控制系统论文(15篇)

在社会的各个领域，大家都经常看到论文的身影吧，论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。相信写论文是一个让许多人都头痛的问题，以下是小编整理的控制系统论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

控制系统论文1

1电气工程自动化工程控制系统的发展存在的问题

1.1电气工程自动化工程体系优缺点同时存在

现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS（分布式控制）两种。首先集中控制系统的优势在于，它将全部功能都安置在一个处理器中，在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大；在此控制体系中，隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接，在设备扩容等方面比较困难，其操作难度也比较大。其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的，在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表，减少系统安全可靠性，在维修环节也比较困难，各个设计厂家没有规范而统一的标准，加重维修的成本，并且其价格比较高。

1.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口

电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准，这种情况提升工程造价，阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要，然而很多企业没有规范的方案，各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异，导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化，难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。

1.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化

在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节，相关工作人员的专业技术比较薄弱，需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足，一般产品属于中低档，需要提高其创新能力。

2构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策

2.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系

要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点，制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流，从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的方向进行制造和生产，让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统，可以运用社会性质和分工外包间的协作，让零部件的生产走商业化生产的路线，促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。

2.2运用国际化生产标准

IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准，可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术，由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时，PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统，其接口具有标注化，能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换，妥善的解决由于通讯而产生的问题。

2.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才

随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化，对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求，所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才，他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训，使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构，可以引进人才，通过引进人才的“传帮带”，培养新人，促进他们在维修和系统保养等方面的学习，提高工程系统安全可靠性。

3结语

随着我国国民经济的快速发展，电气工程自动化工程控制系统在经济发展过程中凸显出重要作用。纵观工业经济的发展历程，电气工程自动化工程的作用是明显的，自动化功能控制体系能够降低企业经济成本，增强检测精度等。另外运用自动化控制体系也能够降低事故发生频率，提高工程具有的安全性，保证电气工程快速、平稳运行。本文分析了电气工程自动化工程控制系统的现状、问题以及解决策略，旨在帮助技术人员解决实际问题以及推动电气自动化控制系统的健康、长远发展。

控制系统论文2

摘要：

随着高新技术的不断开发，数字通信及控制技术也在飞速发展，计算机通信及控制技术得到了广泛应用，针对各种情况探讨了保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施。

关键词：计算机通信；控制系统

1、在设计计算机通信与控制系统时要注意以下事项。

（1）在对计算机通信与控制系统设计和配置时，要注意到系统的结构要紧凑，布局要合理，信号传输要简单直接。

在计算机通讯与控制系统的器件安装布局上，要充分注意到分散参数的影响和采用必要的屏蔽措施：对大功率器件散热的处理方法；消除由跳线、跨接线、独立器件平行安装产生的离散电容、离散电感的影响，合理利用辅助电源和去耦电路。

（2）计算机通信与控制系统本身要有很高的稳定性。

计算机通信与控制系统的稳定性，一方面取决于系统本身各级电路工作点的选择和各级间的耦合效果。特别是在小信号电路和功率推动级电路的级间耦合方面，更要重视匹配关系。另一方面取决于系统防止外界影响的能力，除系统本身要具有一定的防止外界电磁影响的能力外，还应采取防止外界电磁影响的措施。

（3）算机通信与控制系统防止外界电磁影响的措施，应在方案论证与设计时就给予充分考虑。

例如数字信号的采集传输，是采用脉冲调制器还是采用交流调制器，信号在放大时采用几级放大器，推动司服系统工作时采取何种功放，反馈信号的技术处理及接入环节，电路级间隔离的方法，器件安装时连接和接地要牢固可靠，避免接触不良造成影响，机房环境选择和布局避免强电磁场的影响等。

2、排除电源电压波动给计算机通信与控制系统带来的影响。

计算机通信与控制系统的核心就是计算机，计算机往往与强电系统共用一个电源。在强电系统中，大型设备的起、停等都将引起电源负载的急剧变化，也都将会对计算机通信与控制系统产生很大的影响；电源线或其它电子器件引线过长，在输变电过程中将会产生感应电动势。防止电源对计算机通信与控制系统的影响应采取如下措施：

（1）提高对计算机通信与控制系统供电电源的质量。

供电电源的功率因数低，对计算机通信与控制系统将产生很大的影响，为保证计算机通信与控制系统稳定可靠的工作，供电系统的功率因数不能低于0.9。

（2）采用独立的电源给计算机通信与控制系统供电。

应对计算机通信与控制系统的主要设备配备独立的供电电源。要求独立供电电源电压要稳定，无大的波动；系统负载不能过大，感性负载和容性负载要尽可能的少。

（3）对用电环境恶劣场所采取稳压方法。

对计算机等重要设备采用UPS电源。在稳压过程中要采用在线式调压器，不要使用变压器方式用继电器接头来控制的稳压器。

3、防止由于外界因素对供电电源产生的传导影响。

由于外界因素对电源产生的传导影响要采取以下措施。

（1）采用磁环方法。

①用磁环防止传导电流的原理。

磁环是抑制电磁感应电流的元件，其抑制电磁感应电流的原理是：当电源线穿过磁环时，磁环可等效为一个串接在电回路中的可变电阻，其阻抗是角频率的函数。即：Z=f/(ω)

从上式可以看出：随着角频率的增加其阻抗值再增大。假设Zs是电源阻抗，ZL是负载阻抗，ZC是磁环的阻抗，其抑制效果为：DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]

从上述公式中可以看出，磁环抑制高频感生电流作用取决于两个因素：一是磁环的阻抗；另一个是电源阻抗和负载的大小。

②用磁环抑制传导电流的原则。

磁环的选用必须遵循两个原则：一是选用阻抗值较大的磁环：另一个是设法降低电源阻抗和负载阻抗的阻值。

（2）采用金属外壳电源滤波器消除高频感生电流，特别是在高频段具有良好的滤波作用。

电源滤波器的选取原则：对于民用产品，应在100KHZ一30MHZ这一频率范围内考虑滤波器的滤波性能。军用电源滤波器的选取依据GJBl51/152CE03，在GJBl51/152CE03中规定了传导高频电流的频率范围为15KHZ-50MHZ。

