过程控制系统论文大全11篇
时间：2023-02-27 11:14:27
过程控制系统论文篇（1）
二十世纪产生的相对论、量子论和控制论并称为三项科学革命，是人类进一步认识客观世界的重要理论。随着现代科学技术及计算机技术的不断进步，控制理论与控制工程不仅涉及到工业、农业、交通运输业等传统领域，而且逐步渗透到生物、信息、通讯等新兴领域。因此，把控制理论与控制工程有效的应用到更多的问题解决中，已成为相关科研人员进行问题解决的关键手段。
1 控制理论与控制工程的发展
1.1 控制理论的产生
控制理论作为一门应用性很强的学科，其产生可以追溯到十八世纪中叶英国的第一次技术革命中。瓦特于1765年发明蒸汽机后，把离心式飞锤调速器原理应用到蒸汽机转速控制中，标志着以蒸汽为原动力的机械化时代到来。之后工程界把控制理论应用于调速系统稳定性问题的研究上来。
随着通讯和技术处理技术的快速发展，电气工程师们研究出了以实验为基础的频域响应分析法，美国贝尔实验室工程师奈奎斯特于1932年发表的《反馈放大器稳定性》一文中，提出系统稳定性奈奎斯特判据，后来被推广到条件稳定性和开环不稳定研究上。控制创始人维纳在总结前人的成果基础上，写成《控制论――或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一文，奠定了控制理论基础。
1.2 控制理论与控制工程的发展
第一阶段：二十世纪40～60年代，即古典控制理论时期。这一时期，主要是对单输入单输出问题进行解决，而解决这些问题所运用到的方法主要有传递函数、根轨迹、频率特性等，且大多数研究的是是线性定常系统，而对非线性系统研究使用的相平面法变量不超过两个，该控制理论能有效的解决生产过程中的单输入单输出问题。其代表有1945年伯德提出的伯德图法等。
第二阶段：二十世纪60～70年代，即现代控制理论时期。这一时期随着空间技术的发展，控制理论逐渐向高性能方向发展，主要是对相对复杂问题进行解决。充分使用数学计算机进行分析设计和实时控制，这一过程中出现的非线性、时变、多输出多输入等相对比较复杂的系统控制问题已远远超出了古典控制理论的范围，为此提出了最优控制方法，随后又产生自适应控制系统，使现代控制理论提出并不断完善。其代表有1961年庞特里亚金的极大值原理。
第三阶段：二十世纪70年代至今，主要是大系统理论和智能控制时期。大系统理论主要是对控制理论广度的拓展，利用控制和信息的观点，对各种大系统的结构、设计、方案等技术理论进行研究；智能化控制主要是对控制理论深度的开掘，对人类智能活动和信息传递控制规律等进行研究，并研制出仿人智能的工程控制和信息处理系统，其代表就是智能机器人的发明。
2 控制理论与控制工程的应用
2.1 控制理论不只是一门学科，是哲学，是世界观，是方法论
二十一世纪比较流行的是3C技术，即计算机技术、通信技术和控制技术，且计算机技术是中心，通信技术是关键，控制技术是根本，所以控制学科已发展成为一门基础学科。而且控制理论和控制工程中的系统结构、系统稳定、系统智能、系统反馈等理论思想除了在自然科学各领域有广泛应用外，还渗透到人文科学中。所以有专家认为控制理论已不单纯只是一门学科，而是发展成为哲学、世界观和方法论。
控制理论和控制工程具有基本概念的普适性和独特性等特点，且在其应用中的关键与核心主要是两个概念：
第一，系统概念。随着社会经济的发展，系统问题已成为社会关注的焦点和热点，特别是社会中的复杂系统及科学课题，这是控制理论发展和完善的必然趋势，控制理论和控制工程除了要进行结构和性质研究外，更要对系统运行进行调控。
第二，反馈概念。这一概念是控制理论的核心，是区别于其他学科及理论应用的根本。反馈可以让控制系统尽可能的具备人类智能的特点，可以对实际应用过程中的数据、结构等不确定因素进行监控和调整，提高工作效率。
2.2 “一种控制，两种研究方法，三种系统”的应用
⑴“一种控制”，即最优控制。最优控制是控制理论和控制工程应用的核心内容，主要就是在满足一定的约束条件基础上，选择最优控制策略，使性能指标极大化或者极小化，让系统控制通过基本条件及综合方法（就是受控的运动过程或动力学系统）取得最优化效果。
⑵“两种研究方法”，即PDI控制器和Kalman滤波器。PDI控制器和Kalman滤波器作为控制理论与控制工程的典型研究方法，在实际系统中得到广泛的应用。这两种方法不仅可以应用于线性模型，而且还可以应用到很多非线性系统的证明中。
⑶“三种系统”，即开环控制系统、闭环控制系统和符合控制系统。根据不同的具体应用使用不同的系统。比如说水槽内水位的控制和电加热器中的温度控制，主要利用的是自动控制和闭环系统。
过程控制系统论文篇（2）
1、选题意义和背景。
可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势，已经成为目前自动化领域的主流控制系统。然而，从目前的应用情况来看，PLC还大都只是承担最基本的控制功能，如顺序控制、数据采集和PID反馈控制。各个PLC厂家也在其产品中设计了PID模块。虽然PID算法控制有很高的稳定性，但对于一些复杂控制系统，PID控制很难满足控制要求，这也使PLC的发展面临着一种挑战。随着越来越多的PLC产品与IEC1131-3标准兼容，PLC控制系统越来越开放，将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。本课题从工业控制实际应用角度出发，对PLC的控制功能进行深入的研究和探讨，以提高和扩展PLC控制器的应用水平和应用范围。本课题：PLC先进控制策略的研究与应用，其目的是通过研究使一些先进控制算法在PLC及组态系统上得以实现，并开发相应的应用程序，经过验证后最终应用到工业过程控制中去。
在PLC组态系统中实现先进控制算法，包括预测控制算法和模糊逻辑控制算法，形成具有人工智能的控制模块及网络系统，能大大提高系统的控制水平，改善控制质量。从经济角度来看，目前PLC生产商的一些产品具备先进控制模块，如模糊模块。但它们的价格十分昂贵，且封闭性较强，不适合我国中小型企业的工业改造。因此开发较为通用的先进算法实现技术，对于我国中小型企业的工业改造具有很大的意义，既可降低生产成本，又可提高经济效益。
模糊控制与预测控制是智能控制中技术较为成熟的分支，因此，研制和开发出适合工业环境的实时先进控制开发工具，实现模糊控制、预测控制嵌入PLC,与常规控制集成运行，让先进控制从教授、专家手中走出来，实现先进控制的工程化、实用化、转化为社会生产力，对缩短控制系统开发周期，加快先进控制技术的广泛应用，提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。
2、论文综述/研究基础。
在过程工业界，从40年代开始，采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路己成为过程控制的核心系统。目前，PID控制仍广泛应用，即便是在大量采用DCS控制的最现代的工业生产过程中，这类回路仍占总回路80%-90%.这是因为PID控制算法是对人的简单而有效操作的总结和模仿，足以维护一般过程的平稳操作与运行，而且这类算法简单且应用历史悠久，工业界比较熟悉且容易接受。
然而，单回路PID控制并不能适用于所有的过程和不同的要求[4}0 50年代开始，逐渐发展了串级、比值、前馈、均匀和Smith预估控制等复杂控制系统，即当时的先进控制系统，在很大程度上满足了单变量控制系统的一些特殊的控制要求。在工业生产过程中，仍有10%-20%的控制问题采用上述控制策略无法奏效，所涉及的被控过程往往具有强藕合性、不确定性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特性，并存在着苛刻的约束条件，更重要的是它们大多数是生产过程的核心部分，直接关系到产品的质量、生产率和成本等有关指标。随着过程工业日益走向大型化、连续化，对工业生产过程控制的品质提出了更高的要求，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐，迫切需要一类合适的先进控制策略。自50年代末发展起来的以状态空间方法为主体的现代控制理论，为过程控制带来了状态反馈、输出反馈、解疆控制、自适应控制等一系列多变量控制系统设计方法}s}.上述多变量控制策略有其自身的不足之处，工业过程的复杂性使得建立其正确的数学模型比较困难。同时，计算机技术的持续发展使得计算机控制在工业生产过程中得到了广泛的应用，强大的计算能力可以用来求解过去认为是无法求解的问题，这一切都孕育着过程控制领域的新突破。
整个80年代，出现了许多约束模型预测控制的工程化软件包。通过在模型识别、优化算法、控制结构分析、参数整定和有关稳定性和鲁棒性研究等一系列工作，基于模型控制的理论体系己基本形成，并成为目前过程控制应用最成功，也最有前途的先进控制策略。近年来，人工智能技术有了长足的长进并在许多科学与工程领域中取得了较广泛的应用。就过程控制而言，专家系统、神经网络、模糊系统是最有潜力的三种工具。专家系统可望在过程故障诊断、监督控制、检测仪表和控制回路有效性检验中获得成功应用。神经网络则可以为复杂的非线性过程的建模提供有效的方法，进而可用于过程软测量和控制系统的设计上。模糊系统不仅是行之有效的模糊控制理论基础，而且有望成为表达确定性和不确定性两类混合并提炼这些经验使之成为知识进而改进以后的控制，也将是先进控制的重要内容。
