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篇(1)

[關鍵詞]PLC技術發展現狀發展趨勢

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210064-01

一、PLC技術的概念

PLC即可編程控制器(Programmable logic Controller,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會(International

Electrical Committee)頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義:“PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設計。”

二、PLC技術的發展歷史

1968年,通用汽車對外公開招標,尋求新的電氣控制裝置,1969年,美國數字設備公司制成的首臺plc,1971年日本從美國引進了PLC技術加以消化,由日本公司研制成功了日本的第一臺PLC。從70年代初開始,不到三十年時間里,PLC生產發展成了一個巨大的產業,據不完全統計,現在世界上生產PLC及其網絡的廠家有二百多家,生產大約有400多個品種的PLC產品。其中在美國注冊的廠超過100家,生產大約二百個品種;日本有60～70家PLC廠商,也生產200多個品種的PLC產品;在歐洲注冊的也有幾十家,生產幾十個品種的PLC產品PLC產品的產量、銷量及用量在所有工業控制裝置中居首位,市場對其需求仍在穩步上升。進入二十世紀九十年代以來,全世界PLC年銷售額以達百億美元而且一直保持15%的年增長的勢頭。

三、我國PLC技術的發展現狀

我國研究PLC技術起步較晚,但發展速度較快。中國電力科學研究院自1997年開始研究PLC技術,主要考慮PLC技術用于低壓抄表系統,傳輸速率較低。1998年開發出樣機,并通過了試驗室功能測試,1999年在現場進行試運行,獲得了產品登記許可。1999年5月開始進行PLC系統的研究開發工作。主要對我國低壓配電網絡的傳輸特性進行了測試,并對測試結果進行了數據處理和分析,基本取得了我國低壓配電網傳輸特性和參數,為進行深入研究和系統開發提供依據。2000年開始引進國外的PLC芯片,研制了2Mbps的樣機,2001年下半年在沈陽供電公司進行了小規模現場試驗,實驗效果良好,并于6月20日在沈陽通過驗收。驗收委員會通過現場檢測認為,該實驗從中國配電網的實際傳播特性出發,對電力線通信技術的理論、實際應用和工程技術進行了開創性研究,在國內率先研制成功2Mbps和14Mbps高速電力線通信系統,建立了我國第一個電力線寬帶接入實驗網絡;實現了自家庭至配電開關柜的高速電力線數據通信,并將辦公自動化系統延伸至家庭。該實驗的成功標志著我國已經全面掌握了高速電力線通信的核心技術,具備了研制生產這種技術實用化設備的能力。據悉,今年年底以前將建成200戶的試驗網絡。

我國工業控制自動化的發展道路,大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收,然后進行二次開發和應用。目前我國工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展,我國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。

四、PLC的未來發展趨勢

1.功能向增強化和專業化地方向發展,針對不同行業的應用特點,開發出專業化的PLC產品,以此來提高產品的性能和降低產品的成本,提高產品的易用性和專業化水平。

2.規模向小型化和大型化的方向發展,小型化是指提高系統可靠性基礎上,產品的體積越來越小,功能越來越強;大型化是指應用在工業過程控制領域較大的應用市場,應用的規模從幾十點擴展到上千點,應用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用戶要求。

3.系統向標準化和開放化方向發展,以個人計算機為基礎,在Windows平臺上開發符合全新一體化開放體系結構的PLC。通過提供標準化和開放化的接口,可以很方便地將PLC接入其它系統。

五、PLC技術的特點

1.配套齊全,功能完善,適用性強:PLC發展到今天,可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代PLC多具有完善的數據運算能力,可用于各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制,CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。

2.系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造:PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造周期大為縮短,同時維護變得容易起來。更重要的是可以使同一設備經過改變程序改變生產過程。

3.體積小,重量輕,能耗低:以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數瓦。由于體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制設備。

六、PLC應用中應注意的問題

PLC是專門為工業生產服務的控制裝置,通常不需要采取什么措施,就可以直接在工業環境中使用。但是,當生產環境過于惡劣時,就不能保證plc的正常運行,因此在使用中應注意以下環境問題。

1.溫度:PLC要求環境溫度在0-55℃,安裝時不能放在發熱量大的元件下面,四周通風散熱的空間應足夠大,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔;開關柜上、下部應有通風的百葉窗,防止太陽光直接照射;如果周圍環境超過55℃,要安裝電風扇強迫通風。

2.濕度:為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(無凝露)。

3.震動:應使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10-55hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。

4.空氣:避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中,并安裝空氣凈化裝置。

參考文獻:

[1]鐘肇新,可編程控制器原理與應用[M].廣州:華南理工大學出版社,2000.

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關鍵詞：秋菊；花期調控；技術

中圖分類號：S682.1+1文獻標識碼：B文章編號：16749944（2016）13013603

1引言

烏魯木齊地處歐亞大陸腹地，冬季寒冷漫長。一般4月開春，9月底入冬。而對品種來說，秋期一般為10月中旬至11月下旬，晚花花期為12月上旬至翌年1月。因此，在烏魯木齊地區，1、2、3、10月均不見開放，國慶和春節沒有可供觀賞，尤其極具觀賞性的名菊，一般都在秋季開花。隨著生物技術的發展，通過花期控制技術使周年開花成為現實。因此，目前有條件的生產者幾乎都采用光控技術并結合溫度控制的技術使按需要日開放。 秋菊的生態習性及品種：秋菊是中的大花品種，性喜濕怕澇、喜光稍耐半陰環境下生長良好，屬于典型的短日照植物。具有多種花萼形態，可形成多種花序，花色各異、具有清新高雅的香氣，是我國十大名花之一，深受廣大群眾喜愛。

烏市植物園從1997年至今已連續舉辦十六屆菊展，受到廣大市民贊賞，取得了較好的經濟效益和社會效益。烏市植物園現有近300個品種的秋菊品種。如麥浪、金背大紅、綠牡丹、綠云、綠朝云、十丈竹簾、兼云香白、兼蕓香紫、兼蕓香黃、帥旗、黑旋風、黃鶴樓、綠衣紅裳、一枝濃艷 、太平瑞光、大喬、二喬、國華越山等。