4、抑制直流电源电磁辐射的方法。

（1）利用跟随电压抑制器件抑制脉冲电压。

跟随电压抑制器中的介质能够吸收高达数千伏安的脉冲功率，它的主要作用是，在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其阻抗立即降至很低，允许大电流通过，同时把电压箝位在预定的电压值上。利用跟随电压抑制器的这一特性，脉冲电压被吸收，使计算机通信与控制系统也减少了脉冲电压带来的负面影响。

（2）使用无感电容器抑制高频感生电流。

俗称“隔直通交”是电容器的基本特性，通常在每一个集成电路芯片的电源和地之间连接一个无感电容，将感生电流短路到地，用来消除感生电流带来的影响，使各集成电路芯片之间互不影响。

（3）利用陶瓷滤波器抑制由电磁辐射带来的影响。

陶瓷滤波器是由陶瓷电容器和磁珠组成的T型滤波器，在一些比较重要集成电路的电源和地之间连接一个陶瓷滤波器，会很好起到抑制电磁辐射的作用。

5、防止信号在传输线上受到电磁幅射的方法。

(1)在计算机通信与控制系统中使用磁珠抑制电磁射。

磁珠主要适用于电源阻抗和负载阻抗都比较小的系统，主要用于抑制1MHZ以上的感生电流所产生的电磁幅射。选择磁珠也应注意信号的频率，也就是所选的磁珠不能影响信号的传输，磁珠的大小应与电流相适宜，以避免磁珠饱和。

(2)在计算机通信与控制系统中使用双芯互绞屏蔽电缆做为信号传输线，屏蔽外界的电磁辐射。

(3)在计算机通信与控制系统中采用光电隔离技术，减少前后级之间的互相影响。

(4) 在计算机通信与控制系统中要使信号线远离动力线；电源线与信号线分开走线。输入信号与输出信号线分开走线；模拟信号线与数字信号线分开走线。

6、防止司服系统中执行机构动作回馈的方法。

（1）RC组成熄烬电路的方法。

用电容器和电阻器串联起来接入继电器的接点上，电容器C把触点断开的电弧电压到达最大值的时间推迟到触点完全断开，用来抑制触点间放电。电阻R用来抑制触点闭合时的短路电流。

对于直流继电器，可选取：R=Vdc/IL，C=IL*K。

式中，Vdc：直流继电器工作电压。I：感性负载工作电流。K二0.5-lF/A

对于交流继电器，可选取：R>0．5*UrmS，C二0.002-0.005(Pc/10) F。

式中，Urms：为交流继电器额定电压有效值。Pc：为交流继电器线圈负载功率。

（2）利用二极管的单向导电特性。

二极管加电阻与负载并接起来，当切断电源的瞬间，由于反电动势产生的电流，流过与负载并联的二极管，并在负载电阻上消耗掉感应负载所产生的能量，这种结构的电路一般要求二极管的反向电压为电源电压的10倍以上。

控制系统论文3

摘要：目前我国电正逐步朝着智能电网调度自动化方向发展，智能电网在实现自动控制过程中，需要做好系统的设计，确保智能电网调度的合理运行，促进我国电调度自动化的发展。

关键词：智能电网；自动化控制；设计与应用

随着电子信息技术的高速发展，智能电网得到了进一步普及，并且取得了成功。智能电网的普及提高了电力企业的劳动效率，并且实现了科学管理，对提高电网运行的经济效益和安全水平，因此电网设计自动变化对电力企业来说越来越重要。

1选择系统硬件方案

自动化控制系统在设计过程中需要做好硬件的选择，硬件是系统涉及到基础，硬件选择涉及到的具体内容如下：

1.1配置两台服务器（SCADA）

通过服务器完成对数据的监视、处理、控制。为了确保数据的及时传输，每台服务器都应当通过千兆以太网与主网连接。每一台服务器的技术要求如下：64位字长，操作系统可选用Unix系统，CPU的内存大小应当大与2GB（可过充），确保日后对系统进行修改的便捷性。

1.2数据服务器

数据服务器应当准备两台，相互作为备用服务器，其主要功能用户网络结构、数据库模型、理实数据的存储，以及资料报表的生成，避免数据丢失，对配电网的运行造成不良影响。

1.3磁盘列阵

在数据服务器中配备磁盘列阵实现对全部历史数据的存储，存储量的大小应当依据电网的存盘周期、电网要测量点数、保存周期进行。

1.4计算机网络

针对系统内网和外网的交互，应当配备4台网络交换机，内网连接ACADA中的各个分布点，外网与本地的连接则通过路由器完成。对内网在配置上采用冗余配置，并且使用的是双以太网，双网能够实现负载分流，每个网的工作都可以独立进行，并且可以相互作为对方的备用网络，确保了系统运行的可靠性。外部网路交换过程中，要配置防火墙，对以硬件设备进行安全隔离，同时要制定相应的安全防护策略，确保在对系统监控时，不会受到外部环境的干扰。在系统中使用的网络IP地址，必须要省里电力调度专用的网络IP地址规划。

2软件配置

软件配置应当从以下几个方面入手：

2.1操作系统

各个工作中和服务器操作系统的可靠性、稳定性、安全性都能满足要求，在实际应用环境中，操作系统和应用环境都必须是通用的。

2.2商用数据库

目前，商业上常用的数据库有Oracle、Sybase等，该类型的数据性能稳定，安全性高。

2.3应用软件

SCADA应用软件在功能上可以满足主站调度在运行上的需求，在实际操作过程中，所使用的全部软件都必须能同一平台上使用，并且使用的在实际操作过程中应当具有统一的人机界面和数据库，并且可以实现对数据库和公共电力系统模型的共享。

3系统设计

调度自动系统的设计必须要先相关的规定与要求，遵守IEC、ISO、DL等标准，同时在系统设计过程中需要强调实用性、可靠性、开放性等原则，并且要以建设时间作为参考，系统的扩从能力应当能够满足当年之后8-10年的需求。

3.1设计原则

系统设计上需要满足实用性、开放性、可扩展性、安全性，在设计上要做确保经济较合理、确保技术的先进性。

3.2系统规模与容量

在设计上应当以设计当年的参数作为主要数据参考，要对未来8-10年的技术发展进行合理预测，系统规模设计要依据技术规范进行，确保系统处理数据的能力能够满足电网的发展需求。

