控制技术范文1
关键词：卷取机；恒张力控制；间接张力控制
1 前言
卷取机控制中最重要的环节就是张力控制，张力控制的效果直接影响到成品质量。张力控制的目的在于保证正常卷取时，卷取机上的带钢张力恒定在设定值，从而保证带卷卷形良好，减小塔形。
河南某1850mm冷轧生产线卷取机电机数据：
卷取电动机：Z4-450-42 3台同轴串联1主2从
DC400V 1254A 453Kw 360/1200r/min
卷取变速箱高速档速比 i2-1=2.173913043
卷取变速箱低速档速比 i2-2==3.787878788
高速档最大卷取速度 V2-1max=1057.837m/min
低速档最大卷取速度 V2-1max=607.106m/min
配的装置是我所自主研发的ZX2A系列整流装置
ZX2A-1550/440-11-S/ ZX2A-1550/440-01-S；
装置参数：单柜额定输出（直流）电压 440V
单柜额定输出（直流）电流 1550A
装置过载能力：单柜过载1.5倍，1650A，过载时间60S。
该型号的整流装置，晶闸管采用西安电力电子研究所2500V/1650A，2英寸元件，用2只晶闸管元件和1套铝型材风冷散热器构成直接反并联功率组件，采用强迫风冷。主卷取机配带一块T400卷取工艺板来实现卷取机的转矩设定、卷径计算、转矩补偿和恒张力控制，卷取从机采用转矩控制。
2 卷取机基本控制过程
2.1 几种工作下的控制说明
2.1.1 在基速下工作，电动机处于满磁状态，Φ=Φmax=常数。此时，只要保证I/D恒定，即按卷径D的变化成比例地调节电枢电流，就可实现恒张力控制，且合理利用了电动机的功率。
2.1.2 在基速以上轧制时，由励磁调节器控制电机电势E为恒定值，
即E=CeΦn=常数，也就是要求Φ与n成反比。
只要调节电流I使其保持恒定就实现了带材张力控制。
在不能直接检测张力的情况下，为了准确控制卷取张力，必须准确控制卷取电机的转矩。由速度控制转为张力控制时卷取机速度给定附加一个饱和给定值，使其大于实际带钢的速度，此时速度调节器输出饱和。张力给定值乘以卷径再加上动态补偿和空载补偿及摩擦力矩补偿弯曲力矩补偿即转矩给定，作为卷取机的转矩/电流限幅。由于速度调节器的输出达到饱和，控制转矩限幅就可控制电机转矩，从而保证张力恒定。原理框图见图1。
图1 卷取机力矩计算原理框图
2.2 转矩计算
在卷取张力控制系统中，卷取机电动机转矩的计算是该系统的关键环节。电动机转矩由卷取张力力矩、惯性力矩补偿、带钢弯曲力矩补偿和摩擦转矩补偿等部分组成。张力力矩，惯性力矩补偿计算中又均与卷径变化有关，卷径计算和各部分的力矩计算精度直接影响到卷取张力的控制效果。因此必须对这些成分进行补偿，以达到对总转矩的控制进而实现张力控制的目的。在加减速过程中算出动态电流，进行相应的空载转矩补偿，就保证了加减速过程中带材张力的恒定。
根据电动机转矩公式，可以计算出卷取电动机的电枢电流给定值为：
通常在卷取机控制系统中，除了基本传动装置外，还需要配置一套带卷取软件的工艺板（如西门子T400），来实现卷取机的转矩设定计算、卷径计算、转矩补偿计算和间接张力控制。
3 结束语
随着卷取工艺软件和可编程控制器硬件控制性能的不断发展更新，用于间接张力控制的复杂运算得到了有效解决，大多数带材卷取机的间接张力控制方式得以高效稳定的投入，且恒张力控制系统运行稳定，张力控制精度较高，在诸多生产线中得以广泛运用，性能稳定。
参考文献
[1]马小亮.高性能变频调速及其典型控制系统，北京：机械工业出版社，2010，4.
