温控技术论文篇1

1引言

随着CPU集成度和运行速度的不断提高，其功耗也越来越大，导致CPU的运行温度越来越高，并成为CPU技术发展的瓶颈。CPU的温升不仅影响CPU技术的进一步快速发展，而且直接影响CPU的稳定性和使用寿命。如何抑制CPU的温升和迅速降低CPU的温度成为CPU设计和使用的一个重点。

CPU设计者主要从体系结构设计、集成电路半导体材料选择、CPU内功能电路布局、CPU几何尺寸等方面把握CPU的理论功耗和表面散热途径。CPU在完成设计并成为产品以后，在使用的过程中，它的实际功耗和散热效率会因不同的使用环境而有所不同。CPU的使用环境包括周围温度、气压、通风、供电电压、时钟频率、散热措施、负荷特点等。本文重点讨论各种温控技术，并且给出解决降温的各种措施。

2影响CPU温升的因素

CPU的温升取决于两大方面，一个方面是CPU工作不断产生的热量累积；另一个方面是对CPU产生的热量的导散。热量增加和散热不畅都会导致CPU的温度上升，并造成对CPU的损伤。

CPU的热量来源于它的功耗，根据CPU功耗与供电电压和工作频率的关系可以看到供电电压和工作频率是影响CPU温升的两个重要因素。

CMOS电路CPU的动态功耗为P=CV2f，其中C表示电路负载大小，V表示供电电压，f为工作频率。可见工作频率f与芯片的动态功耗成线性正比例关系，供电电压V的平方与芯片的动态功耗成线性正比例关系，对于一颗CPU来说，电压越高，时钟频率越快，则功率消耗越大。因此，在能够满足功能正常的前提下，尽可能选择低电压工作的CPU能够在总体功耗方面得到较好的效果。对于已经选定的CPU来讲，降低供电电压和工作频率，也是一条节省功率的可行之路。

3CPU的温控技术[1][4][5]

3.1外部温度监控技术

对CPU温度监控通过“外部监测”措施—即通过主板CPU插座下面的热敏电阻来监测CPU工作时的温度。CPU插座内采用立式或贴片式的热敏电阻。整个监测过程全部是由主板来负责，热敏电阻直接将所监测到的数据传给主板上的温控电路，如果监测到CPU的工作温度超过在BIOS中的预设值时就会自动断电关机或报警。采用此种方式的优点是体积小、价格低，使用方便，不过在监控处理器温度时明显存在缺陷，比如用此类监测方式得到的温度往往是CPU底面的温度，而不是内核温度，温度读数是由监控芯片根据温敏电阻的阻值变化计算得出，而且此类接触式测试受外部环境影响较大。如果热敏电阻与微处理器接触不够紧密，微处理器的热量不能有效地传送到，所测量温度会有很大误差。有些主板上采用SMD贴片热敏电阻去测量微处理器温度，其测量误差比直立式热敏电阻误差更大，因为这种贴片元件很难紧密接触到微处理器。故此类CPU温控结果误差性极大、反应不灵敏，所得结果仅仅只供参考。这就带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映微处理器核心温度变化，从而形成一个时间滞后的问题。因为核心温度变化之后要经过一段时间才能传送到微处理器表面。相比之下，表面温度反应十分迟钝，其升温速度远不及核心温度，当核心温度发生急剧变化时，表面温度只有“小幅上扬”。Pentium4和AthlonXP等最新的微处理器，其核心温度变化速度达30～50℃/s，核心温度的变化速度越快，测量温度的延迟误差也越大。在这种背景之下，如果再以表面温度作为控制目标，保护电路尚未做出反应，微处理器可能早已烧坏。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(温度偏差修正)的CPU内核心温度监测温度修正方案来纠正此种CPU温控所带来的偏差。所谓“温度偏差修正”就是指当系统采用外部测量法时，必须在测量结果的基础上增加一个温度偏差值：即BIOS中显示的温度值=实际测试值+温度偏差值。这个偏差值由主板热敏电阻、临界温度等因素来决定，当系统设定以后它就是一个常量(通过刷新BIOS可以改变这个值)。这些措施在一定程度上可以减小误差值。但是，问题仍不能得到根本性解决，比如对于突发事件(如风扇脱落)所带来的温度急剧提升完全不能及时做出反应。为此我们考虑采用内部温控技术。

3.2内部温控技术

针对外部温度监控技术的不足，CPU厂商在CPU内核里面加入了一个专门用于监测CPU温度的热敏二极管，将CPU温度来引了“内部温控”时代。在这里整个处理器温度监控系统可分为外部控制型和内部控制型两种基本结构。外部控制型监控系统，其实就是主板的温度监控电路，它有三种基本存在形式∶一种是采用独立的控制芯片，，这些芯片除了处理温度信号，同时还能处理电压和转速信号；第二种形式是在BIOS芯片中集成了温度控制功能；第三种形式是南桥芯片中集成温度控制功能，目前新一代南桥芯片都有温度监控功能。而内部控制型监控系统则是指CPU内核心中整合的热敏二极管，这个热敏二极管的正负两极作为CPU两个针脚直接来通过主板CPU插座和主板的温度监控电路相连。在整个监控过程中，当CPU工作时，热敏二极管就将感应到的数据变化传输给主板的温控电路，由主板的一个特定逻辑运算电路通过所接收到的数据计算出CPU的内核温度，如果计算出来的温度高于预设温度警戒线时，系统就会自动在瞬间切断CPU核心电压，使CPU停止工作并让系统挂起来，从而可以很好地保护CPU不被烧毁。P2、P3及AthlonXP处理器都是采用了此种技术。这种方法反馈回来的温度并不是很准确，往往要比CPU核心温度低5度左右。为防止它的处理器过热烧毁推出了S2K总线断开技术：即当处理器内核温度过高时，系统会发出一个HALT指令(HALT改指令的意思是在没有要处理的指令和数据时将处理器挂起)，当CPU接收到HALT指令时，处理器会转到相应的等待模式，这种模式只需要消耗较小的功率。

通过在CPU内核整合热敏二极管来控温已经是一种能很准确监控CPU核心温度的方法了，而且配合主板的温控电路就能即时保护过热的CPU，使其不至于在风扇突然停转或意外脱落时CPU被烧掉。但此类内部温控技术存在一个弊端，那就是在CPU温度过高时通过直接关闭电脑来达到保护的目的，这样会导致数据因为未能及时保存而丢失，忽略了数据的价值往往要比一个CPU的价值要高的可能性。而且热量不稳定可能导致系统不稳定，如果电脑死机或程序进入死循环，就会失去监控作用，也就无法保护微处理器了。

3.3热量控制电路

为弥补第一代内部温度监控技术的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代内部温度监控技术—热量控制电路(ThermalControlCircuit，英特尔又将它命名为热量监视器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的温控电路的特点是内部仅拥有一个热敏二极管不同，而Northwood核心P4的热量控制电路拥有两套热敏二极管。其中一套热敏二极管侦测CPU的温度值并传输给主板上的硬件监控系统，这套装置像传统的内部温控技术一样通过关闭系统来保护CPU，不过只是在紧急情况才会自动关闭。第二套热敏二极管放置在CPU内核温度最高的部位，几乎触及ALU单元，并作为热量控制电路的一个组成部分。在CPU工作中，这两套热敏二极管的电阻会因温度而变化，因此通过它的电流也会随着CPU的核心温度而变化，通过与内设参考电流的比较，系统能够判断当前电流是否达到了临界点。如果CPU最热的地方超过一定值，第二套热量温控装置会发送一个PROCHOT#信号使热量控制电路系统开始工作，通过减小CPU的负载来降温，其实这套热敏二极管起到波动调节作用。Pentium4的热量控制机制并非是减少时钟频率，而是减少其输出的有效工作频率。当温度正常的时候，ALUs(算术逻辑运算器)将会接受到一定的频率。但当主板检测到CPU的核心温度达到一个特定的临界值时，热量控制电路就开始发送PROCHOT#信号，将空置的时钟周期插入到正常的时钟周期内，发送到CPU的调节信号如图1所示。

图1发送到CPU的调节信号

PROCHOT#激活的无效周期会将某些正常时钟周期省略掉，使得最终发送给CPU逻辑运算单元的信号频率就会有所降低，从而通过降低CPU的工作效能来达到降温的目的。随着温度的降低，热量控制电路将会开始减少空时钟周期的数量以使CPU返回它原来的工作模式。只要CPU核心温度比临界值低1度时，热量监视器就会停止发送过热信号。热量控制单元就会停止产生空的时钟周期，CPU的性能也就恢复到正常值，过热保护系统被激活只需十几亿分之一秒，我们还可以在Pentium4主板的BIOS中选择超警戒温度来进行控制。当处理器的任务周期(dutycycle)占全部周期的比例越大说明处理器的工作效率越高，其可以调节的比例在12.5%到87.5%之间，选择的数值越小，则任务周期的比例越小，效率降幅反而越大，我们还可以利用PROCHOT#引脚功能保护主板的其它元件。当供电模块的温度超出警戒温度时，监控电路输出低电平到PROCHOT#，从而激活TCC，通过降低微处理器功耗来达到保护供电模块及主板其它元件的目的。

4抑制CPU温升的措施

4.1风冷散热系统

风冷散热系统由散热片和风扇构成，判断散热片的好坏的重要依据是表面积的大小，采用众多的鳍片来提高散热效果。散热片的内部和边缘需要设置合理的导风通道，散热片的切割面要磨光，以使其能与CPU表面完全结合。滚珠轴承的寿命、噪音、发热量远较含油轴承好。工作电压为12v，耗电量在十瓦之内。不少人认为风扇转速越高，那么在同一时间内，从CPU上带走的热量就越多，这样CPU就越容易冷却，事实并不是如此。如果风扇的转速超过其标准值，那么风扇在长时间超负荷情况下运行时，从CPU上带走的热量就比在高速转动过程中产生的热量小，这样时间运行得越长，热量差也就越大，高速运转的风扇不但不能起到良好的冷却效果，反而使CPU温度大幅提升；况且，散热风扇的转速越高，可能在运转过程中产生的噪音就越大，严重的话可能让风扇或者CPU报废；另外，要想让风扇高速运转，还必须有较大的功率来提供动力源，而高动力源是从主板和电源中的高功率中获得的，主板和电源在超负荷功率下就会经常引起系统的不稳定。所以，风扇转速越高冷却效果越好的说法是不成立的。从理论上分析，风扇功率越大散热效果应该越好，但这样的理论成立是在一定的前提之下的，也就是说在风扇的运行功率不超过额定运行功率的条件下，功率越大的风扇通常它的风力也越强劲，散热的效果也越好。而风扇的功率与风扇的转速又是直接联系在一起的，也就是说风扇的转速越高，风扇也就越强劲有力。不能片面地强调高功率，这需要同计算机本身的功率相匹配，如果功率过大，不但不能起到很好的冷却效果，反而可能会加重计算机的工作负荷，从而会产生恶循环，最终缩短了CPU风扇的寿命。因此，用户在选择CPU风扇时，不能错误认为风扇功率大其散热效果肯定会好，而应该根据够用原则来选择与自己电脑相匹配的风扇。并且在选择好风扇之后能够根据实际情况选择合适的机箱，从而更好地降低CPU的温度。

4.2半导体散热系统

半导体制冷器由许多N型和P型半导体材料排列组成，N、P之间是铜、铝等金属材料，外面是绝缘和导热良好的陶瓷片。通电后，电子由负极出发，经P型半导体吸收热量，至N型半导体放出热量。冷端接到CPU，热端接到散热片，由风扇将热量排出。这种散热系统消耗功率为10w至50w，增加了微机电源负担，本身产生大量热，容易造成半导体散热片的高温烧毁，低温一面容易产生露。

4.3液氮散热系统

液氮散热系统的工作原理是将主板、CPU等部件密封于一个空间里并抽成真空，CPU被内部充满液态氮的玻璃容器密封。进行类似水冷的循环散热。，它的特点是冷却能力强，但制造工艺复杂，容易结霜产生露水。