3.3SCADA设计

SCADA调度自动化基本应用主要包括：数据的采集和数据处理、控制与调节、历史数据管理、趋势记录、电子值班、安全管理等多方面功能，实时信息发布和网路通信功能。

3.4设计硬件配置

硬件系统的设计需要满足水平年调度自动化系统功能需求。硬件设备需要以标准化通用设备，要具有开放性，需要符合SCADA系统原理，确保系统的安全性、可靠性和实时性。在系统中使用的关键设备冗余配置，要重视系统的重要性，结构上应当选用双网架构，服务器应当应用工作机组，基于UNIX服务器和RISC64bit技术。

4结束语

电网运行的核心是电网调度，开发和研究智能调度系统已经成为了必然，做好自动化控制系统，确保智能电网调度自动化控制系统的合理运行，使其能够更好的为人们服务。

参考文献

[1]解深海.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].山东工业技术,20xx,17:130.

[2]林怀德.自动化控制技术在智能配网中的应用分析[J].自动化与仪器仪表,20xx,10:140-141.

[3]闪鑫,戴则梅,张哲等.智能电网调度控制系统综合智能告警研究及应用[J].电力系统自动化,20xx,01:65-72.

控制系统论文4

【摘 要】在社会发展进步的过程中，自动化技术也进入了稳步发展的过程。电气自动化技术的发展历史比较长，并且支撑了我国当前工业技术的快速发展，对于国家的经济增长以及工业化的推进有着重大意义。广泛应用电气自动化技术能够显著提升工业生产的效率，并且避免大量人力资源的浪费，确保企业生产质量和效率的提升，能够提升相应的生产效益。从目前所掌握的情况来看，电气自动化工程控制系统是一类非常高科技的系统，在操作上非常简单，同时能够对很多的问题进行积极的预防，所以具有较大的应用意义。文章就此展开讨论，并提出合理化建议。

关键词电气 自动化 工程 控制系统

在当今社会之中，电气自动化已经成为了不可避免的趋势，纯人工的操作方法根本不适合长久的工作。特别是在进入到21世纪以后，各个地方的电力工作开展，都是依托强大的设备来完成的，如果缺乏了系统的有效支持，很容易在工作上出现恶性循环的状况，并且针对电力工作的拓展、修复、优化等，也将产生极大的不良影响。所以，电气自动化工程控制系统的发展现状，需要得到正确的总结，同时更加对今后的发展趋势进行深度的明确，运用科学的手段及方法，创造出更高的效益。

1 电气自动化工程控制系统的现状

简单来讲，电气自动化工程控制系统是一类比较智能化的系统，其固有的操作方法和运行方案是比较多的，各地方在引进该系统以后，则可以充分的结合地方需求和电力工作的标准，将工作方案做出良好的转变，进而为日常工作提供较多的支持。除此之外，电气自动化工程控制系统在应用的过程中，针对安全性、可靠性等方面，均实施了有效的提升，减少了各种矛盾操作和冲突的问题，确保电气工作能够顺利的开展，任务完成率得到了较高的提升。

（1）电气自动化工程控制系统的信息集成化逐步明显。就系统本身而言，电气自动化工程控制系统在目前的操作中，能够满足工作上的需求。集成化的处理，主要在于纵向、衡量的良好干预，增添系统内容的同时，不会产生严重的负担现象[1]。除此之外，在研究电气自动化工程控制系统的过程中，发现很多的精密设备，都在朝着微小化的方向发展，各种芯片、零部件的合理加工、配合，造就了高效率的系统，操作内容上也不断的增加，基本上都通过各类软件来完成的，对未来工作而言，可以产生较大的积极帮助。

（2）分布式控制系统。与过往情况不同的是，当代的社会发展是非常快速的，很多工作内容都要得到较快的革新处理，一方面是为了满足工作上的需求，另一方面则是为了其他的工作進行有效的准备。在现阶段的工作当中，电气自动化工程控制系统具有多元化的特点，总控系统的子系统类型多样，分布式控制系统就是其中之一，并且带来了很大的积极作用。例如，分布式控制系统在操作上非常的简单，可直接按照主观上的需求来完成，各个工作任务之间表现出相互独立的特点，运作过程中不会产生干扰的情况。每一项工作任务完成后，都会集中到总体的系统内部，进行快速的总结处理，为电气运营的良性循环，做出了较强的保障。

2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

2.1 创新技术的深入研究

与一般的系统有所不同，电气自动化工程控制系统是通过众多技术支撑起来的，当下所获得的各项积极成果，都与相关的技术存在密切的联系。因此，未来的发展趋势当中，仍然要将各类创新技术深入的研究，在获得阶段性成果以后，积极的投入使用，不断对系统做出优化处理，创造出更高的价值。

（1）电气自动化工程控制系统的未来发展中，智能化创新技术将会占有主导性的地位。现下的几乎所有电气产品，都在不断的靠拢智能化，希望由此来带给消费者更好的体验[2]。电气自动化工程控制系统也是一样的，其在自身的智能化技术中不断的丰富以后，系统本身就可以对各类工作情况做出准确的判定，在处理问题过程中，直接按照最优的方式来处理，减少过往的不足和缺失。同时，在发现系统难以应对的问题时，将直接发出相应的报告，及时告知技术人员处理，将工作效率不断提升。

（2）智能化技术在研究到一定程度后，将直接促使电气自动化工程控制系统整体，转变为高度智能的系统。从客观的角度来分析，智能系统意味着可以在某种程度上，脱离人工的操作，每天自动的运行、总结、分析、发出报告等等[3]。工作人员根据系统的提示来工作，并且按照良性循环的方法来操作，大大降低了工作出错的情况，很多方面的工作任务都可以在较短的时间内完成，基本上不会产生严重的问题。可是，智能系统还有很多的挑战需要完成，包括设备、系统、软件、硬件的有效结合等，这些都需要在日后专项研究。

2.2 统一化的电气自动化工程系统

电气自动化工程控制系统在今后的发展趋势当中，还会将“统一性”贯彻落实，由此来加强各方面的稳步控制，推动系统本身的价值提升。本文认为，统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等，这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理，关键能够达到客户的需求，也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说，是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时，不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网，需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。

3 结语

本文对电气自动化工程控制系统的现状、发展趋势展开讨论。在社会进步发展的过程里，先进科学技术的作用不可忽视。电气自动化工程控制系统就是在生产需求提升和科学技术进步的背景下发展起来的，只有持续的发展和创新电子自动化技术，才能够满足当前的生产要求，并且积累宝贵的实践经验。通过四年的学习，我的专业知识得到巩固和提高，在工作中遇到的技术难题的以解决，也让我深刻体会到电气自动化对人类工业发展的重要性。

参考文献：

[1]张礼崇，郜祥，王焱，李兴.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场，20xx，01：127-128.