控制技术范文2
关键词：泵站自动控制技术；西门子S7-200 PLC；PLC程序设计；控制系统
中图分类号：TP278文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）05-0042-02
一、控制系统组成及其功能要求
控制回路硬件组成：（1）PLC器件包括西门子S7-200系列224CPU模块一只，扩展单元包括EM235模拟量模块一只，4路输入/1路输出，开关量输入输出模块EM223一只；（2）外设器件为液位控制器、温度传感器等。模拟量模块EM235硬件配置如图1所示：
控制功能要求：两潜水泵电机在水位处于所设定的上下限之间，电机无漏水情况和电机温升无异常（不大于60℃）时，均能开启任意一泵。若水位降至下限时，应自动停泵。当水位上升到下限时，水泵不应启动，水位继续上升至上限位时，水泵应自动开启，开启顺序应以1#泵优先，1#泵因故未能运行，发出故障警报，同时启动2#泵投用。两泵均不能正常投用时，为一级事故报警。水位处于上下限之间，在一泵发生温升异常、电机过载、主回路空气开关跳闸等情况时，要迅速启动另一水泵投用。
二、PLC程序设计
（一）PLC I/O功能表
数字开关量输入/输出功能表（见表1）。模拟量由4路输入1路输出组成，分别是：1#和2#泵电机的负载电流与电机绕组温度检测；一路输出作为电机负荷电流的数码显示，便于主控室操作人员查看。
（二）PLC系统控制流程
控制主程序分别调用三组子程序。。初始化子程序，对控制器件进行初始化，复位清零。模拟量数据采集输出处理子程序组包括四个子程序：分别是1#和2#水泵电机的负荷电流读入处理及输出显示子程序和电机绕组温度检测子程序。因为1#、2#电机电流和绕组温度共4点模拟量的采集输入地址不同，所以在控制程序的编写上要一一给出，但是实际运行中任意时刻只有一台水泵在工作，因此只有一台电机的相关数据处理的两个子程序在运行。
（三）电机运行参数的采集和控制功能的实现
在控制主程序的初始化子程序中，相关运算寄存器要预先清零。然后，系统在通过扩展单元故障检测后，进行模拟量采集处理。分两个子程序独立进行电机负荷电流和绕组温度的采样、运算、输出和判断。均采用多次采样求和，通过移位除法求出平均值。不同的是电流值（寄存于VW20）一方面经传输指令由EM235的输出通道AQW0输出显示；另一方面作为水泵是否有效运行的状态检测。电机绕组温度经过采集处理，由比较指令结合定时指令进行判断，若温升出现异常，迅速停止电机运行。
系统控制程序中，多处结合使用定时指令，增强了系统稳定性。如：自耦降压变压器利用定时器功能设定同一台水泵在间隔十分钟以后，方能再次启动。检测电机负荷电流，以判断电机是否真正在运行时，为避开外部接触器、继电器的动作时间，防止检测失误，启用一5秒的定时器，保证信号的可靠性，从而使下一步的CPU判断并决定是否启用另一台水泵。通过设定比较参数值，检测电机实际运行电流若长时间（一般可设为30分钟）大于1.1～1.2倍电机Ie时，停止运行该泵，排查原因，以免损坏电机，同时可发讯启动备用泵。在采样频率不变的情况下，对处理后的温度数据每五分钟检测比较一次，当大于所设定的温升值时即发出警示和停机，并启动另一泵。不管电机电流过载与否，若电机温度急剧升高，超出正常允许温升，系统可立即停止该泵运行。
三、结语
低压控制系统中，引入模拟量参数参与控制。弥补了在执行器件正常动作而传动部分因电源或电机本身故障并未真正投用时，系统却“浑然不知”的缺陷。丰富的直指故障点式的报警警示功能，给操作检修带来极大便利。投资较少，主回路简便可靠，模块功能得到充分利用，近智能化控制，使泵站无需专人值守。
控制技术范文3
关键词:微机控制技术 教学 教师 学生
中图分类号: 文献标识码:文章编号:
1引言
《微型计算机控制技术》是工业自动化专业的一门专业课,是理论性与实践性都很强的一门学科。近年来,电子技术日新月异,特别是进入新世纪,工业生产对未来人才提出了更高的要求,需要越来越多跨专业知识的复合型人才。这就要求学校,特别是高校要培养基础扎实,知识面宽,能力强,素质高,创造性好的人才以满足社会需要。。本文是几年来“微型计算机控制技术”课程教学中的一些体会,进行探讨。
2教师的“导游”角色
当前,在教师中以自我为中心、以课程为主、采用“满堂灌”进行教学的仍然大有人在,这样的教学导致学生被动地接受知识,抹杀了学生学习的自主性和创造性。教学过程很容易造成照本宣科,课堂死气沉沉,学生厌学,开小差,甚至课堂纪律差,老师台上讲得满头大汗,学生听起来如同嚼蜡。教师应该是一个课堂上“导游”,带领学生在知识的“风景区”中旅游,教师要让学生喜欢景色,告诉学生这些景色的奥妙。