4.4软件降温

软件降温利用了CPU“空闲挂起”指令进行工作，从而实现了CPU的降温及功耗的降低。“空闲挂起”就是指在一段时间内没有接收到指令，CPU自动进入低耗能的休眠状态，降温软件缩短了CPU进入休眠状态的等候时间，从而减少了热量的产生。降温软件占用约1%至3%的系统资源，使CPU下降3至10℃。但是当CPU进行实时多任务的工作时，CPU能够得到“空闲挂起”的机会不大，这种情况下，软件降温的作用便失去了。

5结论

本文从CPU升温的因素说起，接着详细地介绍了当前几种主要的CPU温控技术，并分析每种温控技术的优缺点，接着介绍了当前的几种主要的CPU降温措施。

参考文献

[1]C.M.Krishna，Yann-HangLee.Voltage-Clock-ScalingAdaptiveSchedulingTechniquesforLowPowerinHardReal-TimeSystems.IEEETRANSACTIONSONCOMPUTERS，VOL.52，NO.12，DECEMBER2003

[2]Jung-HiMin，HojungChaandVasonP.Srim.AnEfficientPowerManagementMechanismforWiFi-basedHandheldSystems.WirelessCommunications，NetworkingandMobileComputing，2006.WiCOM2006.InternationalConferenceon

温控技术论文篇2

引言

物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，温度是工农业生产、科学实验研究以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个非常重要的物理量，如：在冶金、石油化工、机械、电力等工业生产中的温度控制；在蔬果大棚、温室花房、粮仓等农业生产中的温度测控；高等院校实验室微机测控系统中将温度作为被测参数，供学生做综合实验、实训或课程设计等。温度控制对于小到人民的日常生活、大到钢铁等大型工业生产工程都具有广阔的应用前景。准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件，所以对温度进行控制是非常必要且有意义的。

1. 现代测控技术的特点

1.1 网络化

Internet 为代表的计算机信息网络的快速发展和技术的逐渐完善，突破了地域和事件上的限制，使现代测控技术得到很大的进步。现代测控技术具有网络化的特点，测控技术与网络技术的结合，使组建网络化、分布式的测控系统变得十分方便快捷。随着现代网络信息技术的迅猛发展及许多相关技术的不断完善，网络信息系统的规模得到越来越快的壮大。现代测控技术的广泛应用，使得国防、通信、气象和航空航天等领域也得到广泛、有效的运用。

1.2 智能化

现代测控系统中所应用的设备都是智能化的，具有方便灵活、快捷、功能多样等特点，使得现代测控技术得到很大的提高。随着人工智能技术的不断引进和发展以及微电子技术的发展，智能化的仪器设备越来越高科化，其计算方法和计算能力都得到很大的加强和提高。

1.3 数字化

数字化的测控特点在现代测控技术中起着非常重要的作用。数字化在测控领域中的主要应用体现在多个方面：传感器的数字化控制，控制器到远程终端设备的数字化控制，信号处理、通信等过程的数字化控制等。

1.4 分布式化

现代测控技术设备可以分布设在多个地方，可以有效地检测出最符合和最需要仪器设备的地方。分布式化测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础的， 采用将系统内所使用设备分布式地连接起来，组合成为最符合要求的分布式测系统。在仪器设备生产过程的控制过程中，分布式的测控系统可以实现测量―控制―管理的全自动化，能够在很大程度上降低测控成本，提高测控效率。分布式测试系统有许多优点：安全可靠，某一部分出现故障不会影响其他部分系统的正常运作；可以不断开发增加新的功能模板或者是新的接口，加强系统功能；采用并行处理，运行速度相当快速；使用方式灵活，可以单模块系统，也可以多模块系统组网等。

2. 温度测控系统控制方案

温度测控系统常用的控制方案有以下三类经典控制方案、基于现代控制理论的设计方案和智能控制方案。

2.1经典控制方案

经典控制方案采用常规气动、液动和电动仪表，对生产过程中的温度、流量、压力和液位等进行控制，控制系统以单回路结构、PID 策略为主，同时针对不同的对象和要求，设计了一些专门的控制算法，如根轨迹法、模型跟踪法、达林算法和 Smith预估器算法等。经典控制方案能较好地解决生产过程中单输入单输出的问题，主要用于线性定常系统，是目前工业过程控制领域中占统治地位的一种控制方案。

2.2基于现代控制理论的设计方案

现代控制理论以线性代数和微分方程为主要的数学工具，以状态空间法为基础来分析和设计控制系统。此类设计方案主要有：最优控制、系统辨识、自校正控制等。这类设计方案适用范围广，适合于多输入多输出系统、某些非线性时变系统和一些具有随机扰动的系统。该方法优点是理论严谨，控制品质较好。缺点是需要知道被控对象确定的数学模型，对于许多结构复杂，随机干扰因素多而不易获取对象模型的系统，此方法的使用受到限制。

2.3智能控制方案

智能控制方案无需人的干预就能够针对控制对象的状态自动地调节控制规律以实现控制目标。智能控制避开了建立精确的数学模型和用常规控制理论进行定量计算与分析的困难性，是一种无模型控制方案，具有判断决策、信息处理、非线性、自寻优、变结构等特点及能力，适用于含有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性和不存在已知算法的生产过程。

总结

现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱，现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用，越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着智能化、标准化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展，并更加标准化、开放化和全球化推动技术水平的提高。随着对生产效率的要求不断提高，对温度检测的要求也越来越高，融合现代检测技术和控制理论的智能检测是当今温度检测的一大趋势，研究和开发适用场合多样化、测温对象多样化、检测设备数字化以及检测元件新型化的测温仪表是国内外测温仪表研究的重点。

参考文献

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[8]冯勇.现代计算机控制系统[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997.

温控技术论文篇3

中图分类号TU8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0184-02

中央空调是现代商场、酒店、写字楼等大型建筑内不可或缺的必要设备。其强大的温度调节功能可以在一年四季给人们提供一个温度适宜的舒适环境。然而，中央空调的能耗和控制问题同样给人们了带来了不小的挑战。温室效应的影响使得天气状况日趋极端，每年的夏季和冬季都是中央空调大展身手、帮助人们抵御恶劣天气的时候，但也是电力消耗剧增，电气故障爆发的时候。由于中央空调的系统较为复杂，传统的控制系统达不到安全、节能、环保的控制目的，而自动化技术在中央空调中的应用，可以实现很好的效果。目前在中央空调中应用的自动化技术主要有PLC控制系统、模糊控制、神经网络控制等。本文主要讨论中央空调PLC控制系统和智能控制系统中的自动化技术。

1 中央空调的PLC控制系统

从继电器控制系统到直接数字控制器系统（DOC），直至现在的可编程控制器系统（PLC），中央空调的控制系统经历了3个发展阶段。继电器控制系统以其复杂的结构、高功率消耗和高故障率的缺陷逐渐被人们淘汰，而直接数字控制器则由于不能可靠的抵抗干扰和结构的局限性，被先进的可编程控制器系统取代。PLC控制系统可靠性高，编程简单，抗干扰能力强，已经在诸多自动控制系统中得到了应用。

中央空调的工作原理是利用一台主机通过管道连接多个末端的形式来实现对多个房间室内温度的调控，其主要结构组成包括冷冻主机、冷却水和冷冻水循环系统以及风机、风机盘管、冷却塔等。利用自动控制技术实现中央空调的能量自动调节，是实现节能环保的主要方式，也是中央空调控制系统的重要内容。变频调速是目前中央空调实现节能目的的最有效控制方法。

中央空调的变频调速系统主要组成部分包括水泵机组、温度传感器、PLC、变频器和主接触器。其工作原理是利用交流变频调速技术来控制电动机的转速，以实现对于冷却水和冷冻水流量的控制。变频器可以实现电动机转速在较宽的调速范围内进行无级调节，从而中央空调系统中的节流阀开口可以开至最大，以减少节流损耗。同时，冷冻水泵电动机的负载敏感系统可以自动调节冷冻水的流量和流速，以使冷冻水有充分的时间通过风机盘管组件进行热交换，大大降低电动机功率损耗。

利用PLC和变频器对中央空调水循环系统的泵组进行切换和调速，可以减少系统的功率损耗，实现节能的目的，同时也改善了系统的启动和运行特性。变频器的软启动功能克服了水锤效应的不良影响，提高了电动机、接触器、管道等元件的使用寿命。

2中央空调的智能控制技术

智能控制技术是自动化技术发展到高级阶段的产物，融合了控制技术、信息技术和人工智能等多种技术，包括模糊控制技术和神经网络控制技术等。对于现代空调日益复杂的系统，传统控制技术难以实现精确、可靠且有效的控制，智能控制技术因此应运而生。

1）模糊控制技术。模糊控制是模糊数学、人工智能和计算机科学等多种学科相互渗透而产生的一种具有很强理论性的控制技术。模糊控制系统的理论基础是模糊集合论、模糊逻辑推理规则和模糊语言变量，计算机控制技术是其系统的主要实现形式，其核心为智能模糊语言控制器。这种控制系统具有智能性和自学习性，并且并不需要建立精确的系统数学模型，适用于复杂的系统和过程。目前模糊控制已经在中央空调的定风量空调系统和变风量空调系统中得到了应用。

利用模糊控制技术对空调回风温度和湿度进行自动调节，可以受到不错的节能效果。利用温度传感器将测得的回风温度信号输入到模糊语言控制器中，并与给定值进行比较，根据比较结果自动调节回水调节阀的开度，以实现控制冷冻水流量的目的，从而使室内温度稳定在设定值。对于这个自动控制系统，新风温度的变化是系统的一个干扰量，为了提高系统的控制精确性，可以将新风温度传感器的信号作为一个反馈信号加入到系统中。采用模糊控制的回风湿度自动控制系统与回风温度自动控制系统工作原理相类似；

2）神经网络控制。神经网络控制融合了人工神经网络理论和系统控制理论，属于智能控制的另一个分支。其原理是模拟人脑神经系统的工作方式，以大量简单的处理单于相互连接，构成一种复杂的网络。神经网络的结构可分为输入层、隐含层、和输出层。在中央空调的控制系统中，采用神经网络代替原来的控制器或辨识器，就构成了神经网络控制系统。这种控制方式对于复杂的、不确定的系统具有良好的控制效果，整个控制系统可以获得较高的稳定性和动静态性能。并且对于变化的环境有着良好的适应性。基于这些优秀的性能，神经网络控制技术在中央空调的控制系统中也得到较多的应用。

3结论

随着人类社会文明的不断进步与发展，资源消耗与环境保护的矛盾日益突出，人们的节能减排意识也逐渐提高。而中央空调所消耗的能量占现代建筑能耗的绝大部分，使得人们对于中央空调控制系统的安全性、环保性和节能效果提出了更高的要求。自动化技术在中央空调中的应用，极大的改善了中央空调控制系统的性能，展现出良好的发展前景。鉴于中央空调系统的复杂性和各种自动化技术本身的不足，将多种自动控制技术结合，充分发挥PLC控制技术、智能控制技术等自动化技术的优势，是未来中央空调控制系统的发展方向。

温控技术论文篇4

中图分类号：B028 文献标识码：A 文章编号：1004-1605（2007）08/09-0010-06

作为一名政治理论家和技术哲学家，兰登•温纳以其震撼学术界的著作《自主的技术――技术失控成为政治思潮的一个主题》（Autonomous Technology: Technic-Out-Of -Control As a Theme in Political Thought）而受到政治学、哲学，甚至是自然科学等各领域学者的广为关注。此书共八章，其中前三章是对技术自主思想的阐述。第一章“自主和控制”，主要介绍了自主技术思想的流行及争论、人类对技术的控制及其丧失、自主论和万物有灵论，论证了技术已失控并成为了自主力量。第二章“变化的动力”，主要通过对要素和动力、技术革命、技术决定、技术飘移、技术命令等的论述，阐明了技术动力失控论、技术演化论（技术进化论）、技术决定论4和技术规范论。温纳认为，虽然技术的发展往往给人类带来灾难，但总体而言，这些代价是值得的。第三章“缺陷及其根源”，通过阐述西方学者对人性缺陷的分析论述，说明人类对大规模技术的热衷并不是因为科学技术本身以及对科学技术知识的敏锐性，而是因为贪婪、恋权、过分的高傲以及对未来的漠视。这种状况出现的根源在于将高傲的、无知的和渴望权力的技术精神融入现代社会。技术获得成功，产生了埃吕尔等的技术悲观决定论。对技术悲观论产生怀疑之后，人类又开始了新的哲学探索，并形成了两种倾向：一是被动思考的方式，承认困境的范围以及来自各种思想的现实威胁；二是在我们的文化中为科学和技术实践采用一种“新伦理”：即主宰自然的思想被重新解释，主宰自然的进步和自然解放的进步将会在同一时间进行，后者同前者一样是人类思想的一个理性、一个观念、一个成就。