2花期控制技術

根據的生物學特性，影響其花期的因素主要來自兩個大的方向：一是環境條件因素，比如光照時間的長短，溫度高低的變化；二是化學藥劑因素，采用乙烯，920等化學試劑噴灑，可改變內部激素成分和濃度，影響的生長發育，從而達到控制花期的目的。

2.1溫度控制

低溫儲藏法：當在10月底至11月初開花后，將其移入地窖內保持0～5 ℃低溫，空氣濕度90%左右；在此期間注意盆土以“握能成團，松開即散”為標準；晚上采取保溫措施（或蓋小草簾），并要通風，一直維持這種狀態至離春節還有45 d左右，升溫到白天20～25 ℃，夜間16～18 ℃，到春節期間就可轉出觀賞，已開放的花朵仍不遜色。

應選用低溫下生長健壯，腳芽8～10 cm長，其花芽分化良好的晚花品種，或生長期短同時花芽分化誘導日數短、花瓣眾多、植株較矮的品種，如秋菊品種等。要使盆栽菊在春節開花，應在8月中旬進行扦插，插穗須經長日照處理。將插穗插于盛有培養土的花盆、木箱或露地苗床內，澆足水，不需遮陽。2周后可生根，9月中旬上盆定植。此時天氣轉涼，轉入溫室內。上盆后到花蕾形成前溫度保持白天20～25 ℃、夜間15 ℃。植株花蕾形成后，正值寒冬；室內溫度白天保持15 ℃，夜間不低于10 ℃。

2.2光照控制

2.2.1長日照處理

（1）處理方法。補光的光源配置：補光均按一定的距離配制一定大小的電燈來完成，通常用白熾燈，不同瓦數的燈的有效光照強度覆蓋的范圍是不同的。用大瓦數的燈較省電。生產上因面積大，用燈多，各燈的光照相互重疊，使光照強度增大，增加了每只燈的有效覆蓋面積，使每一只100 W的燈有效補光面積達25 m2。燈安裝在每畦的中線上，邊畦略偏于外側，懸掛于距枝梢頂部60～90 cm處過低各株間受熱受光不均。每盞燈均加反光罩以增強光照減少光源損失，可用照度計先測一下照強度。

具體方法：在溫室內將100 W電燈裝在植株上方1 m處，每隔2 m裝燈1盞，在太陽即將降落時開始補光，時長為3～4 h光照。長日照處理應從采摘插母體即8月中旬開始進行，到10月底結束。

（2）人工補光的開始及終止時間。根據供花花期，結合品種光周期特性反應和當地日照長短的季節變化確定，按品種制定一個時間表嚴格執行。開始日期是根據品種花芽啟始分化的臨界日長及當地的緯度而定，即當地的日照長已縮短至接近該品種花芽啟始分化臨界短日長之前開始，宜稍早而不能晚。不能確切了解品種的臨界短日長時，掌握在當地日照時數縮短至15 h時開始補光。終止日期依需花日期及品種的不同來確定。使進入短日照啟始花芽分化。人工補光總日數也不宜太長，太長既浪費，也易造成枝梢老化。補光的目的是使每天的暗期縮短而不是使光期加長。因此，補光的時間應該安排在每一夜晚的暗期中間插一段光照時間把較長的黑夜分成兩段，每段的時間均等，同時也加長了總光照時數。插入光照具體時刻的原則使每段暗期連續的時間均短于7 h，一般在22：00至次日3：00之間進行，被分割成的兩段暗期都不會超過7 h。

（3）補光的光照強度。補光期間，每株的葉冠都必須接受一定的光照強度才能起補光的效果。不同品種對光照強度的敏感性不同，不同季節，地區自然光照的差異也很大。光照強度不夠和補光時數不足一樣，易產生柳葉頭或達不到在預計日期開花。因此，生產上長采用更強光照。

2.2.2短日照處理

（1）遮光。人工遮光使菊珠提前進入短日照環境，提早花芽起始分化提早開花，也是周供花常用的有效措施。

（2）品種選擇。遮光對菊苗的要求：應選擇生長健壯、無病蟲害、最少要有12片以上發育完好的葉片，否則造成無花或花小色差。高溫季節使用對溫度正反應品種，秋的早花品種中花品種最適宜。

（3）遮光適期。遮光的具體起止日期，須根據需花，日期結合品種的光周期反應特性，當地日照長度的季節變化和栽培方式而確定。

（4）每天遮光的起止時間。遮光提前開花的機理是延長連續暗期的時數，而不是單純縮短日照時數。因此，遮光的起始或終止時間因該與自然黑暗的夜間相連接，期間不能有一段光照時間，否則起不到遮光作用。遮光就只有早晚兩段時間可利用，一為午后日落前開始，另一為凌晨天亮前遮光幾小時，以縮短連續光照之要求的時數。日落前遮光在白天操作，工作方便，但夏季遮光過早，氣溫高，若棚氣溫超過30 ℃花芽分化延遲。凌晨前遮光不會使棚內溫度升高，但常因人為因素遮光不準而造成失誤，因此可以把遮光時間分別在傍晚于清晨兩段時間內共同完成例如傍晚19：00～20：00遮光，次日8：00～10：00撤除能保證12～14 h的連續黑暗，連續遮光50～70 d。如“五一”用花，3月中旬遮光；“七一”用花，5月中旬遮光；“十一”用花，7月上旬遮光。

（5）每天遮光的時數。每天遮光的時數依自然夜長遮光起止時間和品種而定。原則為保證每天的黑暗時間不少于12 h，對各個不同的品種以13～14 h黑暗可保安全有效。暗期太短起不了提前開花的作用甚至產生柳葉頭，太長又減少光合作用的光照時間，常使生長差花小質差。對短日照暗期中的間斷光照十分敏感，每天12～14 h的黑暗必須連續，期間失敗，絕不能插如一段光照，即使插入一段很短時間的光照也會產生影響，使短日照遮光處理失效。遮光還因當完全，不能有超過22 lux以上的光照透入。