既然教师是“导游”,那么参观“风景”者就是学生了,教学应该以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识的主动建构。教师在教学生作为带路者、提问者、协助者和鼓励者的作用,以学生为中心,积极利用多种教学方法,充分调动学生的主动性、积极性,让学生敢于解决问题,能够解决问题,通过课堂紧张有趣的脑力劳动,获得所期望的劳动成果,通过师生和谐互动,不着痕迹地完成教学目标。
教育学中“建构主义”的核心内容, 要求学生的知识不是靠教师的灌输被动接受的,而是在教师的指导下,由学生主动建构起来的,在整个教学过程中,教师既要站在知识的高点进行“导游”,也要站在平等的地位提出“挑战”问题,还要要站在服务的位置,为学生解惑。教师起的作用毫无疑问,担任的角色是比传统教学中的作用更加重要,这无疑对新形势下教师的教学提出了更严峻的挑战。教师应当从传统的灌输方式转变为引导、推动,鼓励,协助。
3做好课件
课件是形式和内容结合的产物。现代化教学手段,一般都采用课件,即能减少教师无谓的体力劳动,同时又美观大方,不仅可以大大地增大了课堂容量,还能提高教学效果。利用多媒体教学具有生动形象、形式新颖、趣味性强、内容丰富等特点,对于激发学生的学习兴趣、启发学生思维能力、简化教学过程、提高教学效率和质量具有重要的作用。课件的制作软件很多,如PowerPoint,AuthorWare,方正奥思,课件大师,广州凯迪,Dirctor与Flash,几何画板与数理平台等。课件制作既要考虑内容,又要考虑形式。只讲内容,惹人生厌;只讲形式,不知所云。孔子说:“志有之,言以足志,文以足言”,就是这个道理。比如在讲A/D转换时,可以把模拟信号变为数字信号送到CPU的过程动态的展现出来,整个过程因采用直接,单缓冲,双缓冲方式不同而不同,使学生对A/D转换过程有直观了认识,远胜于枯燥的叙述。
微型计算机控制技术是实践性很强的学科。让学生动手动脑,不仅能加深学生对理论知识的理解,而且能使教师把握学生对所学知识的掌握情况,还能及时发现和解决学习中出现的问题,提高学生学习兴趣。学校要在教学中要保证实训课与理论课有合适的比例,教师要在实训课中提高效率,所以实训课既要有培养动手的一般目的,也要有针对性。课前对实训课做出明确安排,明确每次实习的目的、任务、内容与要求等,做到有的放矢,有效解决问题。课后学生写实验报告。
其次在理论课课堂上,一方面要让学生掌握理论知识,另一方面要让学生从中学会分析问题和解决问题的方法,提高学生独立获取知识的能力和创造力。教师即是一个引导学生进入知识殿堂的导游,又是知识的传播者,如何“破门而入”要靠学生自己,也于教师的教学手段有关。。。在课堂中要求学生要特别留心每个章节和问题引出的思路,也就是“指导思想”以及解决问题的各种方法。比如在讲8255和8253,都有2根地址线,都有4个地址,分别有什么用,怎么用,让学生自己思考,从而总结出一般芯片的学习方法。这样学生能够举一反三,学生学得活,提高了学生的学习能力。再次,在教学过程中,教师还需要了解学生,教师要根据课堂内容设计不同的教学方法,有取有舍,要时刻根据学生的反映,把握节奏,用提问,讨论等方法,帮助学生去跨越瓶颈,引导学生扩展视野,举一反三,激发学生的求知欲。。
5重点突出,课堂留有余地
面面俱到是很多教师的习惯,结果造成平均用力,难点不能突破,重点也不能突出,教学效果不好。教师讲课要注意“精讲”,留下一定的时间多练习。这就要求在内容上围绕当前和将来的使用精心选择,坚决舍弃那些现在用不到、将来也用不着的内容,突出“技术应用性”,不过分强调学科的“完整性”。课堂不能挤得太紧,否则看起来兢兢业业,一丝不苟,实际上是满堂灌,这就成了“以教师为中心”了。课堂上要留有余地,“微型计算机控制技术”难度大,一些章节理论型强,理解困难,尤其该如此,要给学生留有思考提问的时间,满堂灌造成猴子掰包谷,学生难以跟上,虽然辛苦,所获却少。只有这样才是“以学生为中心”的教学理念。
6结语
综上所述,通过对“微型计算机控制技术”授课方式的一些改进,对促进学掌握理论知识,对于培养学生动手能力,和激发学生学习兴趣有重要作用,对于培养提出问题,解决问题,敢于迎接挑战也有重要意义。当然,微型计算机控制技术教学是一门复杂的艺术,其对象复杂,内容复杂,这里的探讨只是一点肤浅的看法。作为新世纪的高高校教师,还需继续在教学改革中潜心研教学内容,教学规律和教学对象结构,为培养符合时代需要的人才贡献力量。
参考文献
[1]杨天怡,黄勤.微型计算机控制技术[M].重庆大学出版社,1996.
[2]潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术[M].电子工业出版社,2006.
[3]谢剑英.微型计算机控制技术[M].国防工业出版社,1991.