一、温纳技术自主思想的理论基础追溯

温纳的技术哲学思想始终关心技术和人类之间的主-仆关系及其本质和具体的体现形式。在他看来，技术各种各样的、具体的变化如何影响了社会进程，应该是历史学家的问题，而我们要关注的是人类的自主性和控制权的丧失问题。温纳的技术自主性理论并不是技术研究历史上出现的惟一的或最初的技术自主性理论形态，在温纳之前已经出现了各类技术自主性理论，可归结为以下几种：技术演化论、技术决定论、技术漂移论：不确定性和非意愿性后果、技术规范论。这几种理论在温纳《自主的技术》一书的第二章中都有不同程度的反映。

技术演化论：技术演化论是在技术研究中借用达尔文的生物进化论，主要从技术的产生、发展角度揭示技术也具有独立于人类干预的生命的理论。在这种理论看来，技术追求自身的目标，并依据自身的逻辑来发展，人类只是第二位的，是技术演化历史的载体。

温纳在《自主的技术》中也提到，技术的形成就像生物体的形成一样，经历了一个进化的过程。随着时间的推移，更新更复杂的技术逐渐取代了更老更简单的种类。新技术进入了以前没有到达的社会存在领域，并继续蔓延到社会其他有用的新领域。正如达尔文观察的那样，各种生物物种总有其特别之处，总有与其他物种的不同之处。在数量和差别上，技术的特殊性使得它可以运用于人类社会的发展。在较早注意到生物进化和技术进步之间有相似性的人中，马克思就是其中之一。他在《资本论》中写道：达尔文唤起了我们对于自然技术历史的兴趣。正如威克所言，马克思坚决不相信技术的进步是一个非继承性的过程。但从温纳的论述来看，温纳对技术自主性的探讨更多集中在技术与人类、技术与社会的关系方面，而不是技术产生、发展这一环节上（作为一种试探式的思考，可能会把技术的变化看作是一种发展）。达尔文理论运用的特征是倾向于把人的作用降到次要地位，技术演化论关注的是技术本身的发展形式，人类逐渐被看作是技术的载体，每一代都承载着和扩展着技术整体并传给下一代。由此，可以看到生物进化论和技术演化论之间的如下关系：

人类，无论作为个体还是种族都是弱小的，在这些发展中都处于次要位置。技术独立于人之外，这意味着人在技术创新中参与的越来越少，人类只是对原先固有元素的组合起一种促进作用。目前，技术已经进化到它的变化和发展没有人的直接而显著的介入阶段，它正在以一个让人类甚至让技术自身为难的速度发展。

技术决定论：在技术自主性以及强调技术的决定性作用方面，技术决定论无疑是最具代表性的。在《中国大百科全书》中，“技术决定论（technological determinism）通常指强调技术的自主性和独立性，认为技术能直接主宰社会命运的一种思想。技术决定论把技术看成是人类无法控制的力量，技术的状况和作用不会因其他社会因素的制约而变更；社会制度的性质、社会活动的秩序和人类生活的质量都单向的、惟一的决定于技术的发展，受技术的控制。”［1］技术决定论不仅超越了单从技术发明或技术本身的变化来谈技术自主性问题的局限，而且同样探讨由技术引起的社会变化。

温纳在第二章中也专门提到了技术决定论。首先，技术活动是一个人在某种程度上所从事的、决定一个人做什么的活动。如果这种行为成功了，我们可以说，技术决定了结果。其次，“决定，这个概念在它的日常含义中表明指引方向、决定进程、规定明确、形式固定或者结构固定等，任何技术的首要作用（以及当前的效用条件）是给一系列物质或特定的人类行为一个确切的模拟轮廓，为了区分他们，它为那些得以应用的技术结构提供主要的手段方式。”［2］75第三，之所以“一项特定技术的迅速应用虽然常常是有意识的、经过深思熟虑的，而结果却常常造成最初意图与最终结果之间的差异，亦或实际选择和不选择之间的鸿沟［2］74。”从它最主要的意义来理解，是因为技术决定论成立与否决定于两个基本的假设：（1）社会的技术基础是影响社会存在形式的最根本条件。（2）技术变化是社会变化的惟一、最重要的源泉。这种形式下，几乎没有思想家愿意采用公然的决定主义立场。第四，技术决定论难以证实。温纳认为决定论的这两个论点最易受到责难，因为把任何一个因素作为变化的决定因素孤立出来都几乎是不可能的，更无法认为它是惟一的因素。技术结构本身主要受现存的社会条件的影响，一个社会的特征及社会中发生的变化是一系列可能因素――气候、地理位置、人口、、市场、政治结构等的共同的产品，在我们当前的知识体系中，不可能进行广泛的试验来证明技术或其他单一要素是非常重要的。随着对历史理解的增加，我们清楚地发现，发明的根基在于“偶然的发现”，改革的根基在于“重建或创新”，一项新技术不过是打开了一扇门，但并没有决定我们是否走进去。这样的断言无非是向人们保证：社会终究是自由选择的，在技术的变化进程中寻找决定因素是错误的。同时，温纳认为决定论思想虽然充满困难，但并不应立刻抛弃，因为技术用这些方式――铁路、电气、泰勒主义、大众通讯，已经形成了现代的生活方式。

技术漂移论。在技术决定论无法成为定论，而技术似乎又向不可知的方向发展的情景下，温纳认为，技术飘移是更适合现代技术现象的理论。技术通过复杂的、无数的相互联系向人类无法预期的方向发展。社会将漂流在技术“非意愿性后果”的大海中。“非意愿性”指在技术的最初设计和以后的应用过程中无法选择和预料的不受欢迎的后果。温纳虽然认为“技术漂移”论比技术决定论更恰当地表示出人类社会与技术的关系，但在自己的理论建构中，同样也没有采取这样的立场。这是由温纳的技术政治学立场决定的。

技术规范论。温纳认为，无论是技术演化论、技术决定论还是技术漂移论的探讨方式都在很大程度上忽略了一个非常重要的问题，那就是，技术所有的社会影响和自然影响不能仅仅被简单地描述为影响或后果，而是技术创新的实在要求――技术规范。在温纳看来，技术规范是个政治问题，应该成为技术政治学所关心的问题，同样，温纳的技术政治学研究角度决定了温纳通过技术规范来阐述技术的自主性问题。

可见，技术演化论虽然正确却不是温纳研究的重点；技术决定论本身就不被温纳所赞同；技术漂移论虽得到温纳的赞同，这一立场却没有被采取；只有技术规范论适应了技术自主性和技术政治性的双重需要，成为温纳《自主的技术》中的核心概念之一。

二、温纳对技术自主性的阐述

温纳在《自主的技术》中对“技术”术语的界定态度是宽容的，因为一方面，他认为专家们通过在技术的各个分支中发展技术概念去获得各自领域的理性发展。但在多数情况下，技术概念对于非专家或者其他领域的专家而言，还是异质的甚至是神秘的。另一方面，不存在一个技术概念可以让不同背景的人用一个富含思想性的、批评性的术语来讨论技术问题。所以，他的技术概念包括物质装备、目的行为和组织机构，也就是指所有现代所应用着的技术，为了避免混乱，他更倾向于用复数形式technologies。同时，温纳也指出，他不是一个词典编纂者，也不希望去制定法律律法，只是努力想给谈话规则提供一个适度的测量方法，因为它们至今仍缺乏秩序。

温纳对“自主技术”这一术语的运用很大程度上起源于埃吕尔。依据埃吕尔的观点，“技术已经变成自主性的，它形成了遵循自身规律的王国，并且挑战一切传统”。虽然如此，温纳的技术自主性思想与埃吕尔还是有所不同：一是程度上。虽然温纳承认技术失控的存在，但在程度上与埃吕尔有所不同。埃吕尔认为技术对社会的支配是完全的，技术主宰着我们的一切方面，人类几乎毫无选择，只能坐视这一不可避免的过程扩展开来，而温纳则认为这过于刚性了，技术只是为我们打开了一扇门，却未强迫我们进入此门，从根本意义上说，技术所决定的是与技术相关的一切，并非决定所有。二是阐述上。埃吕尔作为技术自主性思想的奠定人，从技术过程中的技术目标、技术发明、技术应用等环节的组织机制系统地阐述了技术自主性思想；而温纳则侧重于从技术政治学角度，通过“技术规范”、“反适应”来阐述。也就说，技术本身的自主性逻辑并不是温纳关心的问题，技术的自主性逻辑扩展到社会生活领域的那一环节才是温纳研究的重点，这也正符合了温纳想寻找技术在人类生活中的地位的理论初衷：我们研究和争论自主技术思想是因为它要我们正视变革世界的发展和伦理挑战。更重要的是，温纳认为自己对技术自主性的讨论只是在说明一个客观实事，而不是一种主观观念，目的就是正视这一问题而不是逃避。“我的目的是在自主技术的一般论题中找出一些具体的主题……（问题的提出比其他任何一切都更有价值），打破问题的神秘性而不是忽视或逃避他们，我们应该读懂它们的意义并形成自己的判断。”［2］43

温纳的技术自主论认为技术有了独立的动力，这种动力不在人的控制之中，反而控制人类的活动。技术发展有自己的逻辑，人类的选择和判断对技术发展没有作用。进而，在技术与社会的关系上：由于技术解决方案的客观性和效率性，技术获得了相对于其他任何解决方案的优越性；技术的影响扩展到生活的每一个角落；技术理性的扩展抹杀了政治、伦理评价标准。这样，现在的问题不再是应该做什么，而仅仅是怎么做的问题。温纳区分了“被决定的”(being determined)和“为环境的”(being conditioned)。前者认为技术导致了一定的行为和机构――技术是推进的力量；后者则意味着“反适应”的，人类目的向现存手段的适应形式，给技术赋予了引导力量。

对技术非自主性的质疑。温纳通过对三种技术非自主观念的质疑，指出技术已经失控并成为自主的力量。这三种观念包括：（1）人类最了解他们的创造之物。“由于人类是他们创造物的设计者和制造者，他们完全了解这些创造物的结构。他们精确的知道怎样拆分和组合这些物品”［2］26-27。（2）人造之物处于人类的牢固控制之中。“从一般意义上讲，人类能够控制他们自己制造的东西。毕竟控制也是制造设计过程的一部分。通过这种有意识的控制，人类能够达到预期的目标。尽管发现一件有用的东西需要很长的时间，但一旦发现，它就变得不再神秘。技术手段只是人们实现目标的方式。”［2］26-27（3）技术在本质上是中性的。“技术在质上是中性的。按照传统的观点，技术活动适用的伦理道德标准是非常清楚的，技术仅仅是一种工具。人类对工具的处理方式就是‘利用’。工具本身是完全中立的，它只是实现目标的方式，至于结果是好是坏则完全取决于使用工具的人”［2］26-27。温纳对此表示怀疑，他认为，在伦理学日益发展的今天，这些观念已显现出其脆弱性。首先，人们到底对自身掌握的技术了解多少，这是一个模棱两可的问题并且可以用任何方式回答。但如果要问，个人到底对于影响他生活的技术知道多少，那答案是非常少。现代科学技术高度专业化和技术化，个人仅仅知道其中很少的一部分。事物是怎样组合，以何种方式运转的等问题除了这一领域的专家之外，其他人是理解不了的。当然，这一领域的专家对其他事物的结构和运行过程也是未知的。像普尔所说的那样：通过我们“大多数人对修理事务一窍不通”这一事实，可以表现出我们对技术的无知。当一台复杂的设备出现问题时，必须让一个了解其机理的人来修理，使其恢复正常。从这个意义上，在现代技术社会实现控制越来越难。人们对自动技术的抱怨常常是“我不了解所发生的一切”。其次，人们到底在多大程度上实现了对技术的控制？温纳指出，如果控制被理解为施加统治影响或消除限制的话，那么控制就是最自相矛盾的概念。在生活的各个领域，技术的持续快速发展使自然和社会发生了意想不到的变化。大规模的系统好像被一种内在的动力或动量所推动――武器设备、高速公路、摩天大楼和信息网络等。技术系统逐渐从受外部条件的影响发展到依其自身内在的机制运转，也就是说技术已经超出了人们的控制而自身变得无法控制。因此，经常有以下抱怨：机器装置并不按照预期的目标运转，他们并不顺从人类。所以，从一定意义上说，控制几乎是荒谬的。一些技术能够扩展人类对世界的控制而其本身却是难以控制的。正如弗兰肯斯泰因（英国作家Mery Shelley同名小说中的主要人物，是一个由医学研究创造出又反过来毁灭医学研究的怪物，它的一句名言是：“You are my creator, but I am your master。”你是我的创造者，我却是你的主宰。）一样，在众所周知的原创物中，发明者与其创造物到底谁处于危险中？最后，就人类的目标来说，技术是中立的吗？温纳质疑道：“运输危机可以通过更宽的道路或者更大的飞机来解决，精神疾病可以用药物来治愈，地方冲突用毒气来平息”。技术的力量看似是无穷的，但却不能提供解决问题的根本方案，它们经常不受预期目标或标准的指导。因此，技术绝非是中立的，它为运用技术的生活领域提供肯定的内容，增强结果的确定性，并破坏或否定其他结果。最重要的是，技术方式经常呈现出自我运行、自我发展的特征。例如，在网络领域人们仍然保持着名义上的地位，但是却丧失了主动权和直接控制力，在这里必须发生一种价值观的变革。在人类目标的技术化概念中，技术已经丧失了传统概念的本质内核并加上了新的东西。技术并非是所谓的中性工具，它自我保护和自我增生，并负荷价值，包括政治价值。