（6）遮光方法。①遮光棚高度一般高1.8～2.2 m，寬5 m左右，長30 m左右，這樣有利于遮光操作，又可保證通風降溫。②遮光膜選用不透光的黑塑料膜，要求完整沒有缺損小孔。

2.3噴施激素

將于10月25日之前移入另一溫室內，保溫3～8 ℃，每周噴1次赤霉素或青鮮素來代替低溫處理；注意濃度不可過高，約1000倍，藥效約2～3周，噴至離春節還有40多天時升溫可供春節開花；如在花芽分化期之前以NAA 50 mg/L處理，3 d處理1次，共進行50 d，可延遲開花10～14 d，也可打破常規開花時間觀賞。另外，在部分早中花品種上，采用激素代替短日照處理也可使秋菊春夏開花。總之，采用噴施激素處理既可代替低溫、短日照處理，使反季節開花，又可使矮化，觀賞價值提高，一舉兩得。

3存在的問題

3.1菊苗宜在適當的生長期補光

植株太小，無足夠葉片將使花期延遲，一般14片以上的才宜補光。補光過遲，將造成老化株，已進入花芽啟始分化植株補光將產生柳葉頭或延遲開花及花質下降后果。生長過程中補光不可中斷，不同光周期要求不同的的品種應處理。避免影響其他花卉的生長。

3.2激素濃度控制

由于遮光濕度較大不通風易徒長可用矮壯素控制。常用B9激素，濃度范圍2500×10-6～5000×10-6葉面噴灑。優點：用途廣泛，不易產生藥害，一般不使花期延后。缺點：用藥量大，成本高，藥效持續時間。

多效哨唑濃度100×10-6～800×10-6對多種花卉及有很強的矮化作用，常灌根。優點：用量少，省費用，作用強。缺點：用量過大回事菊株矮縮呈蓮座狀，節間始終不能延長，甚至死亡。

3.3光強控制及濕度控制

除白熾燈外，其他光源同樣有效，日光燈效果更好，更省電，但建設費用較高。低壓c燈光線接近太陽光是近年多采用的，由于耗電量高燈具重，安裝不便，且黑膜透氣性差升溫較快，棚內濕度大，易破損。由于溫度高，濕度大還易發生病蟲害，花色沒有自然花期艷，重量較重較費工。

4新型技術

國外目前采用現代化溫室進行控制，它可以根據需要自動控溫，遮光補光等省工省力效果很好。在內地采用專用遮光布其重量不到黑膜1/3且透氣通風，結實耐用省工省力。LED生物燈作為新型光源具有省電，光波能有效被植物吸收，促進植株生長。成活率提高50%，生長量提高20%，節能60%，安裝定時器能準確無誤地控制每天的補光時間安排還能節約人力。

5結語

秋期調控技術的應用，可使在預定時間開放，并延長了其花期，達到預定的觀賞效果。同時，通過花期調控可直接影響到秋菊的上市時間、提高其商品價值，調節花卉市場上供銷的平衡， 解決淡旺季供需矛盾，顯著提高了的生產價值，進而影響影響了生產者的經濟效益，不僅滿足了人們的觀賞需求， 也豐富和提高了人們的精神生活水平。與此同時，解決秋期調控問題就是解決了秋菊的周年供應問題，既滿

收稿日期：20160523

作者簡介：劉加陣（1977―），男，工程師，主要從事林業工作。

足了節日、慶典等大型活動的需求，也可極大地豐富新疆觀賞花卉品種，尤其豐富了冬季觀賞花卉的種類。

在冰天雪地的春節有美麗的開放，不僅能吸引當地市民觀看，甚至也可吸引部分疆外游客前來觀賞。對本地的旅游業起到了促進作用，也是一個宣傳烏魯木齊的好機會，產生經濟效益的同時也可產生巨大的社會效益。

參考文獻：

[1]柯東文.燈照控制的花期的問題[J].黑龍江農業科學，2007（1）：54～55.

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[關鍵詞]鐵礦浮選 硫酸 控制技術 調節

中圖分類號：TB23 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）16-0237-01

鐵礦浮選工藝是鐵精礦制備中重要的工藝，在這一加工環節中需要添加硫酸這一溶液，由于硫酸具有強腐蝕性，而且在鐵礦浮選中應用的量比較大，所以，具有較高的技術難度，相關人員一定要控制硫酸添加量的精確性。應用傳統加藥機很難保證硫酸添加的安全性，而硫酸添加控制的準確性影響著選礦的指標，所以，必須采用有效的添加控制技術，防止硫酸出現滿溢或者滴漏等安全問題，這樣才能保證鐵礦浮選工藝的順利進行，才能保證工作人員以及設備的安全性。

一、鐵礦浮選中硫酸添加控制技術的控制方式

鐵礦浮選工藝技術中，需要應用硫酸這種高濃度溶液，在添加的過程中，不能使用常規加藥機，應用的設備必須具有較強的耐腐蝕性，還要具有良好的密封效果。硫酸添加控制的方式比較特殊，常規加藥機由于是開放式的，所以，安全隱患比較大，在添加的過程中，硫酸可能溢出，而且會對其他設備造成腐蝕。通過硫酸儲罐從管路中輸送硫酸溶液，并將其輸送到恒壓箱中，恒壓箱主要是利用電磁閥對硫酸的流量進行控制，這一過程主要是依靠開環實現控制效果的，但是由于操作流程比較簡單，所以，精確度并不高，電磁閥對大流量的硫酸很難進行控制，而且管路輸送硫酸也具有一定危險性，由于管路并不是密封的，所以，容易造成硫酸外溢現象，這會對鐵礦浮選過程造成較大的安全隱患。由于常規加藥機無法滿足鐵礦浮選中硫酸添加控制對精確性的要求，所以，鐵礦選礦單位的工作人員必須對加藥機進行優化，選擇其他添加控制技術，一定要考慮硫酸的特性，保證輸送過程的安全性，還要控制好硫酸的流量，這樣才能保證鐵礦浮選的質量。