控制技术范文4
关键词：输煤控制系统；一体化分散控制技术；硬件；软件
电厂输煤系统主要完成对燃煤的供配协调处理即控制输煤设备协同工作，完成卸煤点、储煤厂、煤仓间燃煤的上煤、配煤、输煤任务，保证燃煤的不断供给。电厂输煤系统工艺繁琐、环境恶劣、分散分布，因此，设计并实现电厂输煤系统的自动、智能化控制过程意义重大，有助于提升电厂的运行效率［1］。国外电厂输煤控制系统主要采用DCS或者FCS系统，以控制器、单片机或者微控制器为控制核心，实现输煤系统设备的长距离监测、控制以及预警，提升输煤系统的信息化、智能化水平，保证输煤系统稳定、安全运行。。本文基于一体化分散控制技术，利用Profibus通讯实现电厂输煤系统的本地控制、远程控制以及智能化集中控制。
1电厂输煤工艺流程
电厂输煤工艺流程如图1所示，包括卸煤流程、堆煤流程、上煤流程以及配煤流程。场外来煤后，经输煤皮带、卸煤设备将燃煤转运至储煤站完成卸煤流程。储煤站的燃煤经输送系统和堆煤设备后转运至煤场堆放并经碎煤机、输煤皮带后输送至转运站，经犁煤器后转运至煤仓间。上煤时，依靠电动三通挡板以及选煤皮带机将碎煤间的煤料进行筛分、输送并达到发电工艺要求。配煤时，系统按照煤仓煤位的实际仓位进行分段、有序配煤，精准执行犁煤器的抬高、降落动作并将燃煤分拨至指定的煤仓间，完成自动配煤任务。输送工艺执行过程中，上煤、配煤过程需互锁、联动执行。
2电厂输煤控制系统总体设计
。电厂输煤控制系统以PLC为核心，采用主从控制模式实现电厂输煤系统设备的自动化、少人化、网络化控制。碎煤机室控制站中包含2＃、3＃控制系统从站并根据控制的输煤设备的数字量输入输出点数、模拟量输入输出点数进行模块扩展，从站之间通过IM153－2接口模块基于Profibus通讯完成数据传输。。输煤控制室设置有操作员站以及工程师站监控平台，通过该平台可完成对输煤系统的控制。为保证输煤控制系统稳定、连续、安全运行，采用双冗余控制器结构，互为备份，当其中一台控制器出现故障后，无缝切换至另一台连续运行。输煤控制室内的工控机、交换机以及双冗余控制器间以TCP／IP通讯完成数据交互。电厂远程监控室用于完成对输煤控制系统的远程操作，利用光纤收发器接收并处理输煤控制时的数据或者指令。
3硬件设计
电厂输煤控制系统用到的核心硬件包括控制器、传感器以及外接的输煤设备等。用于检测输煤皮带打滑、失速、超速的速度传感器选用的型号为GSH5，当输煤皮带发生异常且持续时间超过后触发声光语音报警并将开关量信号传送至控制器的DI扩展模块［6－8］。用于检测煤料料位的煤位检测传感器选用型号为NYRD803雷达型料位计，该传感器基于电磁波原理对煤料料位进行识别并将其转换为4mA～20mA的模拟量信号，传送至控制器的AI扩展模块。用于检测皮带跑偏与保护的跑偏传感器选用的型号为GEJ30，安装于皮带双侧支架，当皮带跑偏时触发探杆偏动一定的角度，GEJ30传感器的输出端接通并输出开关量信号，传送至控制器的DI扩展模块。用于检测皮带撕裂的撕带传感器选用的型号为GVD1200，当检测到皮带划破信号后触发该传感器输出开关量，传送至控制器的DI扩展模块并触发停机。用于输送带保护的传感器还有拉绳开关、堆煤保护传感器等。选用西门子CPU315－2PN／DP控制器，可扩展数字量点16384个，模拟量通道1024路，同时支持TCP／IP、Profibus等多种通讯模式。TCP／IP通讯模块选用CP343－1，该模块自带两个RJ45接口，传输速度高、传输性能稳定。选用SCALANCEX－300交换机，该交换机组网模式灵活，传输速度可达1000Mbit／s，且具备SNMP、WEB、Profibus诊断技术。该输煤控制系统包含振动给煤机4台、皮带运输机8台、电动三通挡板4台、除铁器2台、原煤分级筛2台、碎煤机2台、皮带秤2台、犁煤器16台、煤仓煤位计8台。主站以及1＃～3＃从站CPU需对上述设备进行智能管理和逻辑控制，表1为1＃从站部分输入输出端子分配表。
4软件设计
电厂输煤控制系统软件设计基于EDPFNTplus平台，采用ST、FB语言混合编程实现。根据电厂输煤工艺流程设计的控制系统主流程如图3所示，核心模块包括上煤自动控制过程、配煤自动控制过程两部分。（1）上煤自动控制过程，包括流程预启动、流程启动、流程停止以及故障联锁停机四部分。流程预启动：即根据待输送煤流的方向选定皮带运输机并启动预启动设备；流程启动：即控制器接收到流程启动控制命令后依次逆煤流方向启动设备，启动时间需估算，其依据为皮带带速以及长度；流程停止：即需对输煤系统设备进行正常停机时，按照顺煤流方向依序进行停机操作；故障联锁停机：即当输煤系统中某个设备发生故障时，需按照煤流方向将故障点前的设备及逆行联锁停机。（2）配煤自动控制过程，包括顺序配煤、优先配煤以及余煤配煤三种。顺序配煤：即选定尾部仓后，从首煤仓开始，按照“仓满煤则不配、尾仓不配满”的原则达到各煤仓配煤指标。优先配煤：即优先为有低位煤报警的煤仓进行配煤，如果多个低位煤仓同时报警，按照先后顺序依次配煤。余煤配煤：即当所有煤仓高位预警后，将输煤皮带上残存的煤匀入各煤仓中，防止皮带机载煤启动。