由于先进控制受控制算法的复杂性和计算机硬件两方面因素的影响，早期的先进控制算法通常是在PC机和UNIX机上实施的。随着DCS功能的不断增强，更多的先进控制策略可以与基本控制回路一起在DCS控制站上实现。国外发达国家几乎所有企业都采用了DCS系统或其它智能化设备来实现对生产过程的控制，并在此基础上通过实施先进控制与优化较大的提升了系统的性能。可以说，高性能控制系统，尤其是DCS系统的普及为先进控制的应用提供了强有力的硬件和软件平台。国外从70年代末就开始了先进控制技术商品化软件的开发及应用，并在DCS的基础上实现先进控制和优化。如爱默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先进控制软件RMPGT和RPID等在现场的实际应用都集中在自己的DCS系统上。传统的PLC由于不支持浮点运算以及先进控制所必须的精确的时间，因此，除了模糊逻辑控制外，其他的先进控制并没有在PLG平台上实现。然而，在过程工业中大多系统使用先进灵活的PLC控制系统，因此1996年Barnes提出了一种基于PC-PLC通讯的混合方式，通过控制网络实现计算机与PLG的通讯，从而实现先进控制。
3、参考文献。
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4、论文提纲。
第一章前言
1. I论文研究的目的和意义
1. 2论文研究的主要内容及工作简述
1. 3国内外文献综述
I. 3. 1先进控制的发展及现状
1 .3 . 2 PLC在工业控制领域的应用
1.3 . 3 PLC基本控制方法
1. 3. 4 PLC模糊控制器
I. 3. 5 PLC预测控制算法
第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系统
2.1 SIMATIC 57-300 PLC系统
2.1.1 S7-300 PLC
2.1.2 S7-300 PLC控制系统
2.2 STEP7系统
2.2.1 STEP7功能及结构
2.2.2组态环境及编程语言
2.2.3基本控制算法的实现二
第三章PLC模糊控制器的研究与实现
3.1模糊控制算法与系统
3.1.1模糊控制理论
3.1.2模糊控制系统
3.1.2.1模糊控制器的组成
3.1.2.2模糊控制算法
3.1.2.3模糊控制器的结构
3.2 PLC模糊控制器设计
3.2.1 PLC模糊控制器结构
3.2.2模糊控制器离线部分设计
3.2.2.1模糊控制器离线部分算法设计内容
3.2.2.2基于MATLAB模糊逻辑工具箱的设计
3.2.3 STEP7实现模糊控制器设计
3.2.3.1模糊算法流程图
3.2.3.2模糊算法的功能块
3.2.4 PLC模糊控制器的仿真验证
3.2.4.1仿真系统的建立
3.2.4.2仿真结果验证
第四章PLC预测控制器的研究与实现
4.1广义预测控制算法
4.1.1单值广义预测控制
4.1.2单值广义预测控制律计算
4.2 PLC单值广义预测控制器的设计与实现
4.2.1单值广义预测算法的实现步骤
4.2.2单值广义预测控制器的设计
4.3单值广义预测控制器的仿真验证
4.3.1仿真模型的建立
4.3.2仿真结果分析比较
第五章基于PLC的空调性能检测实验室计算机控制系统
5.1工艺流程与控制方案
5.1.1工艺过程简述
5.1.2控制要求
5.1.3控制方案设计
5.2控制系统结构及配置
5.3监控系统组态设计
5.4 57-300 PLC控制系统设计
5.4.1硬件系统组态
5.4.2 PLC控制程序设计
5、论文的理论依据、研究方法、研究内容。
目前，PLC的应用十分广泛，涉及到过程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用传统的PID控制。许多PLC开发商把PID算法做成模块，固化在PLC中。
但从长远角度看，对于一些复杂的控制系统，PID很难满足控制要求，这就需要把先进的控制算法嵌入到PLC的设计中。本课题以此为主要研究内容。
工业过程的复杂性以及对于控制日益提高的要求，各种先进控制算法越来越多地深入到控制领域，但由于PLC的编程目前还限于低级语言(如梯形图)，所以，给在PLC上实现先进控制算法带来了困难。SIEMENS在PLC的编程系统STEP7中提供了比较丰富的功能模块，因此，本课题首先是通过对控制算法的研究与改进和对STEP?功能的开发，使先进控制策略在S7-300 PLC上得以较好的实现。本论文重点研究基于PLC的模糊控制器的实现，这一领域目前研究的比较多，因此在总结前人研究方法的基础上，设计出一个基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7软件中。此外，对于PLC预测控制虽已有一些研究，但都仅限于理论方面，尚未给出PLC上实现的实例。本课题也想在此方面有所创新，开发出基于PLC的预测控制实现技术。
本论文第一章简要介绍了课题的来源背景、主要内容、目的意义以及国外相关工作的研究状况等。
第二章介绍了SIMATIC S7-300 PLC的主要特点，系统组成及控制系统的配置与实现，同时介绍了STEP?软件的功能及结构，组态环境，以及一些基本算法的实现方法。
第三章重点阐述了模糊控制的基本理论、模糊控制算法、模糊控制器的结构及设计方法。提出了基于PLC的模糊控制器的实现方法，即采用MATLAB离线设计，PLC在线查询的方式。给出了STEP?实现模糊算法的流程图及部分程序。
最后建立一个过程仿真系统，对PLC模糊控制器进行仿真验证。
第四章介绍了预测控制的基本理论，重点阐述了广义预测控制算法，并结合PLC的特点，提出了基于PLC的单值广义预测控制器的设计方法，给出了STEP7实现单值广义预测算法的步骤与流程图。最后建立一个二阶大滞后的对象模型，构成仿真控制系统，与PID控制进行比较分析，验证PLC预测控制器的有效性。
第五章是作者在研究生期间参加的某空调性能检测实验室基于PLC实现的计算机控制系统，从系统控制方案的设计、系统配置和硬件构成、监控系统的设计等几个方面分别进行了详细的论述。
第六章结论与体会，总结自己在课题研究和项目研究的过程中的一些体会和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事项，改进方法。
6、研究条件和可能存在的问题。
I.尽快建立样板工程，把己经取得的研究成果应用到工程实际过程中，通过实践检验，发现问题以便不断改进和提高。
2. PLC预测控制器目前只应用了简单的单值广义预测算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，应用较为成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作为今后研究的一个重点。
3.对于PLC模糊控制器的改进，主要是在算法上，为了提高控制效果，单纯的模糊算法是不足的，改进型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以开发PLC模糊PID控制器。
4.进一步挖掘STEP?软件的功能，开发过程对象仿真模块，给出基于PLC建立仿真系统的方法和步骤，为工业实阮应用缩短调试时间，保证系统的可靠性。
7、预期的结果。
1.通过对先进控制各种算法的分析比较，对先进控制理论有了进一步认识，从中学到了不少解决问题的方法，理解了传统控制方法与先进控制方法的区别。
2.基于PLC实现先进控制与基于PC实现先进控制相比较，最重要的一个优势在于PLC实现先进控制不需要通讯协议，而基于PC实现先进控制，在系统设计和运行之前必须正确的配置PC与PLC之间的通讯协议，因此可以降低系统得开发时间。其次，在系统运行时，在下位机上完成先进控制算法比在上位机完成更具有实时性。在可靠性方面，由于基于PC实现先进控制，现场的数据和信号要经过通讯传给上位机，这难免会出现数据的丢失和信号的误差，从而使系统的控制精度下降，而基于PLC实现先进控制避免了这类现象的发生。
3.西门子57-300 PLC功能强、处理速度快、模块化结构易于扩展，被广泛的应用于自动化控制系统中;其相应开发软件STEP7采用模块化编程方法，提供多种编程语言，丰富的功能模块，能实现较为复杂的功能和算法。因此二者结合 起来，为先进控制的设计与开发提供了很好的软硬件平台。
4. PLC模糊控制器采用MTALAB离线设计和PLC在线查表的方法，把复杂的模糊推理过程交给计算机离线完成，得到模糊控制量查询表供PLC在线调用。此方法将复杂琐碎的模糊控制系统的开发工作变得简单明了，大大缩短了开发周期，同时也提高的PLC控制的实时性，是目前被广泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的设计方法。
5. PLC单值广义预测控制器采用简单实用的单值广义预测控制算法，它需要调整参数少、在线计算时间短，可适用于PLC类控制采样周期较短的快速动态过程系统。仿真结果表明：PLC单值广义预测控制器保持了预测控制的性能，控制效果较PID控制有很大改善，同时具有计算量小，响应迅速的优点。
8、论文写作进度安排。
20XX.05-20XX.06 开论文会议
20XX.06-20XX.07 确定论文题目
20XX.07-20XX.02 提交开题报告初稿
过程控制系统论文篇（3）
1、选题意义和背景。
可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势，已经成为目前自动化领域的主流控制系统。然而，从目前的应用情况来看，PLC还大都只是承担最基本的控制功能，如顺序控制、数据采集和PID反馈控制。各个PLC厂家也在其产品中设计了PID模块。虽然PID算法控制有很高的稳定性，但对于一些复杂控制系统，PID控制很难满足控制要求，这也使PLC的发展面临着一种挑战。随着越来越多的PLC产品与IEC1131-3标准兼容，PLC控制系统越来越开放，将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。本课题从工业控制实际应用角度出发，对PLC的控制功能进行深入的研究和探讨，以提高和扩展PLC控制器的应用水平和应用范围。本课题：PLC先进控制策略的研究与应用，其目的是通过研究使一些先进控制算法在PLC及组态系统上得以实现，并开发相应的应用程序，经过验证后最终应用到工业过程控制中去。
