护方面要具备自我诊断和自我恢复的功能，避免因为人员操作失误造成的损失。现地控制单元的设计主要包括对机组设备的调节和将控制；对机组控制单元顺序的控制；数据通信要保持通畅；要有自我诊断的功能。

3 结语

综上所述，对自动化控制系统进行设计的时候，要将采集到的数据及时的输送到上位计算机中，对整个运行流程实现实时监控，根据数据对系统运行状况进行判断。还要根据各种方式的运用，使系统工作的效率得到提高，减少维护故障率，在新技术的帮助下，实现计算机对整个系统的配置与设计。

参考文献

[1]张雪峰.楼宇自动化控制系统的IP化发展分析[J].智能建筑电气技术，2012（6）.

[2]杨慕铁.浅析如何完善楼宇自动化控制系统设计[J].福建建材，2013（6）.

[3]何宇红.楼宇自动化控制系统工程设计探析[J].科技与企业，2012（10）.

作者简介

汪诗雯（1985-），女，安徽省歙县人。大学本科学历。现为柳州市人民医院助理工程师。主要研究方向为电子信息工程。

篇(6)

关键字：建筑钢结构；设计；工程造价；控制

Abstract: electrical automation and control systems have been widely used in the field of modern manufacturing, space flight, medical research and transportation, with the development of new areas, electrical automation continuous integration into the new factors, such as intelligent systems and large-capacity information delivery systems. Further enhance China's technological level in the field of electrical automation, it has a tremendous impact.Key words: steel construction; design; project cost; control

中图分类号：S24文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）02-

近年来，电气自动化控制系统在生活中应用越加广泛，方便生活的同时也使得智能化水平不断提高，能够更加精准的控制仪器设备，并且大容量信息数据传输的实现，也可以依托在不断发展的通讯技术上。可见，电气自动化控制系统在生活中的巨大作用。在现代制造、航天飞行、医学研究以及交通等领域电气自动化控制系统都得到广泛应用，而随着新领域的开发，电气自动化不断地融合进新的因素，诸如智能化系统和大容量的信息输送系统。进一步提高我国在电气自动化领域的科技水平，影响巨大。

一、电气自动化控制系统的综合功能简述

结合目前常用单元机组的运作模式和电气自动化的控制特点，可以将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下。它的综合功效是：形成发变组断路器220kV/500kV的出口，从而隔断开关控制和操作；控制发电组、厂高变以及励磁变压器的保护程序；形成包括启励和灭磁操作以及切换增减磁控制方式的操作组成的发电机的重要励磁系统；同时变组断路器出口将自动形成开关自动化并允许手动操作的同期并网；高压6kV厂用电源的监视及操作、厂用电压快切装置状态的操作、监视及低压自投控制装置；380V的低压厂用电源的系列自投装置控制；允许两台机共用的变压器操作控制程序；保安电源及柴油机组的操作控制程序；监视直流系统及LPS系统。同时，因为电力自动控制系统在发变组的主保护及安全自动装置部分要求必须全部实现在DCS中，目前尚未得到发展，不过值得肯定到是，已经与DCS要扣实现连接，可以通过这一系统进行追忆事故的实现，这也属于通讯信息自动化装置。

二、主要功能

1、自动控制功能。高压和大电流开关设备的体积是很大的，一般都采用操作系统来控制分、合闸，特别是当设备出了故障时，需要开关自动切断电路，要有一套自动控制的电气操作设备，对供电设备进行自动控制。

2、保护功能。电气设备与线路在运行过程中会发生故障，电流(或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度，这就需要一套检测这些故障信号并对设备和线路进行自动调整(断开、切换等)的保护设备。

3、监视功能。电是眼睛看不见的，一台设备是否带电或断电，从外表看无法分辨，这就需要设置各种视听信号，如灯光和音响等，对一次设备进行电气监视。

4、测量功能。灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电)，如果想定量地知道电气设备的工作情况，还需要有各种仪表测量设备，测量线路的各种参数，如电压、电流、频率和功率的大小等。

在设备操作与监视当中，传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代，但在小型设备和就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围。这也都是电路实现微机自动化控制的基础。