5结束语
设计并实现的基于一体化分散控制技术的电厂输煤控制系统在某电厂已经投入运行，能够实现上煤过程、配煤过程的自动控制，极大地降低了工人的劳动强度，改善了工人劳动环境，同时降低了输煤控制系统的维护、维修成本，促进了电厂安全、高效、稳定生产。
参考文献：
［1］牛玉广，潘岩，李晓彬．火力发电厂烟气SCR脱硝自动控制研究现状与展望［J］．热能动力工程，2019，34（4）：1－9．
［2］杨长林，马玉龙．发电机供电的自控系统设计实践［J］．自动化与仪器仪表，2012（2）：21－23．
［3］张应田，郭凌旭，冯长强．自动发电控制技术研究及应用［J］．自动化与仪表，2011（9）：11－13．
［4］赵应艳．选煤厂变电站自动化系统遥视功能改造［J］．煤矿机械，2014，35（6）：171－172．
控制技术范文5
关键词：访问控制；RBAC；DAC；MAC
中图分类号：TP302文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2302-03
The Research of Access Control Technology Implementation
ZHANG Su, ZHANG Xiao-yan, WANG Fang
(Suzhou Vocation University, Suzhou 215011, China)
Abstract: Effective security access control mechanism is the premise to use information systems legally and to have a better performance in using. So we have to establish an effective system access control mechanism to have a better use of information system and to assure the access security of the system. This paper mainly analysis all kinds of access control analysis theories and have a compare.
Key words: access control; RBAC; DAC; MAC
1 引言
。但随着计算机技术和应用的发展，特别是网络应用的发展，这一技术的思想和方法迅速应用于信息系统的各个领域。所谓访问控制，就是通过某种途径显式地准许或限制访问能力及范围的一种方法。通过访问控制服务，可以限制对关键资源的访问，防止非法用户的侵入或者因合法用户的不慎操作所造成的破坏。简单的说访问控制要解决的问题就是“何时何地，哪些用户可以对哪些资源做哪些操作”。目前比较流行的技术有三种：自主访问控制、强制访问控制和基于角色的访问控制。
2 自主访问控制技术
自主访问控制（DAC：Discretionary Access Control）随分时系统的出现而产生。基本思想是：系统中的主体（用户或用户进程）可以自主地将其拥有的对客体的访问权限（全部或部分地）授予其它主体。其实现方法一般是建立系统访问控制矩阵，矩阵的行对应系统的主体，列对应系统的客体，元素表示主体对客体的访问权限。
尽管DAC已经在许多系统中得以实现（如UNIX），然而DAC的一个致命弱点是：访问权的授予是可以传递的。一旦访问权被传递出去将难以控制，访问权的管理是相当困难的，会带来严重的安全问题；另一方面，DAC不保护受保护的客体产生的副本，即一个用户不能访问某一客体，但能够访问它的拷贝，这更增加了管理的难度；而且在大型系统中主、客体的数量巨大，无论使用哪一种形式的DAC，所带来的系统开销都是难以支付的，效率相当低下，难以满足大型应用特别是网络应用的需要。
3 强制访问控制技术
强制访问控制(MAC：Mandatory Access 。MAC通过无法回避的存取限制来阻止直接或间接的非法入侵。系统中的主/客体都被分配一个固定的安全属性，利用安全属性决定一个主体是否可以访问某个客体。安全属性是强制性的，由安全管理员(SO：Security Officer)分配，用户或用户进程不能改变自身或其他主/客体的安全属性。
MAC的本质是基于格的非循环单向信息流政策。系统中每个主体都被授予一个安全证书，而每个客体被指定为一定的敏感级别。访问控制的两个关键规则是：不向上读和不向下写，即信息流只能从低安全级向高安全级流动。任何违反非循环信息流的行为都是被禁止的。