在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。PID調節閉環控制的特點是系統被控對象的輸出（被控制量）會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環。

用容積式流量計檢測流量信號，將流量信號傳輸到S/Q模擬量模塊，通過PID調節后輸出到電子式精小型電動單座調節閥，進而調節硫酸流量，采用了閉環控制系統，控制精度高，不需要普通加藥機的一些恒壓箱等中間管路環節，硫酸管路是全密封的，保證了硫酸不外溢，從而保證了硫酸添加的安全。其控制原理圖如圖1所示。

應用PID調節的具體控制方式是：首先在S/Q控制柜中的觸摸屏上設定每點的流量值。然后用電磁流量計檢測流量信號，檢測的流量信號輸入到S/Q的模擬量模塊中進行轉換，轉換成的數字量與觸摸屏中設定量進行比較。產生一個差值，這個差值通過PID調整，調整完后通過數模轉換模塊轉換成模擬量輸出到電動調節閥，進行流量調節。形成了一個完整的閉環控制系統。

二、鐵礦浮選中硫酸添加控制技術的應用

在鐵礦選礦的過程中，需要應用浮選工藝技術，還需要利用特殊型號的加藥機，常規的加藥機無法滿足硫酸的特性，為了滿足鐵礦浮選的要求，需要考慮加藥機的性能，還要改進浮選工藝，保證硫酸運輸的安全性。藥臺一般設在較高的位置，通過高位運輸的方式將硫酸運輸到其他添加處。在應用添加控制技術時，還要根據藥劑自流方式，選擇適合的管路，做好管路的布置工作，保證設備下工作人員施工的安全性。鐵礦浮選中硫酸添加控制技術對安全性要求比較高，由于硫酸具有高腐蝕性，所以，如果工作人員沒有做好安全防護工作，則會引起安全事故。

利用PID控制調節技術添加硫酸，其具體的安裝流程為：硫酸儲罐與電磁流量計接口處安裝一球閥，為了檢修方便及設備出故障時能及時關閉硫酸。為了滿足流量計測量須滿管的要求，球閥后端的管路向上彎曲成U形狀，這樣便保證管路內的流量是滿管。在U形管的上升處安裝電磁流量計，流量計后端安裝電動調節閥。調節閥出口直接連接硫酸輸送管路，這樣所有的連接處均為密封連接，有效防止了硫酸外泄。保證了控制及輸送的安全。所有管路均用不銹鋼316L材質，流量計及電動調節法用法蘭連接。具體連接示意圖如圖2所示。

三、浮選設備節能要求

在考察了浮選機之后結合了企業的具體情況之后我們對浮選機的改造提出了五項基本要求。第一、礦山浮選機相比之前的用電量要大幅度降低，具體的要求就是節電量要在百分之十以上，當然要求是在必須要確保同之前的處理量相同；第二、在確保處理量的前提下，可以提高浮選機的穩定性以及安全性。第三、浮選機要選用一些節能設備做其輔助設備，由于節能設備自身的使用壽命長，而且損耗低，日常維護量相對較少。也就是說可以降低原用電設備的維護量。第四、浮選機進行節能改造之后操作起來要更加方便，這樣操作不必改變其原來的操作習慣。可以減少很多培訓操作工的程序，減少人員培訓所浪費的工時。第五、考慮到礦山行業發展的需要，對于節能設備其容量留出一定的空間。

經過試驗和分析，我們根據浮選機自身電機的力矩特性，最簡單和直接的方式就是對電機進行調頻調速，以達到使浮選機主軸電機節能的目的；不同的浮選機組它的負載是不同的，對球磨機流量及礦漿濃度改造范圍控制在百分之十之內，而速度的變化范圍也要控制在百分之十之內；浮選機的閘板開度決定了整個浮選機的調速，閘板的開度同速度的快慢是成正比的。

四、結語

鐵礦浮選是鐵礦選礦廠重要的工作，也是鐵精礦加工的重要工藝，在鐵礦浮選的過程中，需要應用硫酸這一溶液，還要應用有效的添加控制技術以及PID調節技術，這樣才能保證鐵礦浮選的質量。硫酸是一種高濃度、高腐蝕性的溶液，在應用的過程中，需要選擇適合的加藥機，還要避免硫酸出現外溢或滴漏等問題，一定要做好密封工作，這樣才能保證硫酸輸送過程的安全性。PID調節技術對硫酸添加控制有著保證作用，其可以提高硫酸添加的精確度，還可以減少管路連接，在添加控制的過程中，不需要設置低位槽，也不需要設置恒定液位，這項技術在選礦行業有著廣泛的應用，流量控制的誤差不超過2%，值得推廣。

參考文獻

[1] 趙朝賓.淺談水泥企業的自動化控制技術[J].新世紀水泥導報.2011（01）.

[2] 趙文.“平改轉”連鑄三電控制技術通過武漢市科委鑒定[J].武鋼技術. 2001（03）.

[3] 畢可仁，孫錫春，邢金成.PLC在煤礦生產中的應用[J].煤礦機械.2006（07）.