三、电气自动化控制系统组成

1、电源供电回路。供电回路的供电电源有AC380V和220V等多种。

2、保护回路。保护(辅助)回路的工作电源有单相220、36V或直流220、24V等多种，对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护，由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等保护组件组成。

3、信号回路。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路，如不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备等。

4、自动与手动问路。电气设备为了提高工作效率，一般都设有自动环节，但在安装、调试及紧急事故的处理中，控制线路中还需要设置手动环节，通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换。

5、制动停车回路。切断电路的供电电源，并采取某些制动措施，使电动机迅速停车的控制环节，如能耗制动、电源反接制动，倒拉反接制动和再生发电制动等。

6、自锁及闭锁同路。启动按钮松开后，线路保持通电，电气设备能继续工作的电气环节叫自锁环节，如接触器的动合触点串联在线圈电路中。两台或两台以上的电气装置和组件，为了保证设备运行的安全与可靠，只能一台通电启动，另一台不能通电启动的保护环节，叫闭锁环节。如两个接触器的动断触点分别串联在对方线圈电路中。

四、电气自动化控制系统的设计思想

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误操作的可能性。

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(如Lonworks总线，CAN总线等)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监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

3．现场总线监控方式

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定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样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备、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，不会导致系统瘫痪。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。

五、探讨电气自动化控制系统的发展趋势

实际上，电气自动化控制系统的发展趋势应该是分散、开放并具备信息化特征的。分散的结果能保证网络中每一个模块职能的独立从而分散系统危险实现系统运行的安全可靠；开放性的系统结构则是通过外部接口实现内外部系统的网络连接；信息化则使所有的信息得到综合分析处理，实现网络科技与管理的结合、一体化，真正做到电气自动化控制系统的不断提升。未来的发展趋势中，我国企业还需保证稳定的健康发展，认识不足并不断的通过高新科技的学习巩固基础能力，发挥创新精神，才能开创出和谐的发展局面，为工业自动化的实现做贡献。

参考文献：

[1]周艳惠.电气自动化控制系统的设计[R].中国新技术新产品.2010年2期.

篇(7)

关键词：冶金行业、电气自动化、控制

中图分类号：F407文献标识码： A

一、前言

进入二十一世纪以后，我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效，其发展和应用前景，将更趋向于信息技术的持续创新应用，进一步提高冶金生产集成控制水平，提升生产自动化程度、信息化和工业化深度融合，向智能化方向发展。

二、冶金电气自动化技术的基本特点

冶金电气自动化技术的特点主要表现在：

1、适应冶金企业生产需要，技术涵盖面很大

冶金企业的生产基本属于流程型，生产过程工艺环节多、连续性强，而且包含有复杂的物理和化学过程，生产流程存在着各种突变和不确定因素，包括原燃料成分和生产技术条件等都经常发生波动。为确保冶金生产的顺利进行，生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等，制定最优的生产作业计划，并进行动态的调整。为提高产量、质量和效益，就必须在生产过程中，推行自动化管理，在方方面面引入电气控制设备，全方位的应用电气自动化控制技术，才能满足生产控制和管理需要。

2、技术程度高，应用复杂

冶金电气自动化技术应用比较复杂，既有软件，又需要有硬件，而且不同的环节、细节，要用到不同的技术控制方案，这样才能适应冶金生产设备种类多、工艺过程长、产品质量要求高等状况，真正提高工作效率。这样，就需要工作人员熟悉这些技术，有宽广的知识面和娴熟的技术技巧。

3、对电子技术依赖性强

冶金生产的电气自动控制系统，整个过程都需要用到电子技术，否则无法提升其自动化程度。从采集信号的传感器，到信号处理运算的控制器，从监控运算，到结果执行，都与电子技术紧密相关。每个环节都不能离开电子技术的进步。

基于这些特点，冶金电气自动化技术的应用，特别强调与时俱进，既要加强冶金企业的基本建设，引入高新技术，又要加大人力资源管理，提升员工技能水平，才能真正驾驭这些高新技术，提高冶金生产绩效。