在PLC组态系统中实现先进控制算法，包括预测控制算法和模糊逻辑控制算法，形成具有人工智能的控制模块及网络系统，能大大提高系统的控制水平，改善控制质量。从经济角度来看，目前PLC生产商的一些产品具备先进控制模块，如模糊模块。但它们的价格十分昂贵，且封闭性较强，不适合我国中小型企业的工业改造。因此开发较为通用的先进算法实现技术，对于我国中小型企业的工业改造具有很大的意义，既可降低生产成本，又可提高经济效益。
模糊控制与预测控制是智能控制中技术较为成熟的分支，因此，研制和开发出适合工业环境的实时先进控制开发工具，实现模糊控制、预测控制嵌入PLC,与常规控制集成运行，让先进控制从教授、专家手中走出来，实现先进控制的工程化、实用化、转化为社会生产力，对缩短控制系统开发周期，加快先进控制技术的广泛应用，提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。
2、论文综述/研究基础。
在过程工业界，从40年代开始，采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路己成为过程控制的核心系统。目前，PID控制仍广泛应用，即便是在大量采用DCS控制的最现代的工业生产过程中，这类回路仍占总回路80%-90%.这是因为PID控制算法是对人的简单而有效操作的总结和模仿，足以维护一般过程的平稳操作与运行，而且这类算法简单且应用历史悠久，工业界比较熟悉且容易接受。
然而，单回路PID控制并不能适用于所有的过程和不同的要求[4}0 50年代开始，逐渐发展了串级、比值、前馈、均匀和Smith预估控制等复杂控制系统，即当时的先进控制系统，在很大程度上满足了单变量控制系统的一些特殊的控制要求。在工业生产过程中，仍有10%-20%的控制问题采用上述控制策略无法奏效，所涉及的被控过程往往具有强藕合性、不确定性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特性，并存在着苛刻的约束条件，更重要的是它们大多数是生产过程的核心部分，直接关系到产品的质量、生产率和成本等有关指标。随着过程工业日益走向大型化、连续化，对工业生产过程控制的品质提出了更高的要求，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐，迫切需要一类合适的先进控制策略。自50年代末发展起来的以状态空间方法为主体的现代控制理论，为过程控制带来了状态反馈、输出反馈、解疆控制、自适应控制等一系列多变量控制系统设计方法}s}.上述多变量控制策略有其自身的不足之处，工业过程的复杂性使得建立其正确的数学模型比较困难。同时，计算机技术的持续发展使得计算机控制在工业生产过程中得到了广泛的应用，强大的计算能力可以用来求解过去认为是无法求解的问题，这一切都孕育着过程控制领域的新突破。
整个80年代，出现了许多约束模型预测控制的工程化软件包。通过在模型识别、优化算法、控制结构分析、参数整定和有关稳定性和鲁棒性研究等一系列工作，基于模型控制的理论体系己基本形成，并成为目前过程控制应用最成功，也最有前途的先进控制策略。近年来，人工智能技术有了长足的长进并在许多科学与工程领域中取得了较广泛的应用。就过程控制而言，专家系统、神经网络、模糊系统是最有潜力的三种工具。专家系统可望在过程故障诊断、监督控制、检测仪表和控制回路有效性检验中获得成功应用。神经网络则可以为复杂的非线性过程的建模提供有效的方法，进而可用于过程软测量和控制系统的设计上。模糊系统不仅是行之有效的模糊控制理论基础，而且有望成为表达确定性和不确定性两类混合并提炼这些经验使之成为知识进而改进以后的控制，也将是先进控制的重要内容。
由于先进控制受控制算法的复杂性和计算机硬件两方面因素的影响，早期的先进控制算法通常是在PC机和UNIX机上实施的。随着DCS功能的不断增强，更多的先进控制策略可以与基本控制回路一起在DCS控制站上实现。国外发达国家几乎所有企业都采用了DCS系统或其它智能化设备来实现对生产过程的控制，并在此基础上通过实施先进控制与优化较大的提升了系统的性能。可以说，高性能控制系统，尤其是DCS系统的普及为先进控制的应用提供了强有力的硬件和软件平台。国外从70年代末就开始了先进控制技术商品化软件的开发及应用，并在DCS的基础上实现先进控制和优化。如爱默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先进控制软件RMPGT和RPID等在现场的实际应用都集中在自己的DCS系统上。传统的PLC由于不支持浮点运算以及先进控制所必须的精确的时间，因此，除了模糊逻辑控制外，其他的先进控制并没有在PLG平台上实现。然而，在过程工业中大多系统使用先进灵活的PLC控制系统，因此1996年Barnes提出了一种基于PC-PLC通讯的混合方式，通过控制网络实现计算机与PLG的通讯，从而实现先进控制。
3、参考文献。
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4、论文提纲。
第一章前言
1. I论文研究的目的和意义
1. 2论文研究的主要内容及工作简述
1. 3国内外文献综述
I. 3. 1先进控制的发展及现状
1 .3 . 2 PLC在工业控制领域的应用
1.3 . 3 PLC基本控制方法
1. 3. 4 PLC模糊控制器
I. 3. 5 PLC预测控制算法
第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系统
2.1 SIMATIC 57-300 PLC系统
2.1.1 S7-300 PLC
2.1.2 S7-300 PLC控制系统
2.2 STEP7系统
2.2.1 STEP7功能及结构
2.2.2组态环境及编程语言
2.2.3基本控制算法的实现二
第三章PLC模糊控制器的研究与实现
3.1模糊控制算法与系统
3.1.1模糊控制理论
3.1.2模糊控制系统
3.1.2.1模糊控制器的组成
3.1.2.2模糊控制算法
3.1.2.3模糊控制器的结构
3.2 PLC模糊控制器设计
3.2.1 PLC模糊控制器结构
3.2.2模糊控制器离线部分设计
3.2.2.1模糊控制器离线部分算法设计内容
3.2.2.2基于MATLAB模糊逻辑工具箱的设计
3.2.3 STEP7实现模糊控制器设计
3.2.3.1模糊算法流程图
3.2.3.2模糊算法的功能块
3.2.4 PLC模糊控制器的仿真验证
3.2.4.1仿真系统的建立
3.2.4.2仿真结果验证
第四章PLC预测控制器的研究与实现
4.1广义预测控制算法
4.1.1单值广义预测控制
4.1.2单值广义预测控制律计算
4.2 PLC单值广义预测控制器的设计与实现
4.2.1单值广义预测算法的实现步骤
4.2.2单值广义预测控制器的设计
4.3单值广义预测控制器的仿真验证
4.3.1仿真模型的建立
4.3.2仿真结果分析比较
第五章基于PLC的空调性能检测实验室计算机控制系统
5.1工艺流程与控制方案
5.1.1工艺过程简述
5.1.2控制要求
5.1.3控制方案设计
5.2控制系统结构及配置
5.3监控系统组态设计
5.4 57-300 PLC控制系统设计
5.4.1硬件系统组态
5.4.2 PLC控制程序设计
5、论文的理论依据、研究方法、研究内容。
目前，PLC的应用十分广泛，涉及到过程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用传统的PID控制。许多PLC开发商把PID算法做成模块，固化在PLC中。
但从长远角度看，对于一些复杂的控制系统，PID很难满足控制要求，这就需要把先进的控制算法嵌入到PLC的设计中。本课题以此为主要研究内容。
工业过程的复杂性以及对于控制日益提高的要求，各种先进控制算法越来越多地深入到控制领域，但由于PLC的编程目前还限于低级语言(如梯形图)，所以，给在PLC上实现先进控制算法带来了困难。SIEMENS在PLC的编程系统STEP7中提供了比较丰富的功能模块，因此，本课题首先是通过对控制算法的研究与改进和对STEP?功能的开发，使先进控制策略在S7-300 PLC上得以较好的实现。本论文重点研究基于PLC的模糊控制器的实现，这一领域目前研究的比较多，因此在总结前人研究方法的基础上，设计出一个基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7软件中。此外，对于PLC预测控制虽已有一些研究，但都仅限于理论方面，尚未给出PLC上实现的实例。本课题也想在此方面有所创新，开发出基于PLC的预测控制实现技术。
本论文第一章简要介绍了课题的来源背景、主要内容、目的意义以及国外相关工作的研究状况等。
第二章介绍了SIMATIC S7-300 PLC的主要特点，系统组成及控制系统的配置与实现，同时介绍了STEP?软件的功能及结构，组态环境，以及一些基本算法的实现方法。
第三章重点阐述了模糊控制的基本理论、模糊控制算法、模糊控制器的结构及设计方法。提出了基于PLC的模糊控制器的实现方法，即采用MATLAB离线设计，PLC在线查询的方式。给出了STEP?实现模糊算法的流程图及部分程序。