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【關鍵詞】變槳系統 模糊控制 滑模控制

0引言

在人類不斷發展與進步的過程中，雖然已經取得了很大成就，但同時也消耗了大量的自然資源，其中大部分的資源都屬于不可早生能源。風能屬于可再生能源的一種，同時這種能源不會對生態環境造成任何的污染與破壞，因此風能逐漸成為了人類利用的主要能源之一。據相關的調查資料表明，到2020年全球的電力需求將會達到每年25.578億千瓦時，而全球的風能資源卻達到每年53億千瓦時[1]。從中可以了解到，風力發電技術對我國經濟發展的重要性，而在風力發電系統中，變槳系統模糊滑模控制技術是其中的關鍵技術。因此對變槳系統模糊滑模控制技術進行探究有很重要的意義。

1變槳距風電機組建模

通常情況下，變槳距機組的建模主要可以分為風速模型、風力模型、傳動模型以及發電機模型這幾種類型，而要想研究變槳系統的模糊控制與滑模控制技術，就必須要先了解這幾種變槳距機組模型。

1.1風速模型

通常情況下，變槳距風電機組中的風速有4種情況，分別是基本風速、隨機風速、漸變風速以及陣風風速等。首先基本風速主的要參考公式是，其中的A是尺度參數、K是形狀參數以及是伽馬函數。其次隨機風速的主要參考公式是，其中KN是表面擴張系數、F是紊流尺度因子，而u是相對高度平均風速。還有是漸變風速的主要參考公式是

其中t1g是風的開始時間，Tg是周期。通過結合各種風速情況下的風速公式，最終可以得到的風速模型是v=vb+vn+vr+vg。

1.2傳動機構模型

通常傳動機構的模型主要可以用來表示，其中Jr表示風輪的轉動慣量、γ表示增速比、Jg表示發電機的轉動慣量、Tr表示風輪的氣動轉矩、Td表示低速軸阻力距、Tc表示發電機的反力矩。

1.3風力機模型

風力機模型的主要可以用來表示，其中Pt表示風力機的吸收功率，Tt表示風力機的氣動轉矩，Cp表示風能的利用系數，ρ表示空氣密度，而β表示槳距角。

2模糊控制

在變槳系統中的模糊控制技術主要包含了模糊化、知識庫以及模糊推理這三個部分，因此要了解模糊控制技術，主要就是對這四個部分進行探究。

2.1模糊化。模糊控制中的模糊化主要就是將系統系統中所傳來的精確量轉換成模糊量，之后經過相應的處理而變成模糊控制中所對應的輸入量。同時還需要將其中的尺度轉換到相應的論域范圍內進行模糊處理，最終將原有的精確量都轉換成模糊量。

2.2知識庫。知識庫是整個模糊控制應用領域中的知識與控制的目標，主要是由數據庫以及模糊控制規則庫這兩個部分所組成的。其中的數據庫就是語言變量的尺度轉換因子以及模糊空間分級等，而另外一個規則庫則是表示模糊語言變量的控制規則。

2.3模糊推理。通常模糊推理的最終推理結果是用一個模糊集合表示，但是在實際的操作中一般都需要有一個確定的值，這樣才能夠去控制與驅動執行機構。因此一般都是在模糊推理的集合中取一個最佳的推理結果來表示。

3模糊滑塊控制

模糊滑塊控制技術是整個風力發電系統中的重要技術，通常在設計模糊滑塊控制器的過程中，一般都需要采用x=Ax+B?。而當系統近日到滑動模態時，會得到x=Ax+B?eq。而通常為了保證在空間的任意位置運動點在有限的時間內都能夠到達切換面，本次的探究過程采用的是趨近律加等效控制的方法來改善趨近運動動態品質。通常這種方法的總控制律可以用來表示，同時在趨近律加等效控制的基礎上，本次探究還采用的極點配置方法來設計控制器，這樣就能夠保證滑模運動階段的品質。

4仿真結果與分析

從本次探究的主要結果中可看出，一般風速在1m/s的情況下，模糊滑模控制的風力發電系統中，其槳距角變化幅度比較下，這樣就能夠讓控制系統以最快的速度進入的控制位置，從而節約了大量的調節時間。而在模糊滑模控制的過程中，整個系統中的槳距角變化幅度一般都比較小，因此具有很好的動態性能，這樣就能夠在很大程度上減小變槳距機構與變槳電動機所造成的沖擊。另外，在模糊滑模控制系統中，整個風電機組的轉速輸出都非常的平穩，這樣能夠讓系統的輸出功率更加的平穩，這樣也就能夠輸出較高質量的電能。通過以上這幾種圖的變化情況可以得到，變槳系統中的模糊滑模控制技術不僅能夠讓風力發電機在各種風力情況下進行穩定輸出，讓槳距角的變化減小，同時還能夠提高控制性能。

5結果

通過本文對變槳系統模糊滑模控制技術的探究可以了解到，模糊滑模控制技術在風電產業中有非常重要的應用價值，通過模糊滑模控制技術能夠將讓風力發電系統的輸出功率更加的平穩，其轉換效率也能夠得到提高。同時隨著我國能源緊缺以及環境污染問題的逐漸加劇，風能作為一種無污染、可再生的清潔能源，將這種能源利用起來對我國未來的發展有非常重要，因此加強模糊滑模控制技術的應用同樣意義重大。

參考文獻：

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關鍵詞：單片機；PWM控制技術；原理；仿真

隨著電子技術的不斷發展，在單片機中，越來越多的技術得到廣泛的運用，對于單片機運行穩定性的提高起到了至關重要的作用。而PWM控制技術操作質量的提升與單片機整體運行穩定性的提高有著直接的聯系，在研究中應該考慮到PWM控制技術的原理，才可以通過具體的分析與案例來實現其控制。所以，只有認真研究單片機PWM控制技術，才能夠為后續深入的探索和研究提供條件。

1 PWM技術原理分析

在單片機的技術操作過程當中，需要完善當前的單片機運行機制，同時做好技術的控制，這是PWM技術運行質量得以保證的關鍵所在。在使用PWM技術的過程中，保證其運行的獨特性需要固定的控制范圍，也就是在擁有控制方法的同時，還要能夠確保其運行的原理本身擁有獨特的穩定性[1]。所以在實施PWM的運行過程中，操作團隊需要科學合理的選擇固定脈沖，并且按照脈沖的實際狀態，研究脈沖的中心線，使得PWM技術可以通過判斷波形來實現諧波本身的有效控制。同時，也可以按照函數的計算方法，判斷PWM控制技術的平均值，按照控制系統呈現出來的波形特點，可以更深層次的研究PWM技術運行中的特點，這樣才能夠讓波形滿足既有函數運行法則的要求。另外，結合波形圖的實際特點，判斷固定周期內PWM技術操作方案的質量，也可以更好的進行波形圖同等狀態下的合力區分，也就是在現有的波形圖基礎上，能夠通過固定的實施周期，來做好同等范圍當中的合理分配[2]。