[2]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用，20xx，18：125.

[3]蔡珊.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].化工管理，20xx，14：40+42.

控制系统论文5

在通讯技术与网络技术的高速发展状态下，家庭生活环境更趋于现代化，各种新兴技术直接影响着人们的生活，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联，给予家居系统更多的智能选择，提高了家居环境的服务水平。

一、智能家居系统设计的流程

单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一，其系统本身具备很多优点。例如，较其他系统，单片系统的体积更小，成本更低，功能性更加强大，单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步，逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。

在总体设计的流程中，外界信息经过感应器传导，其信号内容进行放大与整形，进一步传导单片机信号分析处理，再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换，引导红外与光电装置，将信息内容传递于执行器件。在控制系统中，系统控制器会接收到远端传递过来的信号，并且对其解码，再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中，我们要充分考虑用户使用的便捷性，在控制系统中添加语音提示操作系统，使用户能够在无人值守系统的情况下，更好地进行系统操作。

二、智能家居系统的应用设计

(一)传感器应用设计

传感器的应用设计，是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上，应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中，火灾警报传感器是设计的第一项，火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高，能够及时将烟雾信号转换为电信号，在智能家居的设计中，烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上，将家居系统与小区或消防警报系统相链接，充分利用智能家居系统的安全性。

其次，我们要设立可燃气体传感器，将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方，监视气体疏通管道的安全性，如果发生天然气泄露等情况，感应器会自动关闭天然气输送管道阀门，并且向外界发出信号，及时通知家庭以及小区物业，降低财产损失。在可燃气体感应器设置上，利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中，防盗报警系统可以分为两部分，一部分是对家庭周围环境的防护，例如周围环境的监视控制，门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对

家庭无人的情况，对于室内的感应防盗系统，利用红外感应装置，在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候，关闭室内防盗系统，开启室外防盗系统，在无人活动的情况下，室外系统与室内系统均开启，并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。

(二)通讯接口应用设计

智能家居的生活控制系统中，数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现，GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心，GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号，并且在不需要额外增加电路支持的情况下，可以完成FR和EFR的编码工作。

在连接方式上，TC35与单片机需要采用串行异步通信接口，使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中，红外接口的特点在于信号稳定，接口之间相互独立，使用方面抗干扰性强，不会对手机的通讯产生影响，缺点是传输的距离有限，传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远，可靠性高，不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容，设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中，要分析家庭周围的环境，考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响，选择合适的接口，应力求将红外接口与电缆接口进行结合，提高智能家居系统工作的效率。

(三)红外线应用设计

在系统设计的控制方面，可以加入更多的红外设计理念，在智能家居设计中，红外遥控器是被广泛应用的，但是在实际操作过程中，一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品，遥控器之间的兼容性很差，在新型智能家居设计中，可以利用红外插座、红外开关等产品，将电器的操作信号与电信号进行混合，利用红外系统中的学习与记忆功能，使红外插座成为信号传递的枢纽，同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量，然后对测量数据进行反馈，从而提高遥控器的效率，实现家庭智能控制系统的优化。

总之，在智能家居系统的设计中，首先要明确选择系统的性质，其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求，并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面，分析传感器的种类并选择合适的连接端口，提高控制系统的灵敏度，并结合红外线感应技术，增强智能家居控制系统的完整性，使其能更好地提高人们生活质量。

控制系统论文6

一、职校电气控制中自动控制系统的软件和硬件的教学特点分析

计算机控制的自动控制系统主要由工业生产对象和计算机控制系统两个大部分构成，通过计算机将被控端的相关数据和参数进行采样分析，通过输入通道将模拟量转化成数字数据，对被控对象进行数字化的控制，并通过计算机进行监控，通过计算机完成控制、运算、判断、比较等各项功能，计算机通过实时的数据采集进行实时决策和控制，适时的向执行机构发出控制指令。通过上述过程的不断重复执行，使整个系统按照静态和动态指令进行控制和执行。通过计算机控制的自动控制系统包括被控对象和计算机两大部分构成，其中硬件包括控制主计算机、外围设备和接口电路等构成，通过各传感器将信号采集，经过计算机将数据进行处理和分析，对被控对象进行反馈控制，软件系统包括通用软件和开发软件，开发软件具有各种数字语言处理程序、编辑程序、仿真程序等。自动控制的计算机系统根据控制对象的不同，所采用的控制系统也不同。应用最多的是操作指导控制，它的特点是可以将生产过程中的数据进行收集和加工处理，操作者根据这些参数进行必要的操作和控制，这个系统最大的优点是操作简单、稳定可靠，常用于数据检测和数字模型的处理和新程序的调试等。另一类分级控制系统的应用也是比较多的，它是由几台大中小型的计算机组成，分别执行各种功能，分为指挥计算机控制系统和控制级计算机系统，可以根据管理的范围和企业规模的大小分为公司级、工厂级和车间级等。在自动控制系统中，单片机的应用也是非常广泛的，单片机具有可靠性高、功能强、体积小的优势，具有扩展性强的功能，可以实现多级和分布式控制。