最后建立一个过程仿真系统，对PLC模糊控制器进行仿真验证。
第四章介绍了预测控制的基本理论，重点阐述了广义预测控制算法，并结合PLC的特点，提出了基于PLC的单值广义预测控制器的设计方法，给出了STEP7实现单值广义预测算法的步骤与流程图。最后建立一个二阶大滞后的对象模型，构成仿真控制系统，与PID控制进行比较分析，验证PLC预测控制器的有效性。
第五章是作者在研究生期间参加的某空调性能检测实验室基于PLC实现的计算机控制系统，从系统控制方案的设计、系统配置和硬件构成、监控系统的设计等几个方面分别进行了详细的论述。
第六章结论与体会，总结自己在课题研究和项目研究的过程中的一些体会和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事项，改进方法。
6、研究条件和可能存在的问题。
I.尽快建立样板工程，把己经取得的研究成果应用到工程实际过程中，通过实践检验，发现问题以便不断改进和提高。
2. PLC预测控制器目前只应用了简单的单值广义预测算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，应用较为成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作为今后研究的一个重点。
3.对于PLC模糊控制器的改进，主要是在算法上，为了提高控制效果，单纯的模糊算法是不足的，改进型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以开发PLC模糊PID控制器。
4.进一步挖掘STEP?软件的功能，开发过程对象仿真模块，给出基于PLC建立仿真系统的方法和步骤，为工业实阮应用缩短调试时间，保证系统的可靠性。
7、预期的结果。
1.通过对先进控制各种算法的分析比较，对先进控制理论有了进一步认识，从中学到了不少解决问题的方法，理解了传统控制方法与先进控制方法的区别。
2.基于PLC实现先进控制与基于PC实现先进控制相比较，最重要的一个优势在于PLC实现先进控制不需要通讯协议，而基于PC实现先进控制，在系统设计和运行之前必须正确的配置PC与PLC之间的通讯协议，因此可以降低系统得开发时间。其次，在系统运行时，在下位机上完成先进控制算法比在上位机完成更具有实时性。在可靠性方面，由于基于PC实现先进控制，现场的数据和信号要经过通讯传给上位机，这难免会出现数据的丢失和信号的误差，从而使系统的控制精度下降，而基于PLC实现先进控制避免了这类现象的发生。
3.西门子57-300 PLC功能强、处理速度快、模块化结构易于扩展，被广泛的应用于自动化控制系统中;其相应开发软件STEP7采用模块化编程方法，提供多种编程语言，丰富的功能模块，能实现较为复杂的功能和算法。因此二者结合 起来，为先进控制的设计与开发提供了很好的软硬件平台。
4. PLC模糊控制器采用MTALAB离线设计和PLC在线查表的方法，把复杂的模糊推理过程交给计算机离线完成，得到模糊控制量查询表供PLC在线调用。此方法将复杂琐碎的模糊控制系统的开发工作变得简单明了，大大缩短了开发周期，同时也提高的PLC控制的实时性，是目前被广泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的设计方法。
5. PLC单值广义预测控制器采用简单实用的单值广义预测控制算法，它需要调整参数少、在线计算时间短，可适用于PLC类控制采样周期较短的快速动态过程系统。仿真结果表明：PLC单值广义预测控制器保持了预测控制的性能，控制效果较PID控制有很大改善，同时具有计算量小，响应迅速的优点。
8、论文写作进度安排。
20XX.05-20XX.06 开论文会议
20XX.06-20XX.07 确定论文题目
20XX.07-20XX.02 提交开题报告初稿
过程控制系统论文篇（4）
控制论作为一门交叉学科,它给哲学研究提供了很丰富的素材。在认识论研究中,控制论方法尤其值得我们借鉴。控制论从上个世纪中期创立以来不断发展,在认识论研究中也给我们越来越多的启示。控制论奠基人维纳在他的黑箱理论中已经提到模型在认识和科学发现中的作用,黑箱理论实际上就是早期控制论的认识论。上个世纪70年代以来控制论有了一次新的发展,西方出现了几个新的控制论学派。从认识论的角度来看,它们的共同特征就是对主体认识过程有了更精细的分析,主体认知的能动性更受重视。本文将从知识观、认知过程分析、认知本质分析等几个方面展示控制论的认识论意义。
一、“知识-模型”说
控制论认识论的基本观点是知识即模型。一个系统有知识就是该系统建构了被感知的外部环境的模型。因为现实世界很复杂,要想认识和控制它,人们必须对它抽象,建立关于它的模型,一系列的模型就构成了对世界的知识。
这种观点最早出现在早期黑箱理论中。维纳和另一个控制论奠基者艾什比的著作中都有这方面的论述。艾什比《控制论导论》第六章讨论的就是黑箱问题。黑箱理论中的“黑箱”就是认知客体,所谓黑即不为人了解或认识。认识黑箱就是建构它的模型,在不影响黑箱原有结构的情况下,向黑箱输入物质、能量或信息,从而得到相应的输出。根据输入和输出的对比能得到黑箱的若干可能结构,建立关于黑箱的模型。随着输入输出的增多,黑箱的理性模型也逐渐完善,从相对简单的、高度抽象的模型发展为比较复杂的、更加具体化的模型[1]。
知识即模型这个观点在1970年代以来的控制论专家中得到更进一步地贯彻,他们对控制过程的动态分析以模型为基础。控制论研究对象包括两个系统,控制者系统和被控制系统,或者建模系统和被建模系统,前者在认识论意义上即认知主体,后者也被称为环境、外界、世界等等。它们之间会有相互作用,大量信息从环境流到控制系统,控制系统采取的行动作用于环境,构成一个反馈环。控制过程中的认识大致是这样的:系统观察或感知那些对它的最优状态发生影响的外界变量,感知过程就是系统对外界建立模型的过程,感知生成了对外部状况的内部表现。这种新的控制论的模型具有下面一些特点:
第一、模型是用来预测世界的工具。主体控制外界的过程中模型起着十分重要的作用。模型不是对环境静态的、机械的反映,而是动态的建构。由于模型要比它反映的环境简单,这样它的运行要比它反映的环境领先一步,因而主体即控制者系统能做出预见。系统可以在干扰还没有对它造成破坏之前,提前做出补偿行动。
第二、同样的外界环境,模型可以有很多,不存在实在的“绝对真实”的模型。建立模型是从世界到模型之间的一种对应,对应好像是世界中的客体和它们在模型中的表现之间客观一致。实际并非如此,否则的话主体能动性就没有了任何地位。认识论上的机械反映论把真实的知识视为不依赖观察者和外部实在的完美反映。但控制论的认识论本质上跟它是不同的,具体表现为两个方面:1.它不承认认识的目的是发现外部的客观世界。2.系统对外界的认识是有目的的认识,它只是感知对自己目标的潜在干扰的前兆。它的主体性很明显,不关心也无法获知客观存在于外在世界的东西。
二、“认知-建构”说
如果知识是模型,那么认知过程就是一个建立模型的过程。控制论的认识论本质上是一种建构主义的认识论。根据建构主义认识论,认识并非是主体对客体实在的简单的、被动的反映(镜面式反映),而是一个主动的建构活动,这就是说,所有的知识都是主体建构出来,在这一点上它是与机械反映论的认识论直接相对立的。它的另一特点就是在建构的过程中主体已有的认知结构发挥了特别重要的作用,此处它仍区别于机械反映论。建构主义认识论反对心灵白板说。主体能够对知识建构逻辑上要求主体在认识之前有一套“建构的工具”,心灵因而不是一块白板而是具有某种构成。
康德认识论差不多是最早的建构主义认识论。在康德那里,这样的一套“建构工具”就是他所谓的“我们固有的知识能力”。他认为这是先天的东西,认识过程就是主体把先天形式加诸感性材料的过程。控制论认识论中也不难发现这样的建构工具。在1970年代美国控制论专家鲍威斯的感知控制论里我们很容易能找到这种建构工具,它就是控制系统的基准信号。基准信号和下面要提到的感知信号、偏差信号一样都是神经信号,是在神经细胞中传输的电脉冲,但是它占着支配地位。基准信号相当于控制系统行动的目的。
感知控制论研究对象是人体这个控制系统。控制的基本进程是这样的:人通过传感器得到外界信息,此即感知过程。感知是有选择的,由基准信号来指导,主体只是对它的环境的某些特定方面进行反应。传感器模拟变量的状态产生了感知信号,在系统内部感知信号与基准信号相比较,比较结果输出为偏差信号;偏差信号使得系统产生行动即输出,实现控制。感知信号如果没有相应的基准信号指导,就是盲目的、杂乱的,不会得到理解,也不会有相应的行动。真正的控制过程不会有那样的情况,它必需有基准信号,基准信号规定感知信号的种类、大小,进而决定了控制过程。控制过程就是基准信号对感知的约束过程。正常运作的控制系统里感知信号和基准信号一致,所以我们说控制系统通过基准信号建构了它的外部世界模型,它对外部世界的控制实际上是对模型的控制。
感知信号与基准信号一致可以是感知信号向基准信号靠拢,我们还可以设想基准信号趋向于感知信号。后一种情况即基准信号的变动由上一层的控制系统来决定。高层的基准信号总要比低层的基准信号稳定,最高层的基准信号就不是个体所能变更的了,它来自于基因,是亿万年就生物进化的结果。鲍威斯的神经系统各个认知的模型就是康德的“范畴”,它是康德意义上的先天形式。
三、控制论认识论中的目的
认识是主体对环境的有目的建构。控制论对目的的全新解释改变了之前学者对目的的不公正的态度,同时也丰富了建构主义认识论。