从温纳的著作中，没有发现自主技术的明确定义，但可以从以下几个层面来探讨：从温纳的技术定义来看，技术是工具、行为与制度的统一，是无所不包的所有现代技术，这样的技术必然是自主发展的；技术知识不断专业化、分散化，技术结构又异常复杂，而人的理解力和控制力却不断下降，这使得技术失控成为自主的力量；技术发展有了独立的动力，这种动力不在人的控制之中，反而控制人类的活动；技术是自我产生、自我延续、自我规划、自我发展的，有自己的逻辑，支配着自身发展的过程、速度和目标，不以人的需要、欲望、缺憾为转移，人类的选择和判断对技术发展没有作用；技术不是灵活的、适应性的，而是反适应的，世界为了适应技术的变化而不断变化，正是反适应让自主技术实现了它最明确的含义；技术规范不可否定，任何想否定技术规范的行为和想法都被认为是疯狂的、非理性的。人类在社会系统网络中已丧失了作为积极的引导力量的作用，而日趋于不加批判地遵循其所“控制”的技术系统的规范和要求。

三、温纳不是温和技术决定论者

国内或国外的学界一致认为温纳是一个温和技术决定论者。虽然温纳从技术政治学的角度，以“反适应”、“技术规范”概念来揭示了技术的相对自主性，在一定程度上否定或弱化了人类对技术的控制权，但温纳并不是坚持技术决定论的。他认为，首先，技术决定论太强、太彻底了，以至于无法提供完整的理论，也无法正确对待在技术和社会变化过程中发生的真正选择问题。其次，技术决定论难以证实。温纳也认为决定论的论点最易受到责难，因为把任何因素作为变化的决定因素孤立出来都几乎是不可能的，更无法认为技术是惟一的因素。技术结构本身主要受现存的社会条件的影响，一个社会的特征及社会中发生的变化是一系列可能因素――气候、地理位置、人口、、市场、政治结构等的共同的产品，在我们当前的知识体系中，不可能进行广泛的试验来证明技术或其他单一要素是非常重要的。随着对历史理解的增加，我们清楚地发现，发明的根基在于“偶然的发现”，改革的根基在于“重建或创新”，一项新技术不过是打开了一扇门，但并没有决定我们是否走进去。这样的断言无非是向人们保证：社会终究是自由选择的，在技术的变化进程中寻找决定因素是错误的。

温纳的技术自主论认为技术通过“反适应”、“技术规范”为人类提供了现有的生存环境。而人类面对这样的环境是什么样的状态呢?温纳认为，人类是茫茫技术世界中的“梦游者”,意识不到或更应该说不去主动认识自己的环境，这比“决定论”更贴切描述人类的技术处境。只有在人类被动地“反适应”和接受“技术规范”的条件下，技术所显示的自主性才会有更强烈的、不可抗拒的力量。“反适应”、“技术规范”一方面是技术自身要求的体现,又是人类被动性的体现。但同时，温纳既想通过对自主论来引起对技术意义的关注，又不想用自主论来扼杀人类控制技术的余地。所以，温纳的技术自主思想并不像埃吕尔那样从技术的发明、应用、影响等全过程提出一种完整的思想，而是通过技术自主论来阐述他对整个人类前途的焦虑以及对未来的希望。为此，他不仅需要使人类看到技术后果，也要让人类感到技术控制的可能性。所以，温纳在这一章的末尾指出“我的目的是在自主技术的一般论题中找出一些具体的主题……（问题的提出比其他任何一切都更有价值），打破问题的神秘性而不是忽视或逃避他们，我们应该读懂它们的意义并形成自己的判断。”［2］43

四、技术合力论――技术是自主性和非自主性的统一

在技术是否具有自主性的问题上，或自主或不自主或相对意义上自主绝对意义上不自主等思想都有所涵盖。我们认为，就技术的发展而言，技术是自主性和非自主性的统一，是各种角色和各种因素合力的结果，包括技术作为独立存在的发展，主体人对技术的建构以及政治、经济、文化、社会、自然环境等等对技术的影响，所以，技术的发展是一种合力的结果――技术合力论。这不同于技术在相对意义上自主，绝对意义上不自主，因为技术在任何意义上都是自主性和非自主性的统一。

在这里，技术合力论来源于恩格斯的历史合力论，“我们自己创造着我们的历史，但是第一，我们是在十分确定的前提和条件下创造的。其中经济的前提和条件归根结底是决定性的。但是政治等等的前提和条件，甚至那些萦回于人们头脑中的传统，也起着一定的作用，虽然不是决定性的作用。……但是第二，历史是这样创造的：最终的结果总是从许多单个意志的相互冲突中产生出来的，而其中每一个意志，又是由于许多特殊的生活条件，才成为它所成为的那样。这样就有无数互相交错的力量，有无数个力的平行四边形，由此就产生出一个合力，即历史结果，而这个结果又可以看作一个作为整体的、不自觉地和不自主地起着作用的力量的产物。因为任何一个人的愿望都会受到任何一个人的阻碍，而最后出现的结果就是谁都没有希望过的事物。所以到目前为止的历史总是像一种自然过程一样地进行，而且实质上也是服从于同一运动规律的。但是，各个人的意志――其中的每一个都希望得到他的体质和外部的、归根到底是经济的情况（或是他个人的，或是一般社会性的）使他向往的东西――虽然都达不到自己的愿望，而是融合为一个总的平均数，一个总的合力，然而从这一事实中决不应作出结论说，这些意志等于零。相反地，每个意志都对合力有所贡献，因而是包括在这个合力里面的。”［3］

恩格斯的历史合力论从历史是人们自己创造的这一前提出发，围绕历史发展中的个人意志和客观规律的关系，深刻揭示了历史发展是合目的性和合规律性的统一。在此，可以获得如下几条信息：人类是历史的创造者；历史的创造是有前提和条件的，这些条件有决定性的也有非决定性的；历史的创造和发展是合力的结果，历史的结果就是一个合力，这个合力不自主地在起作用；合力中的每一个意志都会受到阻碍，都不是完全自主的，都达不到自己的愿望；最后的结果可能出乎意料，甚至是不希望出现的事物；历史的发展是有规律的；由每一个达不到自己愿望的意志产生的合力却达到了合力的愿望，而每一意志对这一愿望都有贡献，也都有分享。

以上七条中的“历史”换为“技术”仍旧成立。技术的发展也总是从许多单个意志的相互冲突中产生出来的，形成无数互相交错的力量，有无数个力的平行四边形，由此就产生出一个合力，即技术发展，而这个结果又可以看作一个作为整体的、不自觉地和不自主地起着作用的力量的产物。所以，到目前为止的技术总是像一种自然过程一样地进行，而且实质上也是服从于同一运动规律的。各种角色和意志虽然都达不到自己的愿望，但却融合为一个总的平均数，一个总的合力，而其中的每个意志都对合力有所贡献，因而是包括在这个合力里面的。

技术的发展是自主性与非自主性的统一，有自我发展的内在规律，同时也会受到各种角色和意志的影响，是自身逻辑和外在因素合力的结果。技术本身的自主发展规律是其中的意志之一，也是比较重要的一个意志，但这一意志同样不能达到自己的愿望，需要与外在因素形成一个合力。所以，技术的发展也是一个平行四边形，在技术自身发展规律的前提下，各种因素对技术的发展都会产生影响，技术不可能完全自主的按照自身的逻辑发展，会在稍微偏离自主发展的方向沿着合力的方向发展。

参考文献：

温控技术论文篇5

前言

近年来，随着大规模集成电路的逐渐发展和电力电子控制技术的逐渐成熟，变频技术被广泛应用于工业生产和生活中去，采用变频器直接控制具有较大波动特性的风机等负载成为了一种科学合理的控制方法。采用变频器技术可以很好地降低电机的故障率，增强电机的稳定性，做到即节能又经济。

平安煤业立井冻结工程项目部位于山西省寿阳县，隶属于山西寿阳段王集团平安煤业有限公司。在平安煤业立井冻结工程项目中，东区副立井采用冻结法进行施工，根据前期设计方案在冻结站中安装了两组半封闭螺杆式中低温机组，并于2012年11月2日开机运转，但近期因多种原因致使机组排气压力不稳定、系统运行效率低、盐水温度下降慢、冷却塔风机开关频繁、安全隐患大等问题相继出现。

1现状调查及目的

1.1 现状调查

在该平安煤业立井冻结工程项目中，冷却塔风机的控制方法与大多数冷却塔风机控制方式相同。当排气压力处于较低水平时需关闭冷却塔风机；当排气压力处于较高水平时就开启冷却塔风机，开启时差为2-3分钟。在使用冷却风机的过程中，进水温度及环境温度等因素都可能导致系统排气压力过高或者过低，无法使系统保持在最佳的运行状态，在直接影响盐水温度下降的同时，还缩短了冷却塔风机的使用寿命，延长了项目工程的工期。

1.2 目的

本文研究的主要目的是在满足施工要求的前提下，应用高冷变频技术，对原有系统进行改造，以保证氟制冷系统排气压力能够稳定在最佳值，使得盐水温度快速下降。该技术的应用必须满足以下技术约束：

1）规程规定：半封闭螺杆式中低温机组制冷系统排气压力为1.05～1.40Mpa，不得超过1.45Mpa。

2）应在提高系统制冷效率的同时保证系统能够安全稳定运行，不能对系统原有的主体结构产生较大影响。

2问题原因分析

对冷却塔风机控制所存在的问题进行详细的实地考察和分析是对系统进行优化和改造的最主要步骤，只有了解所存在问题对应的原因，才可以针对性地采取解决措施技术手段予以解决。本文对冷却塔风机控制所存在的问题进行了分点分析，如下所示。

2.1 问题分析一：培训不到位

1）为了了解操作人员的培训情况，小组成员抽查了部分操作人员教育培训档案，抽查结果显示，全体职工岗位技能培训考试合格率100%。

2）为了了解操作人员的实际操作能力，小组成员抽查了8人进行现场考核，成绩全部合格。

问题一结论：不存在培训不到位和操作能力较弱等情况。

2.2问题分析二：仪表出现故障

为了解现场仪表的使用情况，小组成员对现场使用的仪表进行了校验，校验结果显示，仪表工作状况正常，数据准确。

问题二结论：不存在仪表出现故障等情况。

2.3问题分析三：环境温度因素

在进行问题调查时，白天最高温度15℃左右，夜晚最低温度-8℃左右，昼夜温差较大，是人工制冷的好季节，所有环节温度都未出现较大异常。

问题三结论：不存在受环境温度因素影响的情况。

2.4问题分析四：清水管道泵泵压

小组成员现场调查了清水管道泵，其采用的是原冷凝器上的管道泵，如泵的扬程不够，泵压达不到设计效果会发生断流或对水温的变化也有一定的影响。施工现场对泵的扬程效果做了试验，经试验扬程达到10米，符合设计要求，所以不是要因。