二、职校教学中单片机控制的开发及应用分析

在职校教学中，单片机应用的开发过程有别于一般的电子产品的开发，除了硬件设计的合理和接线准确外，还要进行软件的编辑，要考虑软件和硬件的兼容性。对于单片机控制系统的开发一般是要根据应用系统的功能确定总体的设计方案、进行硬件和软件开发、在设备上开展仿真测试和实验、进行设备的安装和调试、最后是产品化的生产和推广应用。硬件的开发要在系统总体设计的框架下完成，软件的开发具有实时性、可靠性和灵活性的特点，采用模块化开发的方法，进行主程序开发、子程序开发、中断服务程序的开发等，在各个模块内还可以细化顺序结构、循环结构、分支结构等。在安装调试时要确认软件和硬件的设计合理和准确，符合要求后再进行正式的安装和调试，根据控制的效果和要求对系统的稳定性进行测试和验证，满足设计方案的目标和要求。

三、结语

总而言之，电气自动控制技术的应用大大提高了现代工业生产的效率，降低了人工成本，但在实际应用时还是会出现一些自动化设备无法完全代替人工的情况，相信在自动化技术不断完善的今天，这些情况会得到改善和进步，人工智能的应用会越来越稳定和成熟。

控制系统论文7

摘要：高温泵试验用水温度控制系统以Ｓ７－３００ＰＬＣ为核心控制模块，调用ＦＢ４１功能块进行ＰＩＤ运算，然后由ＰＬＣ调用脉冲宽度调制器ＦＢ４３将连续变化的模拟量转化为开关量进而控制加热装置。采用分段ＰＩＤ控制，将实际温度值和设定值的偏差分为几个阶段，不同阶段采用不同的ＰＩＤ参数，解决了加热过程中温度超调、波动幅度大以及加热时间长等问题。该方案已应用到实际企业横向课题中，经验证控制精度高、稳定性好。

关键词：高温泵；温度控制；分段ＰＩＤ控制

随着我国工业化进程的快速发展，高扬程高速泵用于输送高温介质已很普遍。如核电用泵一般都在高温高压条件下工作，其性能及运行可靠性将直接对核电能力及安全产生影响［１－３］。所以出厂前必须对该类泵进行试验。传统的水泵控制系统主要是由继电器控制线路组成，存在诸多不足，本文采用ＰＬＣ控制提高了系统的自动化水平。相对传统水泵微机测试系统而言，其处理速度快、精度高、抗干扰能力强以及实时控制性更好［４－５］。本文以某企业具体横向课题为研究背景，采用Ｓ７－３００ＰＬＣ核心控制系统来实现高温离心泵闭式管路试验，主要分析了温度控制系统，控制过程中采用分段ＰＩＤ控制方法、调用ＦＢ４３功能块将连续变化的模拟量转化为周期性输出的脉冲串，通过固态继电器实现对加热装置的开关控制。

１温度控制系统设计

１．１温度控制回路组成

被试泵为高温泵，做闭式管路试验时需将储水罐内水温加热到指定数值。本试验加热装置是在罐体底部内置的加热棒。控制系统采用Ｓ７－３００ＰＬＣ为控制模块，上位机采用易控组态软件为监控平台，主要进行人机界面设置以及泵的性能分析。利用ＰＴ１００温度传感器进行温度采集，温度信号经过压力变送器后传输给ＰＬＣ的模拟量输入模块ＳＭ３３１，经过ＰＬＣ滤波处理后得到实际温度值，作为过程变量ＰＶ进行下一步计算。利用设定温度值ＳＰ与过程变量ＰＶ的偏差进行ＰＩＤ运算，将ＰＩＤ运算结果以周期性脉冲串输出到固态继电器，由固态继电器控制加热装置，整个控制过程构成一个闭环控制系统。ＰＬＣ通过模拟量采集模块ＳＭ３３１反馈回来的实时温度ＰＶ，获取偏差值ＥＲ，偏差经过ＰＩＤ调节器运算输出，控制加热装置加热时间，以克服偏差，促使偏差趋近于零，温度控制框图见图１。ＰＩＤ输出为模拟量，加热装置的开关为开关量，试验中ＰＬＣ调用ＦＢ４１功能块进行ＰＩＤ运算，然后再调用脉冲宽度调制器ＦＢ４３，ＦＢ４３的脉冲发生器（ＰＵＬＳＥＧＥＮ）一般与ＦＢ４１的连续调节控制器（ＣＯＮＴ＿Ｃ）一起使用，即将ＦＢ４１的输出作为ＦＢ４３的输入。ＦＢ４３的脉冲发生器可以通过调制脉冲宽度，将其输入变量“ＩＮＶ”（＝ＰＩＤ控制器的输出）转换为一恒定周期的脉冲串，即将连续变化的模拟量转化为周期性脉冲串，通过固态继电器实现对加热装置的开关控制。

１．２温度传感器数据采集处理

罐体上只有一个温度传感器，受外界温度变化及硬件自身精度等因素影响，采集一个温度信号作为过程变量值并不准确。本试验采用均值滤波的方式来保证其准确性。程序中设定每５０ｍｓ取一个温度值并依次排列，顺序取１０个数值，然后去掉最大最小值，剩余取平均值作为实际温度值。均值滤波部分程序如下（该段程序采用结构化控制语言（ＳＣＬ）编写）：ＶＡＲ＿ＯＵＴＰＵＴＰＩＷ＿ＯＵＴ：ＲＥＡＬ；ＥＮＤ＿ＶＡＲＶＡＲ＿ＴＥＭＰＥＮＤ＿ＶＡＲＶＡＲＰＩＷ＿ＩＮ＿ＲＥＡＬ：ＲＥＡＬ；ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ：ＡＲＲＡＹ［０．．９］ＯＦｒｅａｌ；Ｆ＿ＣＯＵＮＴ：ＩＮＴ；ＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ：ＲＥＡＬ；ＥＮＤ＿ＶＡＲＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ：＝０．０；ＰＩＷ＿ＩＮ＿ＲＥＡＬ：＝ＰＩＷ＿ＩＮ；ＦＯＲＦ＿ＣＯＵＮＴ：＝０ＴＯ８ＢＹ１ＤＯＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［Ｆ＿ＣＯＵＮＴ］：＝ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［Ｆ＿ＣＯＵＮＴ＋１］；ＥＮＤ＿ＦＯＲ；ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［９］：＝ＰＩＷ＿ＩＮ＿ＲＥＡＬ；ＦＯＲＦ＿ＣＯＵＮＴ：＝０ＴＯ９ＢＹ１ＤＯＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ：＝ＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ＋ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［Ｆ＿ＣＯＵＮＴ］；ＥＮＤ＿ＦＯＲ。