近代科学具有机械论的特征,把目的看作是非科学的东西,从而把它排除在研究范围之外。尤其是活力论所说的目的性把合理的目的论声誉败坏之后,正统的科学家很少涉足目的论领域。活力论者断言,生命过程中的明显的目的性现象是无法用物理或化学的方式加以说明的,因而只能归因于神秘的活力、灵魂、生命力之类的东西。在生物学史上最有名的活力论者是杜里舒(HansDriesch),他的最重要论据是海胆胚胎的早期发育实验。这个实验表明个体发育具有明显的目标取向和等结果性。无论用一个完整的卵,或半个卵还是两个卵合并的卵作原料,最终结果相等:都是一个完整的海胆个体。于是杜里舒断言,这个生命过程的目的性只能归因于超自然的活力。
这样占主导地位的近代科学家在反对神秘的超自然的活力论时,连同一切合理形式的目的论也统统一起抛弃掉了。弗兰克(L.Frank)等人在1948年的一次控制论会议上对此作了很好的说明:“目的和目的论的概念长期以来与神秘的、自我完善的、自动寻觅的能力或终极原因联系在一起,通常具有超人或超自然的起源。进展到事实的研究,科学思想不得不拒绝关于目的的那些信条和目的论的那些概念,而赞成一种严格机械决定的自然观。”[2]
现代系统科学的兴起,从科学的角度给予目的概念以新的解释,把“目的”带到科学的殿堂。贝塔朗菲把目的性问题看作一般系统论的最基本问题之一来加以讨论。他所谓的等终极性(果决性)就是目的性。贝塔朗菲认为,作为绝大多数无生命系统的基本对立标志的目的性,首先就是与系统的开放性相联系的,开放系统才有异因同果或等终极性。“对开放系统行为的研究导致自然哲学上具有深远意义的结果:在生命事件中尤为明显的目标追求性的等终极形式,是从作为一个开放系统的有机体的特性中必然地合乎规律地得出的,而人们曾把目标追求看作只有活力论才能得到解释的生命本质。”[3]
维纳等人对目的的研究得出一个重要的结论,人的随意活动中的一个极端重要的因素就是控制工程师们所谓的反馈作用。就是说,从结构上看,技术系统与生物系统都具有反馈回路,表现在功能上则是它们都具有自动调节与控制的功能。说得更具体一些,由于负反馈使得一个控制过程得以趋近其目标值(目的),因此,“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。”[4]这就是说,行为、目的以及控制都是以系统的反馈为基础的。他们还写道:“目的成了受负反馈控制的行为的同义语,它由于充分限制了内涵而得到了精确的含义。按照这个作为限制的定义,目的论与决定论不是对立的。”[5]
所以我们可以说控制系统的认知都是有目的的行为,因为它们无一例外的都是反馈行为。鲍威斯的认知系统是一个典型的控制论认知系统,我们可以明显地从中看到这个反馈环的存在。控制论认知系统是一个闭合的环路,其中描述的系统是一个闭环系统,系统的输出端与输入端存在反馈,系统的输出能够影响输入,使得系统的基准信号能够和输入信号一致,系统的目的得以实现。
四、结语
控制论在认识论上给予主体极大的自主空间,并从反馈的角度给目的性以解释。这使认知主体能动性有了一个更牢靠的科学基础。控制论的建构主义认识论给我们提供一种新的视野,即使我们不能从中完全把握复杂世界,它仍不失为理解复杂世界的一种途径。
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过程控制系统论文篇（5）
控制论作为一门交叉学科，它给哲学研究提供了很丰富的素材。在认识论研究中，控制论方法尤其值得我们借鉴。控制论从上个世纪中期创立以来不断发展，在认识论研究中也给我们越来越多的启示。控制论奠基人维纳在他的黑箱理论中已经提到模型在认识和科学发现中的作用，黑箱理论实际上就是早期控制论的认识论。上个世纪70年代以来控制论有了一次新的发展，西方出现了几个新的控制论学派。从认识论的角度来看，它们的共同特征就是对主体认识过程有了更精细的分析，主体认知的能动性更受重视。本文将从知识观、认知过程分析、认知本质分析等几个方面展示控制论的认识论意义。
一、“知识-模型”说
控制论认识论的基本观点是知识即模型。一个系统有知识就是该系统建构了被感知的外部环境的模型。因为现实世界很复杂，要想认识和控制它，人们必须对它抽象，建立关于它的模型，一系列的模型就构成了对世界的知识。
这种观点最早出现在早期黑箱理论中。维纳和另一个控制论奠基者艾什比的著作中都有这方面的论述。艾什比《控制论导论》第六章讨论的就是黑箱问题。黑箱理论中的“黑箱”就是认知客体，所谓黑即不为人了解或认识。认识黑箱就是建构它的模型，在不影响黑箱原有结构的情况下，向黑箱输入物质、能量或信息，从而得到相应的输出。根据输入和输出的对比能得到黑箱的若干可能结构，建立关于黑箱的模型。随着输入输出的增多，黑箱的理性模型也逐渐完善，从相对简单的、高度抽象的模型发展为比较复杂的、更加具体化的模型[1]。
知识即模型这个观点在1970年代以来的控制论专家中得到更进一步地贯彻，他们对控制过程的动态分析以模型为基础。控制论研究对象包括两个系统，控制者系统和被控制系统，或者建模系统和被建模系统，前者在认识论意义上即认知主体，后者也被称为环境、外界、世界等等。它们之间会有相互作用，大量信息从环境流到控制系统，控制系统采取的行动作用于环境，构成一个反馈环。控制过程中的认识大致是这样的:系统观察或感知那些对它的最优状态发生影响的外界变量，感知过程就是系统对外界建立模型的过程，感知生成了对外部状况的内部表现。这种新的控制论的模型具有下面一些特点:
第一、模型是用来预测世界的工具。主体控制外界的过程中模型起着十分重要的作用。模型不是对环境静态的、机械的反映，而是动态的建构。由于模型要比它反映的环境简单，这样它的运行要比它反映的环境领先一步，因而主体即控制者系统能做出预见。系统可以在干扰还没有对它造成破坏之前，提前做出补偿行动。
第二、同样的外界环境，模型可以有很多，不存在实在的“绝对真实”的模型。建立模型是从世界到模型之间的一种对应，对应好像是世界中的客体和它们在模型中的表现之间客观一致。实际并非如此，否则的话主体能动性就没有了任何地位。认识论上的机械反映论把真实的知识视为不依赖观察者和外部实在的完美反映。但控制论的认识论本质上跟它是不同的，具体表现为两个方面:1.它不承认认识的目的是发现外部的客观世界。2.系统对外界的认识是有目的的认识，它只是感知对自己目标的潜在干扰的前兆。它的主体性很明显，不关心也无法获知客观存在于外在世界的东西。
二、“认知-建构”说
如果知识是模型，那么认知过程就是一个建立模型的过程。控制论的认识论本质上是一种建构主义的认识论。根据建构主义认识论，认识并非是主体对客体实在的简单的、被动的反映(镜面式反映)，而是一个主动的建构活动，这就是说，所有的知识都是主体建构出来，在这一点上它是与机械反映论的认识论直接相对立的。它的另一特点就是在建构的过程中主体已有的认知结构发挥了特别重要的作用，此处它仍区别于机械反映论。建构主义认识论反对心灵白板说。主体能够对知识建构逻辑上要求主体在认识之前有一套“建构的工具”，心灵因而不是一块白板而是具有某种构成。
康德认识论差不多是最早的建构主义认识论。在康德那里，这样的一套“建构工具”就是他所谓的“我们固有的知识能力”。他认为这是先天的东西，认识过程就是主体把先天形式加诸感性材料的过程。控制论认识论中也不难发现这样的建构工具。在1970年代美国控制论专家鲍威斯的感知控制论里我们很容易能找到这种建构工具，它就是控制系统的基准信号。基准信号和下面要提到的感知信号、偏差信号一样都是神经信号，是在神经细胞中传输的电脉冲，但是它占着支配地位。基准信号相当于控制系统行动的目的。
感知控制论研究对象是人体这个控制系统。控制的基本进程是这样的:人通过传感器得到外界信息，此即感知过程。感知是有选择的，由基准信号来指导，主体只是对它的环境的某些特定方面进行反应。传感器模拟变量的状态产生了感知信号，在系统内部感知信号与基准信号相比较，比较结果输出为偏差信号;偏差信号使得系统产生行动即输出，实现控制。感知信号如果没有相应的基准信号指导，就是盲目的、杂乱的，不会得到理解，也不会有相应的行动。真正的控制过程不会有那样的情况，它必需有基准信号，基准信号规定感知信号的种类、大小，进而决定了控制过程。控制过程就是基准信号对感知的约束过程。正常运作的控制系统里感知信号和基准信号一致，所以我们说控制系统通过基准信号建构了它的外部世界模型，它对外部世界的控制实际上是对模型的控制。
感知信号与基准信号一致可以是感知信号向基准信号靠拢，我们还可以设想基准信号趋向于感知信号。后一种情况即基准信号的变动由上一层的控制系统来决定。高层的基准信号总要比低层的基准信号稳定，最高层的基准信号就不是个体所能变更的了，它来自于基因，是亿万年就生物进化的结果。鲍威斯的神经系统各个认知的模型就是康德的“范畴”，它是康德意义上的先天形式。
三、控制论认识论中的目的
认识是主体对环境的有目的建构。控制论对目的的全新解释改变了之前学者对目的的不公正的态度，同时也丰富了建构主义认识论。
近代科学具有机械论的特征，把目的看作是非科学的东西，从而把它排除在研究范围之外。尤其是活力论所说的目的性把合理的目的论声誉败坏之后，正统的科学家很少涉足目的论领域。活力论者断言，生命过程中的明显的目的性现象是无法用物理或化学的方式加以说明的，因而只能归因于神秘的活力、灵魂、生命力之类的东西。在生物学史上最有名的活力论者是杜里舒(HansDriesch)，他的最重要论据是海胆胚胎的早期发育实验。这个实验表明个体发育具有明显的目标取向和等结果性。无论用一个完整的卵，或半个卵还是两个卵合并的卵作原料，最终结果相等:都是一个完整的海胆个体。于是杜里舒断言，这个生命过程的目的性只能归因于超自然的活力。