MAC起初主要用于军方的应用中，并且常与DAC结合使用，主体只有通过了DAC与MAC的检查后，才能访问某个客体。由于MAC对客体施加了更严格的访问控制，因而可以防止特洛伊木马之类的程序偷窃受保护的信息，同时MAC对用户意外泄漏机密信息的可能性也有预防能力。但如果用户恶意泄漏信息，则可能无能为力；而且，由于MAC增加了不能回避的访问限制，因而可能影响系统的灵活性；另一方面，虽然MAC增强了信息的机密性，但不能实施完整性控制，而一些完整性控制策略却可以实现机密性的功能；再者网上信息更需要完整性，这影响了MAC的网上应用；最后，在MAC系统中实现单向信息流的前提是系统中不存在逆向潜信道。逆向潜信道的存在会导致信息违反规则的流动。而现代计算机系统中这种潜信道是难以去除的，如大量的共享存储器以及为提升硬件性能而采用的各种Cache等，这给系统增加了安全性漏洞。
4 基于角色的访问控制技术
RBAC是通过角色将用户和资源相关联，用户不知道他可以操作哪些资源，只知道他属于哪些角色，用户一旦属于某个角色，就可以操作该角色拥有的所有资源。
RBAC的基本思想是将权限指派给角色，同时将用户也指派给角色，用户通过角色取得相应的权限。RBAC的突出优点是简化了各种环境下的授权管理，和DAC、MAC相比安全性和可操作性更高，因此受到广泛的支持。由于RBAC理论中的角色和权限概念非常抽象，它们应用广泛、内涵丰富，因此，在讨论角色和权限的时候一定要明确具体的环境。所以RBAC到目前为止还只是一个理论的抽象模型，使用时必须和具体应用相结合。虽然RBAC已经在一些商业数据库系统中得到应用（如Oracle、SQL Server），但RBAC仍处于发展阶段，RBAC的应用仍是一个相当复杂的问题。
5 NIST关于RBAC的建议标准
NIST建议标准将RBAC模型划分为四个组件：核心RBAC(Core RBAC)、等级RBAC(Hierarchical RBAC)、静态职责分离(SSD: Static Separation of Duties)和动态职责分离(DSD: Dynamic Separation of Duties)。可以根据需要选择实现其中的部分或全部组件，其中核心RBAC是必须实现的组件。如果实现全部组件，其模型如图1所示。
下面解释一下相关概念。
1) 主体(Subject)
可以对其它实体实施操作的主动实体。通常是系统用户或用户行为的进程。一般来说，为了叙述方便，常把主体限定为自然的人也就是用户。
2) 用户(User)
企图使用系统的人员。每个用户都有一个唯一的用户标识(UID)，当注册进入系统时，用户要提供其UID,系统进行用户身份认证以确认用户身份。
3) 客体(Object)
接受其它实体动作的被动实体。通常是可以识别的系统资源，如文件。一个实体在某一时刻是主体而在另一时刻又成了客体，这取决于该实体是动作的执行者还是承受者。
4) 角色(Role)
角色的含义非常丰富。把角色引入到访问控制中，不仅大大丰富了访问控制的内涵，而且使得访问控制的实现也更加灵活。但是，至今在访问控制中对角色还没有清晰明确的定义。简单的说，一个角色就是在组织上下关系范围之内的一项工作的职能。角色也可以被定义为与特殊工作相关的行为和职责的集合。由于在RBAC中用户和权限都分配给角色，所以也可以把角色理解为用户与权限的集合。
5) 权限(Permission)
权限是一个很抽象的概念，指在受系统保护的客体上执行某一操作的许可。这里的操作定义为一个可执行的程序映像，对于用户来讲，它的调用将执行某些函数。RBAC所控制的操作和对象的类型依赖于系统中要实现的类型。例如，在一个文件系统中，操作就可能包括读、写和执行；在数据库管理系统中，操作可能包括插入、删除、附加和更新。除此之外，这里说的权限仅限于对数据和资源对象的访问，不包括对系统要素自身的访问控制。
6) 用户角色指派(User-to-Role Assignment)
将用户指派给角色，一个用户可指派给多个角色，一个角色可被指派给多个用户。用户和角色之间是多对多的关系。
7) 权限角色指派(Permission-to-Role Assignment)
将权限指派给角色，即建立权限与角色之间的多对多关系。这样，通过角色将用户与权限关联起来，用户具有其所属诸角色拥有的权限的总和。
8) 会话(Session)
指特定环境下一个用户与一组角色的映射，即用户为完成某项任务而激活其所属角色集合的一个子集，被激活角色的权限并集即为该用户当前有效的访问权限。
9) 角色层次(Role Hierarchical)
在核心RBAC的基础上增加对角色等级的支持。角色等级是一个严格意义上的偏序关系，上级角色继承下级角色的权限，下级角色获得上级角色的用户。根据偏序关系中有无限制又可以分为两种情形：