２分段ＰＩＤ控制及提前加热补偿

２．１分段ＰＩＤ控制方法应用

ＰＩＤ控制规律是通过比例（Ｐ）、积分（Ｉ）以及微分（Ｄ）计算获得输出结果，将ＰＩＤ中的微分部分设置为０，则ＰＩＤ控制变为ＰＩ控制。本文的温度控制系统采用ＰＩ控制。温度控制过程中，在设置比例系数和积分时间常数时，要么超调量过大，要么调节时间过长，难以找到一个合适的比例系数和积分时间。如果引入分段ＰＩＤ控制，将比例系数与积分时间作为变量，而不是整个控制过程用一固定值。当设定值（ＳＰ）与过程变量（ＰＶ）偏差较大时，适当加强比例与积分作用，使ＰＩＤ输出在短时间内迅速增长；当偏差较小时，将比例与积分作用适当减弱，让ＰＩＤ输出减速；当偏差很小时，再进一步减小比例与积分作用，让ＰＩＤ的输出加速度进一步放慢。该控制过程在偏差较大时加快了升温速度，偏差较小时又避免了超调情况出现，使得整个系统的控制性能大大提高［６］。按照上述控制思路将ＰＩＤ分为三段。程序编写时需根据系统的实际情况而定，分段点以偏差率为基准，偏差率等于偏差值ＥＲ除以设定值ＳＰ。当偏差率大于５０％时，比例系数与积分时间分别为ｇａｉｎ１和ＴＩ１；当偏差率在５０％～２０％时比例系数与积分时间分别为ｇａｉｎ２和ＴＩ２；当偏差率小于２０％时比例系数与积分时间分别为ｇａｉｎ３和ＴＩ３。比例系数和积分时间具体数值通过多次试验归纳总结得出。

２．２提前加热补偿应用

本闭式管路系统需对４种不同规格型号的泵进行试验，４种泵对应管径分别为ＤＮ１５、ＤＮ２５、ＤＮ５０、ＤＮ１００。试验过程如下：当罐体内水温达到设定值时，先开启对应管路阀门，然后开被试泵电机进行试验。由于加热罐为密封罐，管路中水温相对加热罐中水温度低很多，当被试泵初运转时，随着管路中水循环进入加热罐，罐体内水温会急剧下降，管径不同，下降幅度不同，管径越大，下降幅度越大。管径ＤＮ１００的被试泵初运行时，检测到罐体内温度大约降１５℃左右，管径ＤＮ５０的大约降１０℃左右，管径ＤＮ２５的大约降７℃左右，ＤＮ１５管路水温下降不大，采用正常ＰＩＤ调节即可。针对上述问题，为了加快升温速度，在程序中引入提前加热补偿的方法，具体如下：在被试泵开启之前，开阀门时就进行加热补偿，如ＤＮ１００管路，将补偿输出设为２０％，此时正常ＰＩＤ的输出若为２０％，则两者相加之和为４０％，将４０％作为ＦＢ４３功能块的输入。即在温度骤降之前就进行加热补偿，充分了利用这个时间差。当检测到罐体内水温和设定温度值之差在２℃以内，则停止加热补偿，进行正常的ＰＩＤ调节。由ＰＩＤ调节器的输出工作模式可知ＰＩＤ输出是０％～１００％中的一个值，加上补偿后可能大于１００％，为此将两者之和限幅为１００％。提前加热补偿与正常不进行补偿的调节相比，加热速度明显提升。

３结论

本文通过调用ＦＢ４３功能块，将ＰＩＤ模拟量输出转化为周期性脉冲串输出，控制加热装置开关。分段ＰＩＤ控制方法的应用使得系统的控制性能得到改善；提前加热补偿提高了加热速度，具体补偿量目前是根据试验多次尝试获得的，后续研究可进一步进行理论验证并寻找出更合适的方法。

参考文献：

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［２］沙玉俊，刘树红，吴玉林，等．平衡孔对高温高压离心泵性能的影响研究［Ｊ］．水利发电学报，２０１２，３１（６）：２５９－２６３．

［３］马宗毅，曾绍稳．基于ＰＬＣ的液体混合加热温度控制系统设计［Ｊ］．软件开发与应用，２０１７（１２）：１０７－１０９．

［４］钱磊，张萌．浅析Ｓ７－２００ＰＬＣ水泵测试控制系统的设计创新［Ｊ］．工程技术与产业经济，２０１０（４）：２６．

［５］吴登昊，王洋．基于ＰＬＣ的水泵测试控制系统设计［Ｊ］．农机化研究，２００８（４）：１９５－２０１．

［６］申辉阳，申栋梁．封闭式液位控制系统的ＰＬＣ分段ＰＩＤ控制方法［Ｊ］．测控技术，２０１２，４１（２）：３１－３３．

控制系统论文8

摘 要 电气自动化工程控制系统是现代化工业的一个重要方向标，它是推动社会全面发展和进步的重要力量。从这些方面来看，加强对电气自动化工程控制系统的理论研究就有着实际性意义。本文则主要就是电气自动化工程控制系统的发展现状进行详细分析，并结合实际探索其发展的趋势，希望能够通过此次的理论研究对实际发展有所裨益。

关键词电气自动化 现状 发展趋势

随着我国的科学技术有了蓬勃的发展，其中对电气自动化也有着重要的推动作用，而电气自动化工程控制系统是将来电网管理的核心系统。针对电气自动化工程企业而言，电气自动化技术能够有效的将人力劳动的强度最大化的降低，同时也能够提高工作的效率以及检测的精确度，在安全事故方面也能够得到有效降低。

1 电气自动化工程控制系统理论分析

1.1 分布式控制系统理论分析

电气自动化工程控制系统主要是建立在先进科技基础上发展而来的，它对企业的发展所起到的作用愈来愈重要。我国经过多年的发展，已经在电气自动化技术领域有了很迅速的进步，在这一技术方面的竞争也日益的激烈，从现阶段电气自动化工程控制系统的发展现状来看分布式控制系统还占据着关键地位。这一系统主要是对于集中式控制系统而言的新型控制系统，是从集中式控制系统基础上演变而来，有着可靠性以及实时性的特征。这一系统自身也存在着一些缺陷，主要就是受到混合体系制约在可靠性方面还有待加强，并在维修方面也显得相对有难度，在这一系统生产的厂家来说没有统一标准，这些方面都需要进行改革创新。