2 單片機PWM技術的應用

在應用單片機PWM技術的過程中，需要通過指定坐標的使用來控制單片機的性能，這樣才可以滿足當前波形圖運行固定長度的特點，也可以實施針對每一個坐標參數的設計，如果當前的波形圖能夠滿足各個基礎性坐標的要求，就需要按照固定的波形狀態，來針對坐標的實際范圍做好對稱性的處理。另外，同當前的系統分析方案相互的結合，從而劃定既定空間當中的坐標實施范圍，這樣才有利于當前的波形能夠同區間的狀態進行相互的結合，從而實施性能方面的保障。在PWM技術的操作過程當中，應當同控制系統的波形寬度相互的結合，這樣才可以判斷當前系統的實際中心，從而使得固定的系統波形能夠同中心點的狀態相互的結合起來，進而對起點進行相對應的操作[3]。

3 實例與仿真

現有一臺逆變器的輸出頻率可以進行調節，是通過給定電位器來對輸出頻率的實際大小進行調節，通過A/D轉換輸入到單片機當中。由單片機按照所給定的輸出頻率的大小來對逆變器的電壓進行計算，從而滿足變頻調速要求下的可變電壓、可變頻率VVVF的控制（比如恒U/f控制）。這里我們所選擇的研究實例是AT90S8535，其結構是40腳封裝RISC結構低功耗CMOS8位AVR單片機，512B的EEP-ROM，8KB的Falsh。3個內部定時/計數器，32個多功能的I/O口，兩個外部終端電源，8通道10位A/D轉換器等，能夠滿足眾多成本低廉、要求集成度較高的場所當中使用。因此在這里的研究選擇的是AVR單片機AT90S8535。

對于逆變器的設置，默認的輸出頻率為50Hz，其有效的輸出電壓值為220V，當確定了逆變器的輸出頻率之后，可以隨之確定PWM控制的調制深度指令和載波比。所以，利用采樣逆變器的輸出頻率給定值，按照逆變器壓頻變化曲線，就可以將逆變器的輸出電壓確定，進而確定PWM的調制深度與載波比。

在分配單片機資源時，具體包含：A/D采樣輸入口，采樣輸出頻率是39腳PA1；PWM輸出的驅動信號為PC0PC3，設置成為輸出口；電路故障信號輸入腳為17腳的INT1外部中斷（如，過電壓、過電流和短路這一部分），另外，這一腳還能夠成為控制位“解除閉鎖”的輸入腳，其作用在于：當發生故障之后，通過外部終端輸入引腳的信號變化，然后對CPU提出中斷的要求，在CPU響應了中斷要求之后，在中斷服務程序的執行中，將PWM封鎖信號輸出，從而實現閉鎖功能，直至閉鎖控制位有效的時候，才能夠將PWM的封鎖信號撤出，確保PWM波能夠正常的進行輸出。對于T90S8535而言，其芯片的復位端口擁有較高的初始狀態，所以，其驅動信號和封鎖信號都應該設置成為低電平的無效狀態，在這個時候，所有的功率開關在端口輸出信號的基礎上，都會處于關斷的狀態。針對PWM波，主要是由T0定時器來完成其載波周期，而片內的T1定時器則決定了PWM波換所需要的時間[4]。利用AT90S8535單片機，將單相PWM波形發生器硬件連接實現的圖如圖1所示，其編程需要按照框架圖來進行編寫，這里不作介紹，而PWM波控制輸出仿真圖的實現。

4 結束語

隨著電子技術的不斷發展，越來越多的單片機技術出現在我們的面前。針對單片機的PWM控制技術，文章通過原理和應用的分析，再通過實例與仿真的闡述，希望能夠對其有一個全面的認識與了解，以便在固定時間段內幫助單片機提升其運行質量，無論是對于理論研究，還是對于現實的操作，都具有重要的意義。

參考文獻

[1]夏志華.基于單片機的溫度控制系統的研究與實現[J].煤炭技術，2013（2）：191-193.

[2]羅倫.淺淡空調器單片機控制技術與檢測技巧[J].輕工科技，2013（9）：69-70.

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關鍵詞：訪問控制；角色訪問控制；任務訪問控制

一．訪問控制的概念與原理

訪問控制起源于20 世紀60年代，是一種重要的信息安全技術。訪問控制是一種從訪問控制的角度出發，描述安全系統，建立安全模型的方法。通過某種途徑顯式地準許或限制訪問能力及范圍，從而限制對關鍵資源的訪問，防止非法用戶侵入或者合法用戶的不慎操作造成破壞。訪問控制一般包括主體（簡記為S）、客體（簡記為O）和控制策略（簡記為K）3個元素。主體是指發出訪問操作、存取要求的主動方，通常指用戶或某個進程；客體是一種信息實體，指系統中的信息和資源，可以是文件、數據、頁面、程序等；控制策略是主體對客體的操作行為集和約束條件集，規定了哪些主體能夠訪問相應的客體，訪問權限有多大。訪問控制系統3個要素之間的行為關系如圖1所示。

當主體提出一系列正常的請求信息，通過信息系統的入口到達被控制規則集監視的監視器，并由控制策略判斷是否允許或拒絕這次請求，因此在這種情況下，必須先要確定合法的主體，而不是假冒的欺騙者，也就是對主體進行認證。主體通過驗證，才能訪問客體，但并不保證其有權限可以對客體進行操作。客體對主體的具體約束由訪問控制表來控制實現，對主體的驗證一般會鑒別用戶的標識和用戶密碼。訪問控制的目的是為了限制訪問主體對訪問客體的訪問權限，為達到此目的，訪問控制需要完成以下兩個任務：

（1）識別和確認訪問系統的用戶

（2）決定該用戶可以對某一系統資源進行何種類型的訪問[1]