问题四结论：清水管道泵泵压正常。

2.5问题分析五：进入系统水温

小组成员经过现场数据调查发现，当水温达到24℃时，排气压力1.01Mpa，当水温达到32℃时排气压力1.39Mpa，如何使水温稳定，使排气压力稳定是要因。

问题五结论：进入系统水温异常，可能是影响系统运行的主要原因之一。

2.6 问题分析六：冷却塔风机

小组成员根据需求现场调查发现，当排气压力达到1.35Mpa时就需人工开启风机，而且风机高速运行无法控速，在排气压力下降到1.10Mpa时就需人工关闭风机，时差2-3分钟，过于频繁操作使设备无法高效运行制冷。所以不需人工操控风机，而且能够自动控制风机转速，稳定水温与排气压力是要因。

问题六结论：冷却塔风机无法高效制冷，可能是影响系统运行的主要原因之一。

3 对策的制定与实施

3.1对策制定

小组成员根据问题分析结果，针对性地提出了相应的解决问题对策，如表3-1所示：

表3-1 解决问题对策

要因 对策 目标 措施

进入系统水温 通过一种设备根据水温变化调整风机转速，使进入系统水温与排气基本压力恒定。 1、稳定进入系统水温和排气压力，使设备高效运行。2、盐水温度迅速下降，无需人工多次操控，提高工作效率。 1、引进变频器与温度传感器。2、对全体人员进行操作技术交底。

3、对使用变频器后进行跟踪监测，总结出系统出水水温设定在多少度，排气压力达到多少Mpa，最终达到最佳制冷效果。

风机转速

3.2对策实施

1）对策实施一：系统出水温度监测

根据实施对策的需求，在系统的出水口处加装温度传感器，用于监测水温的变化，并将监控到的水温变数据传送给变频器，以使变频器能够根据实时水温进行调节。

2）对策实施二：风机转速的控制

根据系统需要，结合当前高冷变频器的应用技术，引进变频器。变频器根据出水口温度传感器传来的数据，结合原设定好的一个数值对冷却塔内的风机电流大小进行调整，目的控制风机转速，达到稳定系统内的水温和排气压力的效果。如图3-2所示。

图3-2 加装变频器调节风机电流大小

3）实施对策三：巩固相关管理措施

除了技术手段之外，还应从非技术手段上加强管理，以降低系统出现异常的可能性。具体应做到：根据工程特点对每一位职工进行技术交底，使每位职工都能熟练运用；强化项目部《技术管理制定》和《岗位责任制》，规范施工行为，明确施工责任；定期召开技术分析会和生产例会，及时解决施工中遇到的生产难题和技术问题；在施工中不断总结、分析、创新使技术更加成熟，逐步推广应用其他工程中去。

4结论

由于项目小组成员严谨细致的工作，在对氟系统运行的排气压力进行检测和调试后，及时采取了对策措施，使得氟系统排气压力得到稳定安全运行的目的，符合规程的规定。同时大大降低了人力与能耗，提高了效率，使井筒顺利交圈冒水提前了4天，确保了工程工期的顺利进行。

参考文献

温控技术论文篇6

引言：在过去很长的一段时间内，由于网络技术的不成熟，我国企业对化工过程进行控制时普遍借助于仪器、仪表和人力，近几年，随着科技的发展，通过人力方式对化工过程进行控制的传统系统逐渐被社会所淘汰，面对越来越大的生产压力，各企业内部相关人员，均结合实际情况对DCS技术进行了引入，并在实践过程中对其加以优化和完善，保证化工过程控制所具有自动化程度的不断提升。由此可以看出，以化工控制过程为背景，对DCS技术的应用进行分析是非常有必要的。

1DSC技术的概述

1.1含义

DCS指的是分散控制系统，通俗来讲，就是将计算机作为基础，将数据传输等技术作为手段，用以保证自动化控制高效实现的计算机控制系统[1]。对化工企业而言，在对化工过程进行控制的过程中，合理应用DCS技术，最主要的优势在于保证化工过程操作的集中性，以及管理的分散性。近几年，随着科技的不断发展，DCS技术与之前相比也有了较为明显的进步，相关人员对DCS技术的掌握和应用变得愈发成熟，正是因为如此，DCS技术才逐渐被社会各界所认可，并且成为化工过程控制的核心手段。

1.2特点

1.2.1扩展灵活

DCS系统所包含的内容通常情况下采用的结构为积木式结构，该结构所具有最明显的优点在于兼容性较好，同时还可以根据实际情况完成不同系统的配置工作，为未来系统的扩展提供便捷。另外，DCS系统所包含的控制、运算、输入和输出功能块，都可以根据化工工程不同的流程加以改变，通过组合的方式，构成简单或复杂的控制系统，便于对控制方案的修改。

1.2.2具有继承性

随着科技的进步，DCS系统的更新速度也变得越来越快，相应的，新硬件与新程序不断涌现，因此，DCS系统如果想要降低相关设备的淘汰率，避免企业遭受不必要的经济损失，必然需要具有继承性。DCS系统所具有的继承性，主要体现在软件和硬件方面，例如所采用操作系统、网络管理和数据库等软件的先进性等，以及所采用计算机、人机接口和通信网络等硬件的先进性[2]。一般来说，想要判断某一系统是否具有继承性，最直观的体现在与其所对应新、老系统之间能否兼容，只有保证针系统所开展一系列更新换代的工作，均可以将原有系统作为基础，才能保证用户所获利益的增加。

2在化工过程控制中DCS技术的应用

2.1液位串级控制系统的构建

塔液位的稳定程度与塔底的出料量之间，存在着非常直接的联系，可以说塔液位稳定与否是由其塔底出料量所决定的，而决定塔底出料量的核心因素为其进料量，也就是说，如果某塔的前塔具有相对稳定的液位，那么其出料量必然可以保证相对稳定，某塔在进料量稳定的情况下，想要保证其液位稳定，便需要对液位串级控制系统加以应用，就是将液位控制器所输出的数值，与流量控制器所输出的数值相关联，使前者成为后者的操作执行器。需要相关人员注意，液位串级控制系统之中均存在可以对塔内所具有压力进行排除的回路，该回路的存在不会对物料流量引起变化。通过上文的分析可以看出，在化工过程控制中对DCS技术加以应用，可以在保证系统稳定运行的基础上，避免不必要的物质与人力资源的浪费。

2.2控制反应器的反应温度

作为化工工程的核心所在，对反应器的温度进行控制，对产品质量产生的影响是非常直观的，另外，控制反应器还代表着控制化工工程生产过程的安全。通过大量的实践可以发现，如果无法在化工生产的过程中，及时将反应器内部由于化学反应而出现的热量进行排出，就会导致反应器内部所具有的热量越来越多，最终达到相关人员难以对其进行控制的地步。对导致热量产生的关键因素进行分析和归纳不难看出，反应器中所流入化工材料的流量是需要相关人员重点关注的部分，也就是说，想要最大限度保证对反应器内部反应温度的增加进行控制，首先需要保证材料流入比例的稳定性，只有这样才能保证温度的稳定[3]。对反应器温度进行控制的过程，共分为以下几个阶段：第一阶段，升温升旱慕锥危坏诙阶段，过渡的阶段；第三阶段，恒温恒压的阶段。上文所提及的三个阶段之中，最重要同时也是最难控制的阶段为第三阶段――恒温恒压的阶段。

通过调查可以发现，应用于化工工程之中的反应器，普遍具有体积较大的特点，这也在一定程度上导致了该类反应器的传热效果相对较差，因此，在对其进行温度测量的过程中，想要保证所获得温度与反应器内部温度的完全吻合，是较为困难的。针对这一现象，相关人们常用的解决方法为对DCS技术加以应用，通过DCS技术对温度测量所应用仪器进行控制，这样做能够最大限度上对反应器所具有的传热效果较差这一不足加以弥补，保证所测量温度的精确程度。如果反应器内部正处于升温的状态下，那么DCS技术可以通过对分散系统进行控制的方式，保证温度上升速率的稳定性。如果反应器内部温度的上升速率过慢或过快，那么分散系统可以对控制反应温度的程序进行切除，此时，相关人员就可以对温度上升速率进行人工调节，保证其科学性。

2.3实现联锁控制

在化工过程控制中对DCS技术进行应用，可以实现对化工工程的联锁控制。作为具有代表性的计算机自我保护方式，联锁控制主要是通过对计算机网络所具有自主计算的功能加以利用的方式，完成对化工工程高度保护的方式之一。如果可以对联锁控制进行科学利用，那么，一旦系统与联锁控制所需装置的条件相满足，化工工程系统就可以自动做出相应的行为，例如，对阀门开放的程度或阀门的开关进行调节等，这一系列行为的实施，均是以保护化工工程为目的[4]。当然，上文所提及的种种行为，都需要计算机通过智能计算的方式加以决定，这也在一定程度上说明了其所具有的实时性和科学性，联锁控制可以在相关人员对保护措施进行采取前，自行完成对化工工程系统的保护工作，从而实现对物质和劳动力的节约。

结论：综上所述，上文主要从两个方面对DCS技术进行了叙述，其一是DCS技术的含义和特点，其二是在化工过程控制中DCS技术的实际应用，而文章叙述的重点落在第二个方面。希望可以通过本文对控制反应器温度、实现联锁控制等DCS技术所具有作用的阐述，为相关工作的开展提供可供参考的依据。

参考文献：

[1]武庆，柳勇. DCS技术在化工行业中的应用[J]. 科技风，2012，19：74.

温控技术论文篇7

1 概述

“温室”是对“温室效应”的一种利用，当动植物如果不适合在寒冷季节里在陆地上进行种植和生产，那么依靠对室内的温度进行控制，可以通过温度环境的人工创造和控制来满足农作物反季节生产的需求。随着科学技术的不断发展，对于温室生产的相关技术研究也越来越多，特别是在农业科学领域、管理科学领域等方面进行应用，现代温室的创造改变了过去动植物生产环境和时空上的界限，在水产养殖、蔬菜种植、花卉种植等方面都已经取得了一定的成绩。

温室环境的控制包含有三种方式，人工控制、自动控制和智能控制。在我国不同的领域都有控制方式的应用，在温室环境的应用中大多采用的是自动控制。对于现代的温室环境控制可以说是对智能控制的一种前瞻性的研究。我国的自然科学基金委研究项目“工厂化农业”、“温室环境智能控制关键技术的研究与开发”等项目都是在经济探索现代温室环境的智能控制技术。

2 智能控制技术概况

智能控制技术作为直接性控制技术的一种，是基于大量的研究经验的基础上所发展起来的一项控制技术，是对于人工智能、运筹学等理论的综合运用，通过控制系统技术来完成控制。

智能控制在进行处理工作时，具有非线性、不确定性等主要特点。优异的智能控制系统可以实现对一般控制要求的基础上，还能够具备自组织、自结构等特点和能力。智能控制系统如果具有了自学习系统，那么可以对周边的位置环境进行模拟和学习，依靠所储存的知识和经验来提升自己的控制能力。自适应系统可以让系统实现控制对象在动力方面的变化，更好的适应周边环境的变化。自组织系统能够帮助智能控制系统实现对复杂信息的组织和协调，让系统能够在规定的范围内灵活的开展活动。自结构能够帮助智能控制系统对自身的结构、参数、数据等内容进行调整，并让系统可以加入学习机制来实现对需要学习的内容和数据的搜集，让系统具备一定的学习和整理功能，实现对系统知识的解释。在系统运行的初期阶段，系统并不具备调整规则，但是可以通过设置规则来让系统具备学习的能力。

要想实现预期的控制目标，就需要让控制系统具有较高的智能。当前对于控制系统在智能水平上的应用主要方式有模糊控制、专家控制、神经网络控制、混合控制等方式。混合控制是依靠专家系统对于知识和经验的积累来展开模糊逻辑推理的模糊控制以及神经网络控制，多种控制方式相互补充，让智能控制系统更加的完善。对于混合控制理论的研究是当前主要的研究热点，并且在研究上已经形成了以模糊神经网络控制和专家模糊控制等多个研究的方向。