这样占主导地位的近代科学家在反对神秘的超自然的活力论时，连同一切合理形式的目的论也统统一起抛弃掉了。弗兰克(L.Frank)等人在1948年的一次控制论会议上对此作了很好的说明:“目的性行为和目的论的概念长期以来与神秘的、自我完善的、自动寻觅的能力或终极原因联系在一起，通常具有超人或超自然的起源。进展到事实的研究，科学思想不得不拒绝关于目的的那些信条和目的论的那些概念，而赞成一种严格机械决定的自然观。”[2]
现代系统科学的兴起，从科学的角度给予目的概念以新的解释，把“目的”带到科学的殿堂。贝塔朗菲把目的性问题看作一般系统论的最基本问题之一来加以讨论。他所谓的等终极性(果决性)就是目的性。贝塔朗菲认为，作为绝大多数无生命系统的基本对立标志的目的性，首先就是与系统的开放性相联系的，开放系统才有异因同果或等终极性。“对开放系统行为的研究导致自然哲学上具有深远意义的结果:在生命事件中尤为明显的目标追求性的等终极形式，是从作为一个开放系统的有机体的特性中必然地合乎规律地得出的，而人们曾把目标追求看作只有活力论才能得到解释的生命本质。”[3]
维纳等人对目的性行为的研究得出一个重要的结论，人的随意活动中的一个极端重要的因素就是控制工程师们所谓的反馈作用。就是说，从结构上看，技术系统与生物系统都具有反馈回路，表现在功能上则是它们都具有自动调节与控制的功能。说得更具体一些，由于负反馈使得一个控制过程得以趋近其目标值(目的)，因此，“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。”[4]这就是说，行为、目的以及控制都是以系统的反馈为基础的。他们还写道:“目的性行为成了受负反馈控制的行为的同义语，它由于充分限制了内涵而得到了精确的含义。按照这个作为限制的定义，目的论与决定论不是对立的。”[5]
所以我们可以说控制系统的认知都是有目的的行为，因为它们无一例外的都是反馈行为。鲍威斯的认知系统是一个典型的控制论认知系统，我们可以明显地从中看到这个反馈环的存在。控制论认知系统是一个闭合的环路，其中描述的系统是一个闭环系统，系统的输出端与输入端存在反馈，系统的输出能够影响输入，使得系统的基准信号能够和输入信号一致，系统的目的得以实现。
四、结语
控制论在认识论上给予主体极大的自主空间，并从反馈的角度给目的性以解释。这使认知主体能动性有了一个更牢靠的科学基础。控制论的建构主义认识论给我们提供一种新的视野，即使我们不能从中完全把握复杂世界，它仍不失为理解复杂世界的一种途径。
参考文献
[1]庞元正，李建华.《系统论控制论信息论经典文献选编》北京:求实出版社1989年版，第294页
[2]贝塔朗菲《一般系统论》，林康义、魏宏森译，北京:清华大学出版社1987版，第14页
过程控制系统论文篇（6）
作者简介：杨光祥（1973-），男，重庆人，重庆工商大学计算机科学与信息工程学院，副教授；曹晓莉（1970-），女，重庆人，重庆工商大学计算机科学与信息工程学院，教授。（重庆400067）
基金项目：本文系重庆市工商大学教改项目（项目编号：11325）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）13-0067-01
一、“过程控制课程”概述
“过程控制”是一门与工业生产过程联系十分密切的课程，是大多数自动化及其相关专业的专业主干课，其专业性和实践性较强，在自动化专业的课程体系中占有重要的地位。随着科学技术的飞速前进，“过程控制”也在日新月异地发展。这门课程的教学，使学生能运用自动控制理论，结合实际工业生产过程和过程工业生产过程的分析、设计、运行与开发研究工作。[1]
工业自动化在整个社会生产中起着非常重要的作用，“过程控制”覆盖范围广，基本设计了国民生产中包括诸如石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织等领域。[2]因而，“过程控制”在国民经济中占有极其重要的地位。随着生产规模的不断扩大，“过程控制系统”经历了基地式气动信号控制系统、电动模拟信号控制系统、计算机集中控制系统和集散控制系统等几个阶段。[3]“过程控制”是控制理论、工艺知识、计算机技术和仪器仪表等知识相结合而构成的一门应用科学。
本课程需要加深学生对过程控制内容的理解，培养学生的实践能力，使学生在过程控制系统的设计和分析过程中将所学的理论知识融会贯通。因此，“过程控制系统课程”的实验非常重要，对提高学生学习兴趣、拓宽其知识面、加深对理论课程的认识等都具有非常重要的意义。
但是，在教学过程中发现，原有实验设备落后，已经严重老化，实验体系存在不合理的情况，而且实验设备所采用的技术是基于8位单片机的孤岛式自动控制仪表，已经远远落后目前的电子信息技术发展，严重制约着本课程实验的顺利进行。因此，笔者对该课程进行了探索性地教学改革，主要针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施，加强理论研究与实践教学相结合，合理增加先进性控制理论及设计验证实验，着重对传统实验设备替换和补充，开发出新型的实验教学设备，强调对学生创新思维和能力的培养。
二、教学方法改革思路
针对上述问题，结合目前国内外的技术发展趋势，课程组在教学过程中多次组织教师进行探讨和研究，提出了课程改革的措施。
1.理论教学改革
理论教学主要针对提高学生学习兴趣、增加其知识面、增强课后作业练习三个方面进行。其改革结构如图1所示。
在理论课程内容中，PID控制理论部分主要是讲述传递函数、微分方程及其动态特性等理论知识，学生学习起来感到枯燥乏味。因此在多媒体课件中增加了大量的图形及生产过程示意图，并且增加了部分课题组科研工作中的实际项目例子，这样极大地提高了学生的学习兴趣。比如，在讲述串级控制系统的章节就增加了生产纸浆的网前箱温度-温度系统，如图2所示。
PID控制理论部分相对学时比较多，实际的控制仪表应用则偏少，而对控制器的介绍相对比较少。因此在理论课程中增加对实际仪表部分的介绍，增加了智能仪表、网络仪表等，主要讲述其在工业生产过程中的实际应用。这样学生在学习完成后对工业生产所使用的基本仪器仪表也有了初步的认识，对以后工作打了比较好的基础。
学生作业一直是学生被动接受的内容。考虑到实际情况，在讲授过程中，采用大型作业和小型作业相结合的原则，要求学生对某一生产过程系统的压力、温度、流量等参数的PID控制系统进行自行设计。比如采用串级控制系统、均匀控制系统等不同的结构，并且对所使用的执行器和变送器种类进行归纳和总结，并在课堂上选定几个学生进行讲解和讨论。这样学生可选择的范围较大，避免了抄袭或应付式完成作业，又对现场应用的执行器有了一定了解，避免了空洞的讲解，学生收获很大。
2.实践教学改革
本课程设计有8学时的实验学时。由于原有THJ-2实验设备已经严重老化，部分控制系统已经不能够使用，因此本着节约成本的原则，本课题组成员自行进行了实验设备控制系统的改造。在改造之前分析了当前能够跟上技术先进性的过程控制系统及装置。由于DCS控制器是当今工业过程控制的发展方向和主流，[4]国外著名的DCS生产厂商及其产品均已进入中国，如日本横河电器公司的CENTUM-XL、美国HONEY -WELL公司的TDC-3000和瑞士ABB公司的Industrial IT等，用于冶金、石油、化工、电力等行业中。因此本课题小组采用分布式控制系统（DCS）替代原有的独立式单片机控制系统，其自行开发的实验设备与陈旧部分可用的实验仪器结合，重复利用现有资源，避免了教育经费的浪费，其结构如图3所示。其中深色部分是自行开发的设备，而浅色框代表可重复利用的旧设备。
在自行开发的实验设备中，课题组也自行开发出多个实验模块，从技术上进行全面升级，从实验范围上拓宽传统的PID控制，从理论上加强学生对传统PID的认识并拓宽知识面，使其接受与企业实际生产紧密结合的前沿技术产品。经过实验设备改造和实验环节改革，学生接触的实验设备与现场实际相吻合，学生亲自动手校验、调节设备，提高了学生的动手能力，加强了他们的学习兴趣，而且加深了他们对设备原理的理解，把理论认识和感性认识结合起来。
三、改造实验设备及功能
对实验环节的控制系统进行自行改造升级，主要采用分布式控制系统替代原有旧系统，这样可以灵活开发出多种结构的控制模块及其他辅助模块，帮助学生更加充分进行实验环节。开发的DCS扩展功能库主要包括如下部分：RS485通信模块、模糊控制模块、预测控制模块、自适应控制模块、传感器类型库、LCD库、人机接口库、USB库和二次开发库。
学生在实验过程中可以灵活地配置和使用以上模块库，极大地提高了他们的学习兴趣和对计算机、嵌入式系统、控制仪表等原理的理解与实际动手能力。
四、结论
对过程控制系统与装置课程进行理论和实验的综合的教学改革，使得本专业学生在学习本课程上提高了兴趣，变被动为主动，增强了其动手能力，大大拓宽了他们的就业范围，也提高了其在工作中的适应能力，使教学质量和学生的综合素质都得到较好的提升。
参考文献：
[1]方康玲.过程控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
过程控制系统论文篇（7）
国家税务总局局长肖捷同志在2010年全国税系统党风廉政建设工作会议上提出,2010年的党风廉政建设工作:“要突出重点,完善内控机制”。要“把完善内控机制作为惩防体系建设和反腐倡廉制度建设的重要载体,全面推进。”如何建立和完善税务系统内控机制是摆在我们各级税务机关面前的一项全新的重要工作。为了做好这项工作,我们应当对其理论渊源、制度结构内容和构建方式等问题在理论上进行深入分析,并在此基础上,结合税务系统的工作实际,提出具有操作性的政策建议。
一、税务系统内控机制理论渊源