1.2 系统的信息集成化理论分析

电气自动化工程控制系统在发展的过程中逐渐向着更高的方向迈进，主要就是在控制技术上得到了延伸扩展，并在管理水平方面得到了扩大。前者主要涵盖着电气工程自动化将控制设备和对其研究开发进行相关改善。而后再则是对企业各种资金以及人力进行的合理分配。这样在技术的延伸作用下，一些新兴的微电子处理技术也逐渐的进入到自动化工程控制技术并和其相关的软件组合的发展队伍中来。

1.3 集中监控方式控制系统理论分析

电气自动化工程控制系统中的集中监控方式主要是设计师将控制功能集中到同一处理器上，这样就导致了实际处理的速度发生偏慢，倘若是对所有能够控制的设备进行控制，监控数量就会过多，这样就导致了主机空间被大量占据。与此同时，在通信线路信息传送能力上也会有着更高的要求，这样就增加了生产成本以及维护的费用，在维修难度上也会增加。

2 电气自动化工程控制系统发展前景分析

2.1 安全性趋势分析

我国的科学技术不断发展进步过程中，电气自动化工程控制系统的发展将会朝着更加安全的过程进行发展，安全防范技术的集成化是重要的发展方向，重点来说就是怎样能够保证人和环境以及机器这几个方面的安全实现。倘若是在不安全的情况下应当怎样选择用最低的资金实现安全方案制定问题，从实际情况老看，我国将主要会从安全级别较高领域开始，从硬件向着软件领域逐步得到强化，对电气自动化工程控制系统的安全问题进行全面性的研究研讨。

2.2 创新技术趋势分析

随着我国自动化水平的发展不断提升，针对电气自动化工程系统控制在现阶段的水平将得不到实际需求，那么在创新技术上的强化将会是将来的重要发展趋势。尤其是在目前市场化环境不稳定情况下，竞争的日益激烈也会促使创新技术的不断涌现，从而使得电气自动化工程控制系统在这一技术的支持下不断的进步发展。电气自动化企业对自身的创新能力要得到不断提升，为这一领域的发展研究打开更开阔的发展空间，政府在其中也有着主导性作用，所以在政策上扶持以及在相关机制体系上哦完善建立也会逐渐实现。这些都为电气自动化工程控制系统的创新提供了发展条件。

2.3 标准化接口发展趋势分析

控制系统的标准化是提高自动化水平的保障，从微软的发展经验来看，其之所以有着快速进行和发展正是因为技术上的同时使然，这才对公司内部的通信问题得到有效的避免，这从另一方面来说在工程的时间方面也得到了最大化的节省。所以这对电气自动化工程控制系统的发展有着很好的经验作用，在这一方面完全可以吸收有效的经验，促进自身的发展。在电气自动化工程控制系统数据共享的作用下，管理人员可通过PC系统对电气自动化工程控制系统实施实时监控并对所出现的情况采取快速管理，这样就对企业间的通讯困难问题得到了有效解决。

2.4 市场化趋势分析

当前的市场竞争已经愈来愈激烈，所以加强产品的市场化程度是获取竞争优势的重要手段。产品想要得到长久的发展，那么就需要对制造部门的体制改革进一步的深化，同时也要能够对市场化的变化和影响进行充分关注。这样才能够保证产品能够对市场的发展需求得到满足，而电气自动化工程控制系统的发展正是如此，不仅仅是依靠技术上的大力投入，还要在零配件的生产市场化以及专业化等方面得到加强。这样就对资源的配置率能够起到显著的促进作用，对电气自动化工程控制系统的整体发展也有着推动效果，这也将是未来发展的一个重要趋势。

3 结语

总而言之，当前的市场化经济逐步形成，所以对电气自动化工程控制系统的发展也会带来相应的影响，在这一严峻的发展背景下，电气自动化工程控制系统要想取得革命性的发展，就必须要将创新精神在实际当中得到融入。同时还要对市场变化进行深入了解，对发展中出现的问题也要能够及时的发展并有效解决，从多方面进行考虑问题，只有如此才能够最大限度的推动电气自动化工程控制系统的长久发展。

参考文献

[1]姚明.电气工程及其自动化技术的应用[J].黑龙江科学，20xx（10）.

[2]米哈拉依·卡哈尔江.电气自动化工程控制系统现状及发展趋势分析[J].科技经济市场，20xx（10）.

[3]蒋谦.电气工程自动化及其节能设计的应用探究[J].科技创新导报，20xx（27）.

[4]考丽.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].电子技术与软件工程，20xx（18）.

控制系统论文9

工业控制系统(ICS)是综合运用信息技术、电子技术、通信技术和计算机技术等，对现场设备进行检测控制，实现工业技术生产过程自动化的应用系统。ICS在冶金、电力、石化、水处理、铁路、食品加工等行业，以及军工的航空、航天、船舶、舰艇、潜艇等领域的自动化生产管理系统中都得到了广泛地应用。

1 工业控制系统安全现状

与传统信息系统安全需求不同，ICS设计需要兼顾应用场景与控制管理等多方面因素，并且优先考虑系统的高可用性和业务连续性。鉴于ICS的特定设计理念，缺乏有效的工业安全防御和数据通信保密措施是很多ICS所面临的共同问题。

传统的ICS多为车间/厂区局域网ICS，系统特点包括专有网络、专有操作系统、无以太网络、没有因特网的链接。从网络安全角度，系统是安全的。

现今的ICS开始与互联网或办公网直接/间接互联，形成从控制网到信息网的大系统ICS，系统特点包括以太网无处不在、无线设备、远程配置和监控、Windows和Linux等流行操作系统。从网络安全角度，系统存在巨大安全隐患，很容易被骇客攻击。