3 智能控制技术在现代温室环境控制的应用

现代温室环境中的智能控制系统属于非线性的系统，具有输入、输出等功能。现代温室环境的智能控制系统的题是在现代温室中的应用，使温室内的动植物在特定的生长时刻中能够满足所需信息的搜集，然后将搜集的信息和系统中所检测到的数据进行比对，利用系统中的控制器进行计算，从而判断如何进行合理的智能控制来实现温室的环境控制，实现优质、高差，低成本和低能耗的控制目标。温室环境智能控制系统依靠传感器来对温室内的环境和温室内动植物的具体生长情况进行信息的采集，并且通过控制算法的设置，将搜集到的信息与原本设定的模型进行对比，然后根据比对的结果确定具体的动作执行方案，从而实现对温室环境和温度的控制。

3.1 温室环境智能控制硬件结构

温室环境的控制是对自然资源进行充分的利用，改变温室内的环境因子来取得最适宜动植物生长的环境，控制上需要对控制的算法和硬件结构进行设计和优化。

现代温室环境的智能控制通过分布式的控制系统结构来实现控制，系统并没有配备独立的处理系统，而是选择设置多个的可编程的控制器，让其分布在温室中的不同位置，每个控制器都能够直接将信息数据传到主处理器上，而子处理器可以对对应的传感器上的信息进行处理，并且对其实现实时的控制。主处理器可以实现数据存储，并且将传递搜集的数据进行显示和控制。分布式控制系统具有独立的控制网络、操作员站、工程师站、现场控制站，能够满足对数据的搜集。处理和控制。不同的功能配有不同的功能模块，共同组成一个完整的控制系统，这个控制系统可以实现对数据的集中管理和监控。

温室环境的智能控制是在符合硬件系统的框架下所设定的，采用了可编程的控制系统、单片机等期间来对现场控制站进行控制，并且每种方式都具有独特的特点。基于MCP温室环境的智能控制系统条件下，对于信息进程采集的控制算法性能依靠单片机来实现，单片机如果发生故障，那么就容易造成系统的失控。控制操作上由于要求比较低，因此在短期内具有一定的市场发展前景。

3.2 温室环境智能控制算法

温室环境的智能控制系统是依靠硬件系统的支撑来对软件进行执行的过程，控制算法会对智能控制系统产生较大的影响，因此，这也是当前研究的重点方向。

PID控制算法在温室的环境控制领域中属于比较早进行研究的算法，对于输入的数据的偏差值，按照一定的计算方式进行计算，然后将计算所得出的结果输入到输出控制中。通常PID控制器是无法进行在线的数据调整，因为控制器的抗干扰的水平较弱，无法满足当前温室环境控制的变化。温室环境控制在大多数情况下需要通过PID控制算法水平的提升来加强其控制的水平。

模糊控制算法是在温室内环境和动植物生长的实际参数进行综合性的考虑，依靠模糊数学和魔术控制等方式，对温室的环境实现智能的控制。模糊控制算法不需要对被控制的对象进行精确的数学计算，只需要根据控制结构的经验来进行模糊性的归类，然后依靠模糊控制器将经验和理论进行模糊化推理，从而实现参数的耦合以达到最佳的状态。

神经网络是依靠多种神经元的拓扑结构之间相互的连接所形成的一种网络结构。神经网络拥有多种的模型，包括自适应线性元件模型、反向传播BP模型等。三层的BP 神经网络可以对每个连续的函数进行逼近，然后通过任意的排列映射的问题进行处理。神经网络算法不需要设定非常精确的数学模型，其本身所具备的处理就能够解决温室环境的控制。

参考文献

[1]郑文刚，赵春江，王纪华.温室智能控制的研究进展[J].农业网络信息，2004（2）：8-11.

温控技术论文篇8

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0005-01

20世纪50年代，在科学领域中，dartmouth提出了“人工智能”。“人工智能”是一项综合学科，即：各类机械器具、设备模拟作业、相关操作系统程序以及完善原有的人工职能技术等。随着世界日益减少的煤炭和石油储量以及世界能源结构的调整，电力的使用数量已经成为我国主要的能源。在电气设备的研发带动下，人们的生活和生产各个方面逐渐的深入到了电力能源的应用。电力系统的自身管理和技术研发也得到了提高。但是原有的技术在日益提高的电力使用压力下，受到了制约，为了促进有效利用电力能源，需要进行改革和拓展原有的技术，以便使电力系统的信用形象和经济效益得到提高。

1 模糊控制理论的运用

在家用电器的使用中，模糊方法由于控制非常简单容易掌握，显示出它的优越性。在自动化系统的控制过程中，模糊方法通过建立模型来控制电器。这种方法在运用的范围和效果上具有很强的优越性。如：电冰箱、电风扇、电磁炉等日常生活用品中，实现操作和控制的方法就是迷糊控制。而在国外，学者扩大了其应用的范围，采用了模糊方法改造和完善了常规恒温器，通过几个档的选择区别温度，但是并不具备很高的灵敏度。如：斯洛文尼亚学者改进的常规恒温器。一般情况下，电热炉用恒温器保持60、80、100、140档温度，以备烹饪者选用，在100℃以下，其原有的恒温器灵敏度为±70℃。在超过100℃时，灵敏度误差控制在±15℃。所以，在现实应用中，要考虑两方面问题：首先是在电器设备实行冷态启动时，就会越过恒温值。其次，电器如果在恒温状态下，会发生轻微摆动震荡。在一定的程度上，这些现象无疑都会影响电器的争产使用。而如果对其改造采用了模糊方法，这些问题会很容易被解决。从原理上看，模糊控制的方法通过输入量定义了温度和其变化，在每一个定义语言的论域中，描述采用了五种不同的变量方式。因此，它是一个运用范围广泛，操作简单的智能化系统技术。

2 神经网络控制的运用

1934年，世界上开始出现了人工神经网络，在模型结构和学习算法上研究低潮经历了6-70年到现在，也取得了大量的研究成果。强鲁棒性、非线性特性、自组织自学习的能力和并行处理能力是人工神经网络基本特性，受到了人们的普遍关注。在20世纪的中期，人工神经网络技术逐渐的被运用到电力系统的操作和管理方面上。神经网络是大量简单的神经元，按照一定的连接方式组成的网络系统。在连接权值上，大量的信息隐含在神经网络系统中。神经网络通过学习不同的算法和调节权值，从m维空间到n维空间的非线性映射得以实现。目前在人工神经网络结构和模型的研究、神经网络硬件实现以及神经网络学习的算法研究等问题上，集中表现了神经网络理论的研究。

3 专家系统的运用

专家系统控制应用到电力系统中也很广泛。顾名思义，该系统是具有专家级别的管理效用和能力，通过计算机技术，在电力系统运行过程中，专家系统控制对异常状况能够及时准确的进行分析，并且根据自身的编制程序，自行处理轻微的故障，减少了系统故障对电力输送安全很大的影响。同时，还能够及时的报告重大的故障，争取时间处理故障，使危害带来的经济负担得到缩减。这种技术具有特殊的安全防护功能以及广泛涵盖范围，如：辨识紧急状态和警告状态、系统恢复控制、紧急处理、系统规划、电压无功控制、故障点的隔离、配电系统自动化以及调度员培训等等。但是，专家系统子啊一定程度上也存在着局限性，如：缺乏有效地学习机构；缺乏功能理解的深层适应，只采用了浅层的知识；知识库验证困难，应对突况能力有限，缺少分析问题的能力和解决复杂问题的工具等等。因此，在专家系统开发过程中要充分考虑专家系统效益问题，获取知识的问题，专家系统软、硬件的实现和有效性问题，以及他常规计算工具和专家系统是否兼容的问题，都值得高度思考。

4 线性的最优控制的运用

最优控制是近、现代自动控制理论中一个重要的组成部分，在现代控制问题上，最优化理论是一种集中的体现。线性最优控制是目前近、现代控制理论中运用最成熟，最广泛的一个分支。在改善动态品质和提高远距离输电线路能力的问题上，卢强等人提出了利用最优励磁控制手段，研究成果指出：利用最优励磁控制方式，可以使大型机组取代古典励磁方式。另外，在水轮发电机制动电阻的最优实践控制方面，最优控制理论也发挥着重要的作用，也获得了成功的运用。但是也应该注意，该技术融合了电力系统的独特特点，是针对电力系统设计而成的。所以，只能在电力系统内部的运行中，最优控制才能发挥独特的优势，而在电力系统之外不具备卓越的优势，成效不大。

5 综合智能系统的运用

综合智能控制是智能控制和现代控制方法结合应用的一个主要方面，如：模糊变结构控制、自适应神经网络控制、自适应或者自组织模糊控制、神经网络变结构控制等等。另外各种智能控制方法之间的交叉结合也在其范围之内。综合智能控制系统对复杂的电力大系统来说，具有很大的运用潜力。目前在电力系统中，主要有：专家系统结合模糊控制、神经网络结合专家系统、神经网络、模糊控制结合自适应控制以及神经网络结合模糊控制等方面上的研究。神经网络在处理非结构化信息方面更有效，更适合。结构化的知识更适合模糊系统来处理。因此，人工神经网络结合模糊逻辑控制理论具有很好的技术基础。在底层的计算方法上，主要运用了人工神经网络，这两种技术从不同的角度上服务于智能系统，在非统计性理论上，模糊逻辑则用以处理不确定性的问题，是语义层和语言层高层次的推理，正好这两种技术起到了互补的作用。神经网络安排和解释，感知器送来的大量数据，而提供运用和挖掘潜力框架的则是模糊逻辑。

6 总结

在电力系统自动化智能技术方面中，上述的理论分析和研究成果的运用只是一个方面。自适应控制、鲁棒控制、变结构控制、微分几何控制等也包括在电力系统自动化智能控制技术中。随着人们日益加强的对电力能源的依赖，以及电力系统管理人员高度重视技术，在自动化系统管理中，自动化系统已经深入到各个环节中，并且其特殊的优势影响到未来更广泛的运用，对电力系统起到了更加重要的作用。

参考文献

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[2]贾斌，吴东华，胡伟.智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J].科技资讯，2010（33）.

温控技术论文篇9

中图分类号：TM414 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（c）-0049-02

在化工厂某些工作区域中，造粒系统的正常工作需要许多系统的密切配合才能正常工作，热油系统就是其中的关键一环。对于热油系统来说，温控器的故障将使热油系统的平稳运行立即崩溃，从而造成造粒系统停车以及整个生产装置打循环，造成不合格产品的产出及原料和能源的浪费。该文结合一起温控器安装使用中出现的问题阐述了温控器在整个热油系统中的重要作用。

1 故障描述

在该厂某装置区的后工段，造粒系统一台热油系统正常运行多年后突然停机。经过检查，技术人员发现热油盘温控器输入接点正常、显示正常，但是输出接点烧坏，无法给热油监控系统传输温度信号，导致热油系统故障停机。

更换温控器备件时，技术人员发现备件在重量上和损坏的温控器存在很大差异：损坏的温控器比较重，备件比较轻。但是经过技术人员在试验室的试验测试，对于铂电阻的不同阻值，两个温控器显示参数完全一致，可以满足生产要求。

技术人员在更换工作进行之前提前将温控器的各个参数备份，停电后对温控器进行更换，更换后对照备份好的参数进行设置，随后与生产工艺联系进行调试。

技术人员首先将加热温度目标值设定为77 ℃，送电调试，热油盘投用后，温度表显示温度逐渐上升，几分钟后PT100反馈温度到达77 ℃，表计显示值与设定值一致，生产工艺现场指示表也显示正常，配电室温控器显示温度与现场指针温度表显示没有明显差别。

随后工艺将温度调整到100 ℃，表计显示温度持续上升，几分钟后PT100反馈温度到达102 ℃，生产工艺现场指示表也显示正常，配电室温控器显示温度与现场指针温度表显示没有明显差别。

现场热油盘温度稳定一段时间后，第三阶段调试继续进行。工艺将热油盘加热温度设定在180 ℃后开始上调温度，加热一段时间后，热油盘温控器显示温度超过160 ℃后出现温度高报，现场加热停止，温度开始缓慢下滑。