税务系统内控机制是国家税务总局在建立健全税务系统惩治和预防****体系的过程中,认真总结多年来税务系统党风廉政建设工作成功经验的基础上,结合税务系统的工作特点,“将内部控制理论引入税务系统反腐倡廉建设”而创造的一个全新的专有名词,是税务系统各级工作人员对税务行政执法权和行政管理权运行中的执法风险和廉政风险自我发现、自我防范、自我控制的一系列制度、方法、措施的总称,是税务系统反腐倡廉工作理论创新的一个标志:也是税务系统在新形势下开展反腐倡廉工作的具体方向和思路。
1 税务系统内控机制理论是对党中央关于预防行政****理论的继承、创新和具体应用。改革开放以来,我们党的几代领导人都对如何在新形势下开展反腐倡廉工作进行了深入的研究和探讨,提出了一系列理论观点,以指导我们的工作实践。我们党对反腐倡廉战略方针的调整和一系列重大决策的部署和实施,表明党中央对预防****的理论认识越来越深刻,对反****的实际工作越来越重视,对反腐倡廉建设的工作思路越来越清晰,对惩治和预防****体系建设规律的认识和把握越来越明确。当前,国家税务总局在认真总结系统内多年来反腐倡廉工作经验的基础上,结合部门的工作特点,将在企业界行之有效的内部控制理论,作为一种理论方法和技术手段,引入到税务系统的反****倡廉工作之中,形成系统的具有部门特色的反腐倡廉工作思路和方法。应当说,这是我们党关于反腐倡廉理论与税务部门的实际工作相结合的产物,是对反腐倡廉理论的继承应用和发展创新。
2 税务系统内控机制理论,是对税务系统多年来反腐倡廉工作实践经验的总结和升华。多年来,全国各级税务机关在反腐倡廉工作中注意与税收业务相结合,积极探索,创造了一系列与税收工作相匹配的工作思路和方法,并取得了比较好的效果。为了加强对税务干部行使行政权力时的监督制约,有效预防****行为的发生,从上世纪80年代末期开始,全国各级税务机关就改“一人进厂,各税统管”,为“征、管”两分离或“征、管、查”三分离的税收征管新模式,随着形势的发展又经历了以“纳税申报、税务、税务稽查”三位一体的征管模式和“以纳税申报和优化服务为基础,以计算机网络为依托,集中征收,重点稽查”为标志的税收征管模式。在注重对税务行政执法权监督制约的同时,国家税务总局在90年代中期又提出要加强对于部人事管理、大宗物品采购等税务行政管理权进行监督制约,形成了有税务部门特色的“两权监督”理论,在实践中发挥了重要的作用。与此同时,全国各级税务机关按照国务院“建立法制国家、推进依法行政”的总体战略,结合税务工作的特点,建立并实施了以细化税收执法岗责体系,统一规范税收执法行为,明确执法责任为特点的税务行政执法责任制和税务行政执法过错追究制度体系,强化了对税务干部在行使权力过程中的责任意识和对违法、违纪、执法过错行为责任追究的力度。在此过程中,一些税务机关还积极学习、借鉴现代行政管理理论,将流程再造理论、iso9000质量管理体系等理论和方法引入到税收管理之中,通过对税收征管流程的再造,强化各环节的监督制约,使目标管理落实到每一个具体岗位和环节,进而达到规范化、精细化管理的目的。税务机关的这些探索和实践,为建立行为规范、权责明确、运转流畅的内部控制积累了实践经验,奠定了坚实的基础。
3 税务系统内控机制理论是企业内部控制理论在税收管理中的具体应用和进一步拓展。内部控制理论近年来发展迅速,在实践中的应用越来越广泛,对强化企业内部管理、及时发现和防范风险、制止营私舞弊和违法乱纪行为的发生、保证管理权力的顺
畅运行等方面都发挥了重要的作用。内部控制理论的目标、理论方法、技术措施等方面与税务机关加强内部管理的工作机理是一致的,与税务机关依法治税和反廉倡廉的目标要求是一致的。因此,税务系统内控机制的建立和完善,应当认真研究、学习和借鉴内控理论的观点和方法,将内控理论中的风险防范和控制的一系列具体方法应用到税务行政管理工作中,并结合税务部门的工作特点,不断加以丰富和完善。
二、构建税务系统内控机制框架结构的具体思路
国家税务总局肖捷局长指出:“要把内控机制建设作为税收体制机制建设的重要内容,结合税制、征管、内部行政管理等改革,积极完善内部岗责体系,优化流程,健全制度,强化监督,形成权力层层分解、工作环环相扣、相互联系制约的科学严密的管理链条,从源头和机制上防范****风险。”这无疑为各级税务机关建立和完善税务系统内控机制指明了方向。
结合当前税务系统的工作实际和对内控理论的研究、学习和借鉴,当前税务系统内控机制建立和完善的基本思路应当是:坚持依法治税和反腐倡廉的基本原则,以建立健全税务系统惩治和预防****体系为目标;在各级税务机关党组的统一领导下,充分发挥纪检监察、督察内审、巡视、法制等监督部门的组织作用,各有关业务部门积极参与,充分发挥整体合力;根据现有的机构设置和税收征管模式,以建立健全税务机关岗责体系为基础,明确各个工作岗位权力和责任;以优化税务工作流程、科学配置权力为主线,以完善税收工作程序和规范税务工作行为为重点,以风险识别、风险评估和风险控制为主要内容,以信息技术为依托,强化信息传递、沟通;加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境;建立和完善规章制度,公开办事程序,对税务系统行政权力的行使和运用过程进行全程监督制约。进而构建起工作岗位标准化、权力责任明晰化、办事程序化、监督实时化、追究及时化的体制机制,体现出分权制衡、流程制约、事前预警、事中提醒、事后追究的风险管理功能,实现对税务系统“两权”运行全过程进行监督和制约的内控机制,保证各级税务机关“两权”运行的规范、透明、高效。
1 明确内控目标,把握内控机制的建设方向。依法治税,用法律的手段指导和规范我们的各项工作,是多年来税收工作取得成功的经验总结,是党和国家对税收工作提出的要求,也是各级税务机关的奋斗目标和工作中必须坚持的基本原则。反腐倡廉,加强党风廉政建设,是提高干部队伍素质,保证干部正确履行职责,执法为民的政治保障。因此,将依法治税和反腐倡廉设定为税务系统内控机制的总体目标,将建立健全税务系统惩治预防****体系为内控机制的具体目标,为内控机制的建设指明了方向,为内控机制框架的构建和功能设定提供了理论依据。
2 完善内控机制的领导体制和工作方式。税务系统内控机制的建立和运行,是税务机关的一项全局性的工作,涉及到各个部门和方方面面的工作,必须在党组的统一领导下,由党组书记负总责,纪检组长(或者责成一名分管执法监督工作的副局长)具体抓,纪检监察部门(或者是责成督察内审、巡视、法制等负责执法监督的部门中的一个部门)作为具体牵头部门负责组织协调,各相关部门积极参与配合,共同实施内控。才能有效动员各方面的力量,共同发挥内控机制的作用。牵头部门负责制定内控实施方案,协助党组具体分解和落实内控任务,并对内控机制运行过程进行监督、考核和评价。各相关部门按职责分工,负责制定相关工作制度,梳理工作规范,落实具体内控工作任务。
3 全面梳理权力事项,明确岗责体系。对照有关法律、法规和相关文件精神,结合机构改革,对本级机关各部门的权力事项,特别是税收业务管理权、人财物管理权、税收执法权等进行全面梳理,列出“权力清单”。按照机构设置和征管模式,严格划分不同岗位的权力的使用范围,针对不同类别权力的特征和作用,建立职权清楚、责任明确的岗责体系,同时,将党风廉政建设的要求融入到每一个岗位,实现权力、岗位、责任、义务的有机结合,做到各司其职、各负其责。
4 优化工作流程,科学配置权力。在坚持依法治税和为纳税人提供优质高效服务原则的基础上,针对不同部门的权力事项和用权方式,简化权力运行程序,下放行政权力,提高工作效率,优化权力运行流程,明确具体权力事项的业务操作程序,做到下一道程序对上一道程序进行控制,每道程序之间互相制衡。在“简、放、提、优”的基础上,科学配置权力,编制权力运行流程图,对权力事项的运行程序、行使依据、承办岗位、职责要求、监督制约环节、相对人的权利、投诉举报途径和方式等内容,以图示的方式表达出来,通过流程图将权力行使过程进行固化,使每项权力的行使过程都做到可视可控。
三、构建税务系统内控机制的路径选择
税务系统内控机制的建立和完善,是一个系统工程,涉及税
务机关内部各个部门和方方面面的工作。当前,为了建立和完善税务系统内控机制,应当理清思路,明确工作方向,重点做好如下几项工作:
1 完善制度,规范税务人员行政行为。根据税收法律、法规和税收规范性文件,对税务人员每一项行政行为都要进行梳理、分析和研究,制定出统一的标准规范,使所有的工作行为都有法可依、有据可循。紧紧围绕“两权”运行轨迹,全面清理整合工作规程和内部管理制度,总结实践中的一些行之有效的经验和办法进行规范和固化,并上升为制度。建立起一系列既有实体性内容,又有程序性要求的工作制度,既明确规定应当怎么办,又要规定违反规定后如何处理,形成一整套环环相扣的制度链条,相互监督、相互制约、相互协调和相互促进,保证行政权力的和谐有序运行。”
2 实施科学的风险管理,实现对风险事前预警、事中提醒、事后追究的防范和控制。从分析权力运行风险人手,对税收管理、税收执法和行政管理中可能引发风险的各种信息进行识别,并根据不同风险度和风险成因,采取相应的风险应对策略和措施,实现风险的有效防范、控制和化解。行政执法权力风险查找的重点是一般纳税人认定、优惠政策审批、税款核定、纳税评估、税务稽查、税务行政处罚等环节;行政管理权力风险查找的重点是干部任用、资金分配、项目决定、资产处置,以及许可权、审批权、征收权、处罚权、强制执行权等权力比较集中的重点部位和关键环节。风险点的查找,应当按照“对照岗位职责——梳理岗位职权——找准权力风险点——公示接受建议”的统一流程,由部门和个人结合工作实际主动查找,并将查找出来的结果集中公示。对查找出的风险,要按照权力运行频率高低、人为因素大小、自由裁量幅度的高低、制度机制漏洞的多少、危害损失的严重程度等对风险点进行分级评估,明确各部门在风险管理中的责任,健全防控措施。要把风险排查、风险分析、风险应对等工作落实到具体岗位、具体人员和具体工作环节,使风险管理真正科学、实用。