三、冶金电气自动化技术的重要作用

冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用，至少表现在下述几个方面。

1、大幅度降低人工操作故障率

冶金生产应用电气自动化技术以后，可以在很多环节和细节，变人工操作为自动化操作，使所用相关设备按照程序逻辑，按部就班的进行。这样可以大幅度地减少人力，从而不但有效节约生产成本，而且能减少人为操作失误对机械设备的影响，保证设备正常运转，提高工作效率。还能增强管理的科学和规范程度，综合性地提高冶金生产的现代化水平。此外，应用高新自动化技术，还能为员工提供良好的工作环境。

2、有效提升设备运行效率

冶金生产的电气自动化技术应用，主要引入电子计算机技术，利用电子计算机的功能，实现了对冶金生产设备及其各项控制的自动化操作，从而使主要的生产过程实现自动化，这就极大地节约人力资源，减低生产成本，提高生产流程及其各个环节的工作效率。电子自动化技术，既能直接干预生产操作，实现无人操作，还能对整个工作系统进行局部和综合监控，实施定位分析，得出生产的电能负荷、机械负荷、过程规范程度、原材料数量和质量控制等方面的监测数据，提供报警和故障信号，或者自动实施相关调整，以保证设备和过程都能在最佳状态下运行，这样就可以大幅度提升设备运作效率，提高产品质量。

3、推进冶金生产的规模化和现代化

冶金生产过程包括了复杂的工艺流程和生产技术，只有借助电气自动化技术，才能促进生产过程实现自动化。随着冶金生产的改革和发展，生产人员对工艺设备及其控制提出了越来越多的方案，对工艺控制的要求也越来越细致。所有这些都需要引入高新技术，才能推进提高其电气自动化水平，满足生产的需要。例如，在某轧钢厂高线生产车间，光纤环网通讯技术，现场总线控制技术，生产现场在线监控系统，电机测温在线巡检等都得到了很好的应用，其他冶金生产环节也应用到了大量的继电保护技术、传感器技术、PLC技术、DCS系统集成技术等。

四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势

虽然我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展，但是受到很多因素的影响，我国各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡，而这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发创新已经成为未来发展的趋势。

1、提高并改善自主集成数字化控制系统的水平。很多的冶金企业都有过做自动化集成项目的经历，但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。

（1）自主集成要以‘我’为本

以我为本就要求核心技术是自己创造的。虽然会在创新的路上经历一些磨难挫折，但是也要先人一步早行动，笨鸟先飞，坚持不懈，创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子，数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，对生产过程进行改善，改进控制系统的同时，也提高了生产效率。控制系统有很强的仿真能力，保持其他生产过程不变，对历史生产过程调整模拟，然后通过仿真计算，得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型，调整到最好然后进行上线冶金。

（2）整套系统要实现实时控制

该技术必须拥有超强的实时性，不但在数据采集方面利用最新的，而且要对数据进行分析处理并且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高，则对实时性没有太高要求，如果要生产高端钢铁产品，必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。

（3）数据挖掘与应用

通过改善自动化控制系统的水平，生产出优质的钢铁产品，是提高行业竞争力的关键。在钢铁自动化控制系统中，对生产过程的实时数据进行收集整合，并通过数学模型的优化，而达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。在当代的冶金技术中，对数据的挖掘与应用也来越完善，而现在技术中的数学模型，控制算法等也广泛应用于自动化控制系统。

2、冶金自动化控制系统优秀的服务

自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变，对服务的质量要求与日俱增。第一，现在冶金企业都在追求一种零故障的目标，这就要求除了设备本身的检修外，不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二，自动化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力，这就要求系统本身的性能必须优秀。第三，必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容，提高标准化服务是必要的措施，只有这样才能精细管理，提高自动化的优化。

3、冶金自动化控制系统要不断开拓创新

自动化控制系统要想长期生存并保持旺盛的生命力，必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。而在将来。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术，将测量精度大大的提高。

五、结语

综上所述，冶金自动化控制技术的好坏直接影响着我国冶金行业发展的速度和质量。在高新科技迅速发展的今天，城市化进程的逐步加快，这使得当前冶金的电气自动化控制技术的程序和手段还需要进一步的提高，加大创新意识，走自主研发道路，借以促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展，实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。

参考文献：

[1] 郭雨春：《钢铁业信息化的未来》，《中国计算机用户》，2003年47期

[2] 周传典：《我国钢铁工业转向品种质量为主时期》，《科学中国人》，1995年02期