在GB/T187994.3中，定義了訪問控制系統時所需要的一些基本功能組件，并且描述了各功能組件之間的通信狀態。

訪問控制功能組件包括4個部分：發起者（initiator）、訪問控制執行能力(access control enforcement function, AEF)、訪問控制決策能力(access control decision function, ADF)及目標(target)。發起者是指信息系統中系統資源的使用者，是訪問控制系統的主體；目標是指被發起者所訪問或試圖訪問的基于計算機或通信的實體，是訪問控制系統中的客體；AEF的功能是負責建立起發起者與目標之間的通信橋梁，它必須依照ADF的授權查詢指示來實施上述動作，在信息系統中，ADF可以說是訪問控制的核心。當ADF對發起者提出訪問請求進行判決時，所依據的是一套安全訪問策略。

二．自主訪問控制技術

自主訪問控制（Discretionary Access Control，DAC）最早出現在20世紀70年代初期的分時系統中，它是多用戶環境下最常用的一種訪問控制技術，在目前流行的操作系統中被普遍采用。DAC模型是根據自主訪問策略建立的一種模型，允許合法用戶以用戶或用戶組的身份訪問策略規定的客體，同時阻止非授權用戶訪問客體。客體的主人( 即資源所有者) 全權管理有關該客體的訪問授權，有權泄露、修改該客體的有關信息。因此，有些學者把DAC稱為基于主人的訪問控制。為了提高效率，系統不保存整個訪問控制矩陣，在具體實現時基于訪問控制矩陣的行或列來實現訪問控制。

自主訪問控制的特點是資源的屬主將訪問權限授予其他用戶或用戶組后，被授權的用戶便可以自主地訪問資源，或者將權限傳遞給其他的用戶。缺點是資源管理比較分散；用戶間的關系不能在系統中體現出來，不易管理；信息容易泄露，無法抵御特洛伊木馬的攻擊。

三．強制訪問控制技術

強制訪問控制（Mandatory Access Control，MAC）最早出現在1965年由AT&T和MIT聯合開發的安全操作系統Multics 系統中，在1983年美國國防部的可信計算機系統評估標準中被用作B級安全系統的主要評價標準之一。

MAC模型是一種多級訪問控制策略模型，它的主要特點是系統對訪問主體和受控對象實行強制訪問控制。常用的強制訪問控制是指預先定義用戶的可信任級別及資源的安全級別，當用戶提出訪問請求時，系統對兩者進行比較以確定訪問是否合法。在強制訪問控制系統中,所有主體(用戶，進程) 和客體(文件，數據) 都被分配了安全標簽，安全標簽標識一個安全等級。

在強制式策略中，資源訪問授權根據資源和用戶的相關屬性確定，或者由特定用戶(一般為安全管理員) 指定。它的特征是強制規定訪問用戶必須或者不許訪問資源或執行某種操作。資源特征是強制規定訪問客體強制訪問控制策略目前主要應用于軍事系統或是安全級別要求較高的系統之中[2]。強制訪問控制策略對特洛伊木馬攻擊有一定的抵御作用，即使某用戶進程被特洛伊木馬非法控制，也不能隨意擴散機密信息。強制訪問控制的不足主要表現在它使用不靈活，應用的領域比較窄；另外，強制訪問控制對授權的可管理性考慮不足，實現工作量太大，管理不便，不夠靈活，過于偏重保密性，對于系統連續工作能力等考慮不足。

四．基于角色的訪問控制技術

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關鍵詞：音樂 演奏技術 控制

  　 音樂表演是人們情感交流的一種特殊語言，是感性地反映客觀世界的藝術手段之一。演奏家既是音樂實踐者，又是音響的制造者。在音樂實踐活動中，音樂演奏是演奏者隨機的利用自己擁有的控制技術，結合自身的知識結構、文化修養，通過樂器將樂譜信息揉合為音樂作品允許的、合乎規范的音響的過程，這個過程時時刻刻都在演奏者的控制之中。

   　二十世紀中葉控制論的創立者美國數學家維納發表了《控制論（或關于在動物和機器中控制和通訊的科學）》一書，其后英國科學家艾什比、蘇聯學者尼·伊·茹科夫、民主德國著名學者G克勞斯等都對控制論的發展做出了極大的貢獻，他們的思想概括起來可以認為：控制論是研究不同系統之間共同規律的科學，即是研究系統的規律以實現優化目標的科學。控制是通過系統與系統之間的聯系、信息傳遞，實現系統對系統的調節和優化。音樂演奏的主體是人，屬于生命系統，客體是樂器，樂譜，是非生命系統，生命系統通過對非生命系統的控制便產生了樂音，音響，音響反過來又控制具備音樂耳朵的欣賞者。一個完整的音樂實踐過程實質上都是控制與被控制的過程。音樂演奏中，演奏者須先控制自己才能實現對樂器的控制，對音樂的控制，對舞臺的控制，以至于對聽眾的控制。

 　  在音樂演奏中，演奏家靠自己心靈控制全身心地投入到演奏中，身體的每一個細小動作，音樂的輕重緩急、起伏變化都是對內心波動的回映。演奏者要駕馭樂器，駕馭音樂，須先控制自己，使自己的內心在控制中發出恰到好處的指令，同時使指令在樂器上達到恰如其分的執行，悅耳的音響便被制造出來。