技术人员对热油盘温度控制器参数进行优化，但加热到160 ℃（盘面温度）时盘内温控器温度超温报警，热油盘停止运行，温度下降。

技术人员将热油盘停电后，对热油盘的端子和仪电接口柜内的端子进行了紧固，送电后故障依然存在。技术人员经过协商后将盘内的温控器全部更换，并将参数设定好，开热油盘，温度加热到160 ℃左右热油盘温度超温报警，停止运行，故障仍然存在。

随后技术人员又对生产现场的热电偶进行里参数测量，并将其全部更换。更换新的热电偶后开机测试，热油盘温度加热到160 ℃左右热油盘温度超温报警，停止运行。热油系统试运行失败，多次试运行均无法正常工作。

2 调试及检查排故

该厂技术人员对温控器备件的输入和输出部分进行了测试，检测该备件的输入和输出部分均工作正常。

根据铂电阻阻值与温度对照表，技术人员通过电阻箱模拟铂电阻的阻值，以检验温控器温度显示是否正确。

将温控器铂电阻输入接点直接与电阻箱相连接时（温控器与电阻箱之间接线很短，不是通过较长距离的电缆连接的），经过试验测试，技术人员发现对于铂电阻的不同阻值，两个温控器显示参数完全一致，可以满足生产要求。

将电阻箱移至生产装置现场，温控器铂电阻输入接点通过较长距离的电缆与电阻箱相连接时，经过试验测试，技术人员发现对于铂电阻的不同阻值，两个温控器显示参数完全不一致，电阻箱阻值较小时，两个温控器显示温度值略有差别，但是差别不大。随着电阻箱模拟电阻值越来越大，铂电阻阻值与温度对照表的理论温度与原有温控器显示数值一致，但是和新更换的温控器备件的显示数值的差值超过了100 ℃，温控器备件根本无法满足生产要求。

由于两个温控器的生产厂家均为同一个厂家，技术人员向温控器生产厂家反映了这个问题。但是生产厂家认为产品没有问题，同时建议技术人员将造粒B系统的热油盘温控器拆下进行测试。

3 确认症结

根据温控器生产厂家的建议，技术人员将造粒B系统的热油盘温控器拆下进行测试。测试结果显示：

将电阻箱移至生产装置现场，温控器铂电阻输入接点通过较长距离的电缆与电阻箱相连接时，输出接点损坏的A系统的温控器和B系统的完好温控器显示参数一致，与温控器备件显示值的曲线存在很大差异。

随着电阻箱模拟电阻值越来越大，铂电阻阻值与温度对照表的理论温度与A温控器和B温控器显示数值一致，但是和新更换的温控器备件的显示数值的差值超过了100 ℃。

为了保证整个试验测试过程的说服力，技术人员对整个测试过程进行了摄像录制，并将录像发送给了生产厂家。

而且，技术人员在试验调试中发现一个现象：对于现场的温度表，无论是将电阻箱移至生产装置现场（温度表与电阻箱之间接线很短，不是通过较长距离的电缆连接的），或者是将电阻箱移至配电室（温度表输入接点通过较长距离的电缆与电阻箱相连接时），对于同样的电阻值，现场温度表显示的温度值是完全一样的。这就说明了温控器备件存在问题，其温度显示部分不能正确显示远距离传输的铂电阻电阻值。

经过多次试验和测试，该厂的技术人员认为温控器备件与原有温控器的生产设计有很大差别，而这种差别导致了新的温控器在目前的生产环境中无法使用；简单来说就是温控器的质量存在缺陷，不能正常显示现场温度。

为了保证热油盘的正常投入运行，尽快恢复生产，技术人员通过多次试验对显示不正常的温控器备件进行了温度标定，将铂电阻的正确显示值与目前温控器备件的不正常显示值进行逐个标定，制作出一个温度对照表。根据温度对照表对热油盘进行调试后开机正常，生产装置恢复运行，证明了温度对照表的正确和有效。

4 结语

在更换温控器备件时，我们的技术人员就发现新的温控器备件重量减轻了很多，初步判断生产厂家对产品进行了升级或者减配。

经过试验测试也发现：当温控器与电阻箱之间接线很短，不是通过较长距离的电缆连接时，温控器备件显示参数与理论值一致，可以满足生产要求；当温控器铂电阻输入接点通过较长距离的电缆与电阻箱相连接时，随着电阻箱模拟电阻值越来越大，温控器备件显示数值和理论值的差值超过了100 ℃，根本o法满足生产要求。

因此，建议设备生产厂家在产品的升级换代时，一定要考虑生产现场复杂的环境：生产现场高分贝值的噪音，6 kV、10 kV甚至110 kV电缆及电力设备对信号传输造成的强电磁干扰，长远距离信号传输中信号的衰减，长远距离传输线路对地电容的增加对传输信号的影响，生产现场的高温环境、低温环境对信号传输的影响等等都是试验室中无法预料和模拟的。试验室里测试合格的产品在生产现场未必能够正常使用。

目前该厂已经重新订购了温控器备件，以满足实际生产的需求，备件到货后将彻底解决现存的温控器显示异常的问题。

温控技术论文篇10

 

1.研究的目的与意义

本研究以温度采集及转换，单片机处理和监控，无线传输为核心，可用于航空航天系统中，仓储温度监测及环境监测，矿井里的温度采集等。免费论文。快速方便并且可以实现远程采集，具有较高精确度，另外加有存储单元，可以对温度数据进行存储对比，以备不时之需。在该系统中还添加报警系统，自动提醒不正常温度，以免发生不必要的危险。由于采用ZigBee无线传输装置，可以远距离测温，因此可用于危险区域，例如：高压区，工厂，大型机器内部温测等，还可采集低温。另外还适用于家庭防火灾，火灾内部温度探测和温度监控，有助于灭火的开展和抢救人员和财产以及预测火势的发展等。

在现代社会中温度在航空航天，工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，但是在某些环境下温度检测比较危险。因而需要一个智能检测和监测系统来代替危险的工作，本系统就可以很好的解决此问题，不仅可以实时的对温度进行远程检测监控，还可以在十分恶劣的环境下工作，测量结果精度高，并且对所测数据可以直接通过USB接口传给电脑存储或者直接存入外设存储单元，同时加报警装置，在温度不正常给予提醒，从而将损失减少到最低。为满足对温度记录的要求（高精度、自动控制、经济实用），系统实现了对现场环境温度的不间断测量与监控，让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监控中心通过软件对无线采集器进行控制，代替过去由人工来完成的温度数据采集任务；同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。本系统使用方便，操作简捷，已经在许多领域中得到广泛的使用

2.国内外本项目的研究状况

温度在工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，因此其检测装置也得到的长足的进步和发展。免费论文。例如美日生产的管缆热电阻温度传感器可测温度高达1000℃，精度0.5级，清华大学的“光纤黑体腔温度传感器”可在400～1300℃间灵敏度可达0.1℃。随着科技的进步和新材料的发现，新一代的温度传感器也在不断出现和完善，如利用核磁共振的温度检测器，可测量出千分之一开尔文，而且输出信号适于数字运算处理，在常温下可作为理想的标准温度。此外还有热噪声温度传感器、激光温度传感器等诸多发展。智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)，它在硬件的基础上通过软件来实现测试功能。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。如由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C,测温精度为±0.2°C。此外新型智能温度传感器的功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC),使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。免费论文。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。

无线传输技术ZigBee是在工业自动化、家庭智能化和遥控监测领域对无线通讯和数据传输的需求日益增长的情况下应运而生的，它采用IEEE802.15.4协议，具有功耗低，成本低等特点，还可以方便的实现自动移动的AdHoc网络。目前市场上的RF芯片供应商主要还是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC，国产厂商在这个方面仍然是空白。鉴于ZigBee技术在功耗、组网技术等方面的出色能力，受到各国政府、军方、科研机构和跨国公司的广泛关注和高度重视，随着其技术的发展，无线传感器网络将会逐渐的深入生活的每个方面。

3.无线网络温度采集可以实现如下功能

（一）数字信号通过单片机分析处理，通过ZigBee无线传输模块，可实现无线传输功能。（二）接收模块得到的数字信号通过单片机处理，可在LCD FC12864上可进行当前温度显示，可实现数字显示功能。（三）外部存储单元可对过去温度进行存储，以便随时调用，可实现存储功能。（四）由于有无线传输，可以实现远程对温度进行监控和测量 存储，安全可靠，而且速度快精度高。（五）系统实现了对现场环境的不间断温度测量与监控，让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监代替过去由人工来完成的温度数据采集任务；同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。（六）该系统可换部分装置，然后实现其它功能，例如：将温度传感器换成湿度传感器进行湿度采集等，具有很强的移植性。

4.结语

在当代社会科学技术的迅猛发展以及人类对自然的不断深入探索下，一些人类无法立足的恶劣环境以及相关工业、煤矿业、石油业、存储业等相关环境中的重要温度数据的采集和控制成为科学研究的重要课题。本研究项目以适应相关条件下的温度传感器为依托，以单片机为整个系统的处理和监控为核心，当需要采集人类无法立足的恶劣环境中的重要温度数据时，本系统可以通过媒介放置一体积小、精度高的温度传感器去采集；在生产和存储环境中可以通过本系统来监测温度，当超过合适的环境温度时，发出警报，通知工作人员及时处理控制温度以减少损失。本研究项目可以更好的服务于科研，提高生产效率，降低危险事故发生的几率，具有很强的现实意义

参考文献：

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9.智能温度传感器的趋势[DB/ol].

温控技术论文篇11

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温控技术论文篇12

中图分类号：F406.5 文献标识码：A

Abstract： Intelligent warehousing is an important direction in modern logistics industry. The applications of technologies of the internet of things（IoT）provide powerful technical support for the development of intelligent warehousing. An important feature of intelligent warehousing is that it can provide a good storage environment and make the stored products safe and effective according to the characteristics of the products. This article elaborates the applications of IoT technologies in food storage， medicine warehouse， cotton storage. In the meanwhile integrating all kinds of functional storage into comprehensively intelligent warehousing is a technical proposal and establishing an informational， standardized， intelligent and intensive warehousing by using IoT technologies is realistic.

Key words： modern logistics； internet of things； intelligent warehousing

0 引 言

近年恚我国现代物流业不断发展，大部分物流业是传统物流业融入信息化技术[1]，少数采用先进的自动化和物联网技

术[2]，还有小部分保持着传统的运输方式[3]，总体呈现为中间大两头小的橄榄形。全国“十三五”规划中指出现代物流业要加强物流基础设施的建设，大力发展第三方物流和绿色物流、冷链物流、城乡配送。2016年7月份，国务院总理提出以先进的信息技术与物流深度融合来促进物流业的转型升级。总体的方向是让物流业向着先进化、智能化发展。仓储是物流业中不可或缺的环节也是对基础设施要求较高的部分，在供应链中起到了承接上下游的作用，所以物流的智能化也要求者仓储向智能化发展[4]。本文着眼于仓储中的环境部分，探讨基于物联网技术建立信息化、标准化、智能化、集约化的综合性智能仓储的技术方案与应用意义。

1 智能仓储及物联网技术概述

依托于物联网技术的智能仓储，能够有效提高仓储管理的效率和安全，从而促进现代物流的发展，体现现代物流的实用性和先进性。

智能仓储管理对象基本上包括仓、储、物和环境四项。仓是指仓储活动所需的场地、设施、设备；储是指仓储业务及其管理活动，包括出入库业务、出库业务、移库业务、仓储规划、寻址管理和货位管理等；物是指对仓库内商品和工作人员，实现货、人的监管。环境是指人、设备和货物的活动、存放环境因素[5]。智能仓储常采用物联网技术、自动控制技术、智能机器人技术、大数据挖掘技术、云计算技术、智能信息管理技术等先进的技术来实现其对四个对象的管理控制。本文主要探讨的是物联网技术在智能仓储环境监控方面的问题。

物联网从狭义上可指连接物品与物品间网络，用来实现对物品的智能化识别和管理；而广义上的物联网则可以看作是信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为，是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界[6]。国际电联报告提出物联网主要有四个关键性的应用技术：RFID、传感器、智能技术以及纳米技术[7]。这些先进的技术都是为了使人与物之间更紧密的联系，方便人们的生活和工作，是促进社会生产发展的动力。