通用等级RBAC支持任意的偏序关系，支持角色多种继承，一个角色可以有多个直接子角色，也可以有多个直接父角色。
有限等级RBAC在偏序关系中加入某种限制，一般是使等级结构趋于简单，如成为树或反树结构。
角色划分等级是RBAC的一个突出优点。通常可以根据现实组织结构的模式构造角色层次关系，使它直接反映一个组织的职责关系。
10) 静态职责分离(SSD: Static Separation of Duties)
在一个基于角色的系统中，由于用户可能会获取互斥角色的授权，因此就会出现权力冲突。静态职责分离可以通过将用户指派给角色时施加约束来阻止这种冲突发生。这意味着如果一个用户指派给了一个角色，那么他将被禁止指派给与这一角色存在互斥关系的任何角色。除了角色间的职责分离，同时还存在权限间的职责分离。
11) 动态职责分离(DSD: Dynamic Separation of Duties)
与SSD类似，DSD也是限制可提供给用户的访问权限，但实施的机制不同，DSD在用户会话中对可激活的当前角色进行限制。在SSD中，有冲突的角色不可被指派给同一个用户；在DSD中，有冲突的角色可以被指派给同一个用户，但是它们不能在同一个会话中被激活。
6 各种访问控制技术比较
DAC是将用户和资源、操作直接关联，采用列表、矩阵等形式记录用户可以对哪些资源做哪种操作。MAC一般应用于军事系统中，它不将用户和资源做关联，而是给每个用户和资源都分配一个安全级别，用户只可以操作安全级别比其低的资源，无权操作安全级别比其高的资源。RBAC是通过角色将用户和资源相关联，用户不知道他可以操作哪些资源，只知道他属于哪些角色，用户一旦属于某个角色，就可以操作该角色拥有的所有资源。
从现在分布式系统应用和发展的前景来看，基于角色的访问控制模型比其它访问控制模型更实用，更容易扩展。目前国内外在基于角色的访问控制理论方面的研究主要分为模型研究和应用研究两类。模型研究是对模型本身做修改和发展，完善模型的内涵。应用研究主要是针对特定的应用领域，扩充和调整基于角色的访问控制模型，使其更好的满足特定应用的需求。
7 总结
一个应用系统要投入实际运营，不可避免的需要考虑其访问安全性问题，只有解决了这个问题才能保障应用程序能够稳定的运行。本文着重分析、阐述了访问控制方面的各种理论并进行比较，为下一步的研究奠定基础。
参考文献：
[1] Ravi S. Sandhu. Access Control. The neglected frontier[Z]. ACISP/1996.
[2] David F. Ferraiolo, Ravi S. Sandhu, Serban Gavrila, D. Richard Kuhn and Ramaswamy Chandr-amouli. Proposed NIST standard for role-base access control[J]. ACM Transactions on Information and Systems Security, Aug 2001, (3):224-274.
控制技术范文6
[关键词]重介质选煤；自动控制技术；选煤厂
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0014-01
1 引言
介质选煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之间的重液或重悬浮液作介质实现分选的一种重力选煤方法。依所用介质不同，可分为重液选煤和重悬浮液选煤两大类。重液是指某些无机盐类的水溶液和高密度的有机溶液。重悬浮液是由加重质（高密度固体微粒）与水配制成具有一定密度呈悬状的两相流体。当原煤给入充满这种悬浮液的分选机后，小于悬浮液密度的煤上浮，大于悬浮液密度的矸石（或中煤）下沉，实现按劳取酬密度分选。重液选煤因介质腐蚀性大，回收难，成本高，工业上未能应用。目前，生产中广泛应用的是重悬浮液选煤，通称重介质选煤。设悬浮液中颗粒所受的力为F，ρ1为颗粒密度，ρ2为悬浮液密度，则有F=V（ρ1-ρ2）g。可见，当ρ1>ρ2时，颗粒下沉；当ρ1
在重介质选煤过程中，选煤的工艺参数发生了变化，这些参数对分选效果有显著影响，如果单靠人工控制，很难达到最佳控制效果。因此，重介质选煤自动控制显得尤为重要。自动控制系统不仅能改善产品质量，提高分选效率，还能减少人员劳动力，降低损耗，提高选煤厂的经济效益。
2 重介质选煤自动控制技术
重介选煤厂自动控制技术按功能划分包括设备集中联锁控制系统、重介工艺参数测控系统、广播调度通讯系统、大屏幕及工业电视监控系统等。。
2.1 设备集中联锁控制系统