2 工业控制系统安全漏洞及风险分析

随着工业信息化进程的快速推进，物联网技术开始在工控领域广泛应用，实现了系统间的协同和信息分享，极大地提高了企业的综合效益。与此同时，暴露在互联网等公共网络中的工业控制系统也必将面临病毒、木马、骇客入侵、拒绝服务等传统的信息安全威胁，而且由于工业控制系统多被应用在电力、交通、石油化工、核工业等国家重要行业中，其安全事故造成的社会影响和经济损失会更为严重。

2.1工业控制系统安全漏洞

工业控制系统安全漏洞包括：策略与规则漏洞、平台漏洞、网络漏洞。

2.1.1 策略与规则漏洞

缺乏工业控制系统的安全策略、缺乏工业控制系统的安全培训与意识培养、缺乏工业控制系统设备安全部署的实施方法、缺乏工业控制系统的安全审计、缺乏针对工业控制系统的配置变更管理。

2.1.2 平台漏洞

平台漏洞包括：平台配置漏洞、平台硬件漏洞、平台软件漏洞、恶意软件攻击。

(1)平台配置漏洞

包括关键配置信息未备份、关键信息未加密存储、没有采用口令或口令不满足长度和复杂度要求、口令泄露等。

(2)平台硬件漏洞

包括关键系统缺乏物理防护、未授权的用户能够物理访问设备、对工业控制系统不安全的远程访问。

(3)平台软件漏洞

包括拒绝服务攻击(DOS攻击)、采用不安全的工控协议、采用明文传输、未安装入侵检测系统与防护软件等。

(4)恶意软件攻击

包括未安装防病毒软件等。

2.1.3 网络漏洞

(1)网络配置漏洞

包括有缺陷的网络安全架构、口令在传输过程中未加密、未采取细粒度的访问控制策略、安全设备配置不当。

(2)网络硬件漏洞

包括网络设备的物理防护不充分、未采取有效的措施保护物理端口、关键网络设备未备份。

(3)网络边界漏洞

包括未定义网络安全边界、未部署防火墙或配置不当、未采取信息流向控制措施。

2.2 工业控制系统安全风险分析

电力故障、自然灾害、软硬件故障、骇客攻击、恶意代码都会对ICS系统产生影响。其中，电力故障、自然灾害和软/硬件故障，属于信息安全范畴之外，而非法操作、恶意代码和骇客攻击作为信息安全威胁的主要形式，往往很难被发现或控制，对ICS网络安全运行的威胁和影响也最大。

(1)利用USB协议漏洞在U盘中植入恶意代码

U盘内部结构：U盘由芯片控制器和闪存两部分组成，芯片控制器负责与PC的通讯和识别，闪存用来做数据存储;闪存中有一部分区域用来存放U盘的固件，控制软硬件交互，固件无法通过普通手段进行读取。

USB协议漏洞：USB设备设计标准并不是USB设备具备唯一的物理特性进行身份验证，而是允许一个USB设备具有多个输入输出设备的特征。

这样就可以通过U盘固件逆向重新编程，将U盘进行伪装，伪装成一个USB键盘，并通过虚拟键盘输入集成到U盘固件中的恶意代码而进行攻击。

(2)利用组态软件数据库漏洞进行攻击

ICS系统采用的组态软件，缺乏安全防护措施，往往公开访问其实时数据库的途径，以方便用户进行二次开发，从而可利用此漏洞，远程/本地访问数据库，获取全部数据库变量，选取关键数据进行访问并篡改，从而达到攻击目的。

2.3 工业控制系统信息安全风险总结

病毒：可引起工控设备或网络故障，破坏生产过程数据或影响网络正常服务，如蠕虫病毒等。

缓冲区溢出攻击：利用设计漏洞进行的攻击。

拒绝服务攻击：恶意造成拒绝服务，造成目标系统无法正常工作或瘫痪，或造成网络阻塞。

网络嗅探：可捕获主机所在网络的所有数据包，一旦被恶意利用，获取了目标主机的关键信息则可对目标主机实施进一步攻击。

IP欺骗：可通过技术手段利用TCP/IP协议缺陷，伪装成被信任主机，使用被信任主机的源地址与目标主机进行会话，在目标主机不知的情况下实施欺骗行为。

口令破解：攻击者若通过一定手段取得用户口令，提升权限进入目标系统，对目标主机进行完全控制。

3 工业控制系统安全检查

3.1 检查对象

包括工艺、工程分析、控制系统信息安全后果分析、安全防护能力分析等。

3.2 检测方式

包括访谈、现场测试、离线测试、测试床或另外搭建测试环境测试。

3.3 检测内容

应包括信息流转过程中遇到的一切链路、设备(硬件程序、模块组件)、人员等。

管理检查需要准备的资料：信息安全相关管理制度和安全策略;设备保密管理制度;系统运行管理制度、产品供应商(或者代理商)、系统集成商等提供的资质证明、授权证明、合格证书等。

技术检查需要准备的资料：招标合同技术规格书;详细设备清单;设备配置及使用说明;网络拓扑图;输入输出端口信息;DNC服务器配置及使用说明;设备的连接说明、功能说明、操作手册。

运维检查需要准备的资料：运行维护管理制度、访问控制端口设置情况记录、运行维护报告、应急预案方案、应急演练记录。

3.4 检测重点

重点检查输入输出端口使用、设备安全配置、运维安全措施的落实情况，同时检查资产管理情况，访问控制策略、备份及应急管理等方面。

4 结束语

通过上面的分析与研究，工业控制系统还存在许多的漏洞和安全风险，只有充分认识到这些漏洞，才能利用信息安全手段不断的处置这些漏洞，使风险降到最低。同时我们应该认识到，工业控制系统信息安全技术是一门不断深入发展的技术，随着工业控制系统广泛应用和不断发展，其信息安全必将面临更加严峻的挑战，随之信息安全技术的研究也必将快速推进。

控制系统论文10

分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用，有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高，能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。

1分散控制系统的现状及发展

1）分散控制系统的起源。DSC应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300MW机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进，最终也达到了国际的DCS水平，在火电厂得到广泛应用。2）分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的DCS数以百计，至今，使用过的DCS可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大DCS应用的功能。3）分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。

2分散控制系统特点

1）高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2）监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。3）扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4）编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5）系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示