2 物联网技术在仓储中的应用研究

物联网技术在各类仓储的环境监控中都有着应用，本文着重综述了物联网技术在粮食仓储、医药仓储、棉花仓储环境监控中的应用。

2.1 粮食仓储

物联网技术可以应用于粮食的多个方面：粮食物流、粮食仓储、粮食信息跟踪等[8]。物联网技术在粮食仓储中的应用是本文关注的重点，尤其是对于实时监测粮食的环境，并对环境情况进行反馈控制。

粮食存储在仓库之中，受气候、通风和环境等外界因素的影响，粮食仓库的温度和湿度都会发生变化，从而影响了粮仓中气体、微生物的浓度或数量，进而造成粮食的品质下降。针对这一情况，以粮仓和粮食的温度和湿度作为主要的监测目标并利用温度传感器、湿度传感器、气体传感器、虫害传感器等传感系统对其进行采集。根据采集到的信息进行数据分析，找出关键影响因素，制定决策方案并根据方案自动调节粮食仓储的环境条件，包括自动控温、自动控湿、自动通风以及自动熏蒸等，其简略流程如图1所示。在所示的整个流程中，关键技术主要有传感器技术、传输技术、信息处理技术、智能控制技术等。传感器的选择要满足仓储环境监测的需求，并且保证所采集信息的可靠性；传输技术保证信息传输的及时和准确，如蓝牙、Zigebee、Wi-Fi等无线传输技术；信息处理技术主要是处理大量的信息，提取出对决策控制有用的信息；智能控制技术根据决策的信息智能控制通风、熏蒸、温度和湿度设备的开启或关闭。

在“大蒜之乡”山东省济宁市金乡县建立的全国首个物联网冷库综合监控系统就是一个成功的应用。传统的大蒜仓储环境监控主要通过人工实时监控的方式来进行温度调整，耗费了大量的人力、物力，却无法保证环境监控的精度。由于环境监精度的问题，大蒜出现低温冻坏或高温生芽腐烂的情况时有发生，而且无法及时判断仓库里二氧化碳的浓度含量，会出现因二氧化碳浓度过高造成工作人员窒息的情形。利用物联网技术可以有效改善上面出现的问题。仓库内温度、湿度和二氧化碳浓度等重要的指标信息通过传感器来进行监测，将监测到的数据信息通过无线网络传输到控制中心，控制中心通过与系统预设的温度、湿度和二氧化碳浓度进行比较分析，再通过控制决策中心的指令，自动实现对温度设备和排风系统的控制。同时，还可以随时将仓库内温度、湿度和二氧化碳数值等报警短信发送到手机上，有效实现无人值守、手机端24小时监控，在节约了管理控制成本的同时，也提高仓储管理水平与环境监控的准确率[9]。

粮食仓储环境监控信息感知主要是传感器的使用，利用收集的信息分析控制环境。基于ZigBee技术等无线网络技术通信方式的系统得到广泛应用，使得数据信息的传输更加快速、安全、可靠[10-11]。多传感器融合、无线远程监控等技术的应用研究，也在不断提高粮食仓储环境监测的适用性和稳定性[12-13]。智能自动通风技术可以参考各个参数间的关系，例如温度、湿度等环境参数，通过数据分析找到参数的最佳点，利用智能化控制通风系统，实现仓储环境的控制[14]。气调储粮技术主要监测氧气、二氧化碳等气体数据，调整控制气体浓度，在仓储环境内形成一个低氧、高二氧化碳或者高二氧化氮的仓储环境，从而达到抑制粮食呼吸、杀虫抑菌、延长粮食存储时间的目的[15]。

2.2 医药仓储

2016年3月的山东疫苗事件引起社会极大反响，经食药监管部门核查，两名犯罪嫌疑人经营的疫苗虽为正规厂家生产，但并没有未按照国家相关法律规定运输、保存，而且脱离了2～8℃的恒温冷链，难以保证疫苗的品质和使用效果，注射后甚至可能产生副作用。这一事实说明了医药存储环境的敏感性，这就需要冷链不断流来保证储藏温度。无论对常温或冷链物流体系，由于仓储是其每个重要物流节点的衔接点，不仅涉及生产、储存、运输、销售等环节的启承，也集中了物流体系中的各关键节点间的主要矛盾[16]。本文关注的是医药冷链物流中的仓储环境监测控制。

物联网技术在医药仓储环境监测控制中有如下特点：（1）通过RFID技术，对医药品进行识别，获取药品的信息，根据取得信息确定此类药物的存储温度；（2）通过相应的传感技术感知仓储周围的环境变化，取得周围环境的信息；（3）获取的医药储藏的需求温度和当前周围环境信息的数据，根据数据的变化智能的控制环境，实现医药品可以在自己所需的温度下储藏。基于Agent的环境控制基本结构图如图2所示，Agent通过传感器获取医药存储环境的数据信息，通过自身信息处理，对环境信息的变化做出快速响应，再通过效应器作用于医药仓储环境，从而达到调节控制环境的目的。Agent可以确保不传输有误信息，它的学习能力也让它能够根据环境的变化调节自己，从而满足当前所设定的需求。

传统的医药品存放环境监控都是通过人工监控，人工监管控制无法保证医药品存储环境的可靠性。传统医药环境监控的自动化水平低，不能对医药环境实行自动、实时的监控以及对环境的自动调节控制，从而不能及时发现当前环境数据是否超过预设的数值，造成医药品脱离合适的环境，极易造成损失。基于Agent的h境信息监测系统的研究最近几年十分活跃，该系统融合了环境监测和Agent等学科的最新成果[17]。将物联网技术和Agent等技术的融合，能快速、可靠地获取医药仓储环境的信息，并智能化的自我调节控制环境达到预设值，提升了医药仓储环境监控的自动化、信息化和智能化。

无线射频识别（RFID）技术的应用研究，将数据通过带有传感器的RFID传送至后台处理，利用程序对环境数据进行检测和处理，实现对温湿度等环境信息数据的自动化监测[18-19]。利用无线传感器网络（WSN）和多传感器技术可以获得更多的感知信息，实现对环境信息更加准确、可靠、高效的监控[20-21]。将RFID与WSN技术融合起来组成WSID网络，改善了通信距离、定位追踪、数据融合等技术，不仅提高了监测的时效性和准确性，还极大的降低了成本[22-23]。将物联网RFID技术与基于多Agent的管理系统以及云计算应用相结合，利用Agent的智能性与其他的Agent共同协作完成对应的任务，可以提高管理的信息化以及管理控制的水平和效率[24-25]。

2.3 棉花仓储

中国已成为了全世界最大的棉花生产和消费国家，棉花制品在我国每个家庭中必然存在。棉花是被认定为易燃物的天然纤维，当前有大量棉花储备在物流仓库中，一旦点燃，大火将会在几秒钟内迅速扩张到几百平方米，造成难以估计的损失[26]。除去建筑和管理角度的考虑，本文主要是对棉花仓储的环境监控以及相应防火措施进行分析。

由于棉花易燃、阴燃、自燃的特殊性质，对于棉花仓储的存储的高要求和特殊的防火高要求就更加必要。基于棉花的特殊性质，棉花仓储的温度应保持低于30℃，最大不能高于35℃且相对湿度不超过70%。

通过物联网技术中的传感技术，采用温度传感器和湿度传感器感知仓储环境。而棉花起火最初仅仅是在表层燃烧蔓延，一般都有烟雾、高温和火光，因此采用烟雾传感器、感温传感器和光辐射传感器器等作为防火探测感知器件。利用Zigbee和单片机或其他网络信息技术采集到环境和防火数据，并对数据进行分析处理，来控制报警、防火、灭火等系统。简略的方案如图3所示，棉花仓储整体方案中，由于棉花防火的区域较广，需要接受大量的传感器的数据，还需要长时间的监控并且保证传输信息的及时性，那么采用无线传输技术中的Zigbee技术就是一种很好的方案。Zigbee技术优势：省电，普通两节电池就能使用6个月到2年左右的时间；时延短，可以在ms时间里完成激活和通信；可靠，采用避免碰撞的策略，避免发送数据时候的冲突；网络容量大，一个Zigbee网络可以容纳200多个设备。

传统火灾探测器采用悠闲的通行方式，布线复杂、可靠性低、通信方式拓展性差，且线路容易老化或遭到磨损、腐蚀，有比较高的故障发生率和误报率。采用ZigBee技术构建无线传感网络，将其应用到火灾自动报警系统中的方案，低成本、低功耗的特点克服了有线传感网络的局限性，且其随时可以移动以及添加的特性大大方便了火灾自动报警系统的调整、更新，提高了现有火灾自动报警系统的灵活性。同时增加的移动定位的功能，方便了火灾救援和灭火工作，特别是火灾现场的浓烟密布，无法看清现场的情况，消防工作人员通过移动定位系统，可以与监测控制中心联系并快速确定自己所在方位和火灾的地点以及火灾现场的情况，有效提高了救援和灭火工作的效率[27-28]。

单一的传感器在测量火灾信息时会存在数据可能不完整以及片面的问题，为保证火灾判断的准确性，采用多传感器数据融合的技术，利用计算机技术和算法对信息进行多方面处理分析，从而产生一个能够准确判断当前情况的新信息[29-31]。

3 综合性智能仓储的现实意义

从物联网技术在智能仓储环境控制中的应用中可以看出，大多数的应用都是针对某一具体的行业或某一种特殊产品，基本上是单对单的使用，例如是粮食仓储那么仅仅是用于粮食的存放，其他的不同货物基本就很少有能储藏到其中的。如果仓储存在大量多余的空间，就存在闲置和低利用率的问题，造成资源的浪费，物流的成本也很难降低。本文研究并提出了以物联网技术为核心实现多个功能仓储于一体的智能仓储的方案。

在常见的智能仓储环境控制中，温湿度这一环境参数都是关注的对象，防火报警也是仓储不能缺少的一块，将这两方面作为最基本的智能仓储环境参数。针对不同特性的商品可以添加其相应参数需求的环境检测模块，最理想的综合性智能仓储可以满足任意存储货物的需求，不同存储空间可以满足不同货物的存储环境需求，但这样的代价对现代物流来说是不可能承受的，因此可以考虑几类对于环境要求类似的货物来进行综合，达到任意仓储空间都能满足这几类货物的环境监控。例如粮食和水果这两类，都十分重视温湿度、气体浓度、微生物等环境因素，可以考虑两者的结合，将这两类所需要的所有环境监测传感器件安装在仓库，并且隔离出不同的仓储位置。这样在各个仓储位置都能存储这两类货物，并根据存储的货物进行监控设置，那么仓库的闲置的可能性就会降低。其基本的环境监控设置如图4所示。

随着现代物流的发展，综合性的智能仓储也能一步步前进，在不久的将来也许就可以现一个智能仓储就可以满足绝大多数货物的存储环境监控，这样就能够极大的利用资源，降低物流成本。在实现综合性智能仓储的情况下，如果某一地区发生灾害，就可以选择离灾区最近智能仓储作为应急仓储，无论是水、食品、药物还是被子、帐篷等一系列的救援物资都能快速运入智能仓储保存并及时送入灾害地区，极大方便了不同救灾物资的运输，非常具有现实意义的。

4 总 结

综合性智能仓储的一个仓库可以满足多种货物的存放需求，利用物联网技术实现对不同货物的环境监控，根据监控的情况实时进行智能控制货物所处环境，满足了不同货物的存储，极大提高了仓储资源的利用率，降低物流为不同货物建立不同仓储的成本。仓储以综合性智能仓储为目标，体现出综合性智能仓储的标准化；物联网技术及其智能控制的引入和应用展现了综合性智能仓储的信息化和智能化；综合性智能仓储可以降低物流成本、提升资源利用率，集成了各类货物的存储，彰显了其集约化。

将针对某一具体的行业或某一种特殊产品的单一型智能型仓储升级为满足多方需求的综合性智能仓储，对于物流成本的降低和资源利用率的提升都具有现实意义。本文综述了三类仓储的环境监控情况，提出一种综合性智能仓储的简单方案，希望可以在前人对智能仓储的研究基础上进一步拓展研究的广度和深度。

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