该系统通过PLC采集全厂动力设备的状态信息，如电源状态（开关、热继）、故障信息（皮带跑偏、拉绳、打滑、溜槽堆煤、变频器故障等）、设备启停状态、设备急停按钮状态等，并通过PLC的逻辑运算，自动控制全厂设备按逆煤流启车，顺煤流停车。设备集中联锁控制系统的数据信息由上位工业控制计算机完成实时动态显示、记录。
系统具有工艺流程选择、正常启停车、设备分组控制、故障后重新启车（需再发启车警报）、故障联锁停车、紧急停车、设备故障诊断、流程图动态显示、主要设备运行时间显示、重要电机电流显示、故障分类显示等功能。
集中联锁控制系统可以保证设备安全运行，缩短启停车时间，降低工人的劳动强度，节约电能，减少设备的空运转损耗。
2.2 重介工艺参数测控系统
重介工艺参数测控系统主要功能是对重介质选煤过程中的相关工艺参数进行控制。该系统将重介质选煤过程工艺参数的在线检测、自动控制及生产管理等功能集于一体。系统以PLC为监控主机，采用高可靠性测量传感器和执行机构，保证了测量精度和控制精度。
；（2）重介悬浮液的煤泥含量；（3）旋流器的入口压力以及介质桶的液位。
2.2.1 重介悬浮液密度的实时测量与控制
在重介选煤过程中，重悬浮液密度是影响选煤最终产品质量的主要工艺参数之一。密度高，产品灰分就高，质量不合格；反之，产品灰分低，产率降低，影响企业的经济效益。因此，必须对重介选煤过程中的重悬浮液密度进行控制。重介悬浮液密度闭环控制原理如图1所示。
2.2.2 重介悬浮液的煤泥含量的测量与控制
重悬浮液中煤泥含量是通过间接测量的方法并经计算得出的。一般采用磁性物含量计检测悬浮液内的磁性物含量，然后由密度值和磁性物含量值经计算得出煤泥含量值。
当煤泥含量高于给定的上限值时，PLC输出信号控制分流箱多向磁选机分流，经磁选机处理后，磁选精矿回流到合格介质桶；当煤泥含量达到给定的下限值时，PLC输出信号控制分流箱停止向磁选机分流。
2.2.3 旋流器入口压力的检测与控制
旋流器的入口压力是影响洗选效果的重要因素之一。由于旋流器的入口压力与介质泵的出口压力成正向关系，而介质泵的转速与介质泵的出口压力成正向关系，因此可通过PLC和变频器控制介质泵的转速控制旋流器的入口压力与给定值相当。
2.2.4 介质桶液位的测量与限位报警
介质桶液位也是影响洗选效果的因素之一。系统采用超声波液位计或压力液位计对合格介质桶、稀介桶和磁选尾矿桶等的液位进行检测以及限位报警。
2.2.5 显示记录功能
在完成工艺参数自动测控功能的同时，重介工艺参数测控系统可以实时动态显示并记录重介工艺的数据信息，包括重介系统动态工艺流程图、给定密度和测量密度、磁性物含量和煤泥含量、入口压力测量值和给定值、介质桶液位及上下限报警、执行器开度、工艺参数的实时趋势曲线和历史趋势曲线，并可打印重介系统各工艺参数报表及历史数据曲线和报警信息。
2.3 广播调度通信系统
广播调度通信系统采用有线、无线或两者相结合的方式，通过控制室内的调度键盘向现场接收点传达控制命令。控制室可进行群呼、组呼并可多通道通话。控制命令可以被现场的接受终端接收， 并通过扬声器发出。。
2.4 工业显示与工业电视监控系统
也可显示计算机信号。由于显示单元采用高集成电路设计，确保了整个大屏幕系统的稳定性和可靠性。
屏幕墙系统的操作、窗口的切换与缩放、信号源的切换简单明了，快速方便。。
通过控制计算机的集中控制功能，可以对各通道任何一路信号进行切换， 并可根据用户需要制定常用显示模式，实现简单灵活的使用界面，支持多用户操作以及对于用户的权限进行设定。
工业电视监控系统功能一般采用多台全方位工业摄像头实现，这些摄像头分别安装于全厂重要工艺环节（如检查性手选带、产品仓下自动配煤胶带输送机、产品仓上、压滤机工作场所等）、主要设备（如主选设备、脱泥脱介筛、磁选机、浓缩机等）、重要工业场所（如工业广场、贮煤场、驱动机房、销售磅房、装车站、煤样室等）、主要胶带输送机的机头和机尾（如人厂原煤胶带输送机、产品上仓胶带输送机等）及工况条件差的地点或地段（如回煤暗道等）。
工业摄像头具有防水、防尘特性， 监视位置既可固定，也可实现循环扫视。可将选煤厂生产系统及工业场所纳人工业电视监视范围，形成覆盖全部生产区域的完整的监视体系。
3 结束语
重介质选煤厂自动控制技术应用多学科和多领域的现代高新技术， 包括传感器测量技术、控制理论、制造技术、数据库及计算机技术、人工智能、网络及通讯等。重介质选煤自动控制技术的进一步完善将极大提高选煤企业的生产效率和科学管理水平，增强企业的竞争力。其核心技术将引领我国煤炭行业生产及管理自动化技术的发展方向，对我国选煤行业的发展起到巨大的推动作用。
参考文献：
[1] 张士聪.180万吨重介选煤自动控制系统的设计与开发[D].太原：太原理工大学，2011.
[2] 吴斌.屯兰矿选煤厂重介选煤自动控制系统优化[J].山西焦煤科技，2012（3）.
[3] 刘翠玲.重介密度控制系统在漳村矿洗煤厂的应用[J].煤，2013（1）.