  　 音樂演奏無法擺脫人類的控制行為。在音樂演奏中控制就是演奏者對獲取信息在一定規范的約束下按照個人的理解，通過個人的意志力對象化于樂器的實踐過程，是對樂譜、樂器的駕馭過程。控制力是演奏者在音樂表演過程中的重要能力，是一種駕馭性的技術能力。演奏者對音樂作品的理解、表達，以及對樂器的操作能力都屬于控制力的范疇。音樂演奏是演奏者對音樂作品的速度、力度、音色，以及結合音樂作品對自己情緒的控制過程。速度是音樂在時間上的橫向律動，是音樂的生命，與音樂的內容密切相關。音樂的速度分為基本速度和變化速度兩種。變化速度是音樂行進中速度的改變，如rit.、Accel.、rall.等，需演奏者在長期的藝術實踐中積累大量的演奏經驗，并結合特定的音樂形象，給出恰到好處的闡釋。特別值得深究的是一些未標明速度的、比較自由的段落，既給演奏者巨大的考驗，又給演奏者自由發揮的空間，演奏者要結合自己對音樂作品的理解給出合理地、恰當地處理，將自己心靈深處的、充滿摯愛的樂音真誠地演奏出來，使音樂作品的血肉更加豐滿，音樂形象更加鮮明。基本速度是音樂作品中標明的固定速度，如allegro、andante、largo等，是音樂作品的骨骼。演奏者要在平時練習中樹立起這些基本速度的概念，做到心中有數，在演奏的過程中，演奏者將自己內心的樂音律動合法的對映于樂器，速度不再是機械的每分鐘多少拍的刻板規定，而是活靈活現的音樂形象的跳動。隨著音樂情緒的變化，演奏速度要不斷改變，以適合塑造不同的音樂形象。速度是為音樂內容服務的，不同的演奏者對同一音樂作品會有不同的理解，在演奏時可能會對演奏速度做出靈活地處理，但只要在一定的彈性范圍內、在相應的法式規范中，這些發自內心的變動都有利于更完美的詮釋音樂內容。演奏者對音樂作品速度的控制其實質是由音樂作品滲透到自己內心的音樂形象脈搏的把握，只有心中有法，方能駕馭自如。力度是音樂在空間上的縱向波動。在音樂行進中，力度是不斷變化的。沒有強弱變化的音樂，聽上去枯燥、平淡，很難談得上藝術表現力。在音樂演奏中，做出音的強、弱并不太難，難的是力度控制的精確度及力度變化的層次感和細膩度，寬廣的力度變化與精妙的力度控制是決定音樂表現力的重要條件，也是衡量演奏者技術水平的重要標志。力度變化是豐富音樂表現力的重要手段。但凡優秀的音樂作品都擁有強大的音樂表現力和感染力，任何具有表現力的音樂作品都蘊涵豐富而細膩的力度變化。在演奏的過程中，要合理到位的做出這些變化，并不是演奏者刻意而為之，而是演奏者通過對音樂作品的理解，融會貫通、自然而然的將內心的音樂世界借助樂器氣貫長虹、一瀉千里的展現出來。要能全面地表達樂曲的非凡氣度，生動地塑造活力四射的音樂形象，演奏者必須具有無限豐富的內心世界，并具備將內心的音樂世界轉化為悅耳動聽的音響的能力，還應具備精準地渲染音樂情緒的力度控制技術，使音樂的律動既不失層次分明的細膩感，又充滿大氣磅礴的感召力。音色是指聲音的"色彩"和"特點"，是聲音的聽覺感受，是最難掌握的。音色具有很強的個性特征，它既受發音體自身條件的限制，也受外在因素的影響，而且與演奏者的生理條件以及審美鑒賞力有密切的關系。李曙明教授指出："人類是按照美的規律來建造藝術音響世界的"，音樂演奏技術中的音色更是如此。音色的美是永無止境的，也是演奏家一生都不斷追求的。音色的好壞直接影響音樂作品的藝術性和美感度。美的音色能讓人賞心悅耳、心曠神怡。音色是演奏者性格、道德修養、審美情操的外現，是經過演奏者結合自己的審美習慣長期練習形成的高難度演奏技術，練習是演奏者將自己內心天籟般地聲音利用樂器自如的表達出來的必要手段。只有通過常年累月的不懈練習，方能練就至真、至善、之美的音色。在音樂演奏中，不同風格的作品、不同的音樂形象需要不同特點的音色，演奏者在詮釋音樂作品的內容時需通過控制，根據內心不同的音樂形象，對映以富于變化的音色，使音樂作品的形象更加豐富、生動、鮮明。音樂是情感的藝術。雖然作曲家在樂譜上不會標注某處應有幾分喜悅幾度悲傷，但演奏者在演奏中需根據音樂內容首先把自己感動，然后用自己的真情實感去感動聽眾。在音樂表演中，演奏者不會事先醞釀自己的情緒，而是全身心的投入到演奏中，隨著音樂的進行而不斷的調控自己的 情緒。情緒的變化是有限度的，對"度"的把握其實質是演奏者結合音樂內容對自己情緒的控制及其對所控制情緒的宣泄。處在舞臺上的演奏者應當是自己與作曲家合二為一的化神，既堅定果斷地執行作曲家的每一個指令，又情真意切的分配自己的情感。使自己認可的、符合作品要求的、感人至深的旋律從心底流出。音樂的美是在演奏者的一系列控制中實現的，控制技術是演奏者塑造藝術形象、表達音樂思想的至關重要的演奏技術。

 　   音樂作品的演奏是在演奏者細致入微的控制中進行的，演奏者把關于音樂作品的某種觀念的思考過程或文化行為轉化為自身的身體行為，然后對象化于樂器，使之產生特定作品的特定音響。欣賞者是通過音響來欣賞音樂的；演奏者對音樂的控制力也是通過音響來傳達給欣賞者的；欣賞者在聽音響的同時，也能從中感受到演奏者對音樂的駕馭能力；演奏者在演奏時采取一系列控制技術來實現對音樂作品的完美詮釋，并通過音樂感染欣賞者，從而實現對舞臺及聽眾的控制，以便使欣賞者在特定的時間、環境，安安靜靜、聚精會神的沉浸在音樂之中。

結語：音樂作品的生命是演奏者借助控制技術賦予的，演奏者的控制技術是影響音樂作品形象塑造的重要因素之一，也是衡量演奏者演奏技術水平的主要標志。音樂藝術的意境不可窮盡，演奏者只有練就爐火純青的音樂演奏技術，才可能得心應手的控制樂器，控制音樂，出神入化的表達深邃的音樂意境。

參考文獻：

《天人樂舞》賈紀文 李曙明 主編 敦煌文藝出版社1999年版

《音樂美學教程》張前 主編 上海音樂出版社2001年版