3 充分利用税收信息管理系统,强化权力运行过程中的信息沟通。将权力行使过程变为信息处理过程,强化程序的严密性,弱化人为因素,遏制随意性,形成机器控权的制约机制。要依托综合税收征管信息系统、税收执法管理信息系统、纪检监察管理信息系统和人事管理信息系统等信息技术手段,逐步将以审批事项为重点的各类权力运行纳入信息化管理,使各类信息互融互通,便于沟通和监控,实现实时监督、控制和综合分析,做到全程留痕,可查可控。要进一步运用好现有的监控决策、执法考核、执法监察等信息系统,切实掌握各类事项的受理、承办、审核、批准、办结等信息,做到实时监控,全程制约。
4 加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境。税收内部控制机制的顺畅运行,需要有一个与之相适应的包括管理理念、组织机构、岗责体系业务流程等要素构成的内控环境。在内控环境中,人是起决定性作用的,因为所有的制度都需要有与制度要求相适应的人来执行,这其中起重要作用的是人的思想理念和能力素质。因此,必须加强税收文化建设,将依法治税、廉洁行政的观念和实施科学化、专业化、精细化管理的思想内化为税务干部的思想观念,成为全体税务工作人员的共识,并将这种治税思想和管理理念贯穿于税收工作的始终,引导全体税务人员加强对依法治税思想和科学内控管理理念的认知,牢固树立依法行政、防范执法风险和廉政风险的观念,在工作实践中不断调整自己的行为模式,为税务系统内控机制的顺利运行创造良好的实施环境。
5 不断深化政务公开,实行阳光执法。阳光是最好的防腐剂,公开是最好的监督。要认真落实国家有关部门关于政务公开的部署和要求,按照“公开是原则,不公开是例外”的要求,严格执行公开办税制度,对各部门的权力进行汇总统计,审核认定,编制目录,明确公开的要求、时限、范围,实现权力、责任、流程、制度、风险“五个公开”,使权力在阳光下透明、规范地运行,不断提高权力运行的透明度和公信力,拓展监督渠道,促进内部管理制度在运行过程中不断调整完善。
过程控制系统论文篇（8）
国家税务总局局长肖捷同志在2010年全国税系统党风廉政建设工作会议上提出,2010年的党风廉政建设工作:“要突出重点,完善内控机制”。要“把完善内控机制作为惩防体系建设和反腐倡廉制度建设的重要载体,全面推进。”如何建立和完善税务系统内控机制是摆在我们各级税务机关面前的一项全新的重要工作。为了做好这项工作,我们应当对其理论渊源、制度结构内容和构建方式等问题在理论上进行深入分析,并在此基础上,结合税务系统的工作实际,提出具有操作性的政策建议。
一、税务系统内控机制理论渊源
税务系统内控机制是国家税务总局在建立健全税务系统惩治和预防****体系的过程中,认真总结多年来税务系统党风廉政建设工作成功经验的基础上,结合税务系统的工作特点,“将内部控制理论引入税务系统反腐倡廉建设”而创造的一个全新的专有名词,是税务系统各级工作人员对税务行政执法权和行政管理权运行中的执法风险和廉政风险自我发现、自我防范、自我控制的一系列制度、方法、措施的总称,是税务系统反腐倡廉工作理论创新的一个标志:也是税务系统在新形势下开展反腐倡廉工作的具体方向和思路。
1 税务系统内控机制理论是对党中央关于预防行政****理论的继承、创新和具体应用。改革开放以来,我们党的几代领导人都对如何在新形势下开展反腐倡廉工作进行了深入的研究和探讨,提出了一系列理论观点,以指导我们的工作实践。我们党对反腐倡廉战略方针的调整和一系列重大决策的部署和实施,表明党中央对预防****的理论认识越来越深刻,对反****的实际工作越来越重视,对反腐倡廉建设的工作思路越来越清晰,对惩治和预防****体系建设规律的认识和把握越来越明确。当前,国家税务总局在认真总结系统内多年来反腐倡廉工作经验的基础上,结合部门的工作特点,将在企业界行之有效的内部控制理论,作为一种理论方法和技术手段,引入到税务系统的反****倡廉工作之中,形成系统的具有部门特色的反腐倡廉工作思路和方法。应当说,这是我们党关于反腐倡廉理论与税务部门的实际工作相结合的产物,是对反腐倡廉理论的继承应用和发展创新。
2 税务系统内控机制理论,是对税务系统多年来反腐倡廉工作实践经验的总结和升华。多年来,全国各级税务机关在反腐倡廉工作中注意与税收业务相结合,积极探索,创造了一系列与税收工作相匹配的工作思路和方法,并取得了比较好的效果。为了加强对税务干部行使行政权力时的监督制约,有效预防****行为的发生,从上世纪80年代末期开始,全国各级税务机关就改“一人进厂,各税统管”,为“征、管”两分离或“征、管、查”三分离的税收征管新模式,随着形势的发展又经历了以“纳税申报、税务、税务稽查”三位一体的征管模式和“以纳税申报和优化服务为基础,以计算机网络为依托,集中征收,重点稽查”为标志的税收征管模式。在注重对税务行政执法权监督制约的同时,国家税务总局在90年代中期又提出要加强对于部人事管理、大宗物品采购等税务行政管理权进行监督制约,形成了有税务部门特色的“两权监督”理论,在实践中发挥了重要的作用。与此同时,全国各级税务机关按照国务院“建立法制国家、推进依法行政”的总体战略,结合税务工作的特点,建立并实施了以细化税收执法岗责体系,统一规范税收执法行为,明确执法责任为特点的税务行政执法责任制和税务行政执法过错追究制度体系,强化了对税务干部在行使权力过程中的责任意识和对违法、违纪、执法过错行为责任追究的力度。在此过程中,一些税务机关还积极学习、借鉴现代行政管理理论,将流程再造理论、iso9000质量管理体系等理论和方法引入到税收管理之中,通过对税收征管流程的再造,强化各环节的监督制约,使目标管理落实到每一个具体岗位和环节,进而达到规范化、精细化管理的目的。税务机关的这些探索和实践,为建立行为规范、权责明确、运转流畅的内部控制积累了实践经验,奠定了坚实的基础。
3 税务系统内控机制理论是企业内部控制理论在税收管理中的具体应用和进一步拓展。内部控制理论近年来发展迅速,在实践中的应用越来越广泛,对强化企业内部管理、及时发现和防范风险、制止营私舞弊和违法乱纪行为的发生、保证管理权力的顺
畅运行等方面都发挥了重要的作用。内部控制理论的目标、理论方法、技术措施等方面与税务机关加强内部管理的工作机理是一致的,与税务机关依法治税和反廉倡廉的目标要求是一致的。因此,税务系统内控机制的建立和完善,应当认真研究、学习和借鉴内控理论的观点和方法,将内控理论中的风险防范和控制的一系列具体方法应用到税务行政管理工作中,并结合税务部门的工作特点,不断加以丰富和完善。
二、构建税务系统内控机制框架结构的具体思路
国家税务总局肖捷局长指出:“要把内控机制建设作为税收体制机制建设的重要内容,结合税制、征管、内部行政管理等改革,积极完善内部岗责体系,优化流程,健全制度,强化监督,形成权力层层分解、工作环环相扣、相互联系制约的科学严密的管理链条,从源头和机制上防范****风险。”这无疑为各级税务机关建立和完善税务系统内控机制指明了方向。
结合当前税务系统的工作实际和对内控理论的研究、学习和借鉴,当前税务系统内控机制建立和完善的基本思路应当是:坚持依法治税和反腐倡廉的基本原则,以建立健全税务系统惩治和预防****体系为目标;在各级税务机关党组的统一领导下,充分发挥纪检监察、督察内审、巡视、法制等监督部门的组织作用,各有关业务部门积极参与,充分发挥整体合力;根据现有的机构设置和税收征管模式,以建立健全税务机关岗责体系为基础,明确各个工作岗位权力和责任;以优化税务工作流程、科学配置权力为主线,以完善税收工作程序和规范税务工作行为为重点,以风险识别、风险评估和风险控制为主要内容,以信息技术为依托,强化信息传递、沟通;加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境;建立和完善规章制度,公开办事程序,对税务系统行政权力的行使和运用过程进行全程监督制约。进而构建起工作岗位标准化、权力责任明晰化、办事程序化、监督实时化、追究及时化的体制机制,体现出分权制衡、流程制约、事前预警、事中提醒、事后追究的风险管理功能,实现对税务系统“两权”运行全过程进行监督和制约的内控机制,保证各级税务机关“两权”运行的规范、透明、高效。
1 明确内控目标,把握内控机制的建设方向。依法治税,用法律的手段指导和规范我们的各项工作,是多年来税收工作取得成功的经验总结,是党和国家对税收工作提出的要求,也是各级税务机关的奋斗目标和工作中必须坚持的基本原则。反腐倡廉,加强党风廉政建设,是提高干部队伍素质,保证干部正确履行职责,执法为民的政治保障。因此,将依法治税和反腐倡廉设定为税务系统内控机制的总体目标,将建立健全税务系统惩治预防****体系为内控机制的具体目标,为内控机制的建设指明了方向,为内控机制框架的构建和功能设定提供了理论依据。
2 完善内控机制的领导体制和工作方式。税务系统内控机制的建立和运行,是税务机关的一项全局性的工作,涉及到各个部门和方方面面的工作,必须在党组的统一领导下,由党组书记负总责,纪检组长(或者责成一名分管执法监督工作的副局长)具体抓,纪检监察部门(或者是责成督察内审、巡视、法制等负责执法监督的部门中的一个部门)作为具体牵头部门负责组织协调,各相关部门积极参与配合,共同实施内控。才能有效动员各方面的力量,共同发挥内控机制的作用。牵头部门负责制定内控实施方案,协助党组具体分解和落实内控任务,并对内控机制运行过程进行监督、考核和评价。各相关部门按职责分工,负责制定相关工作制度,梳理工作规范,落实具体内控工作任务。
3 全面梳理权力事项,明确岗责体系。对照有关法律、法规和相关文件精神,结合机构改革,对本级机关各部门的权力事项,特别是税收业务管理权、人财物管理权、税收执法权等进行全面梳理,列出“权力清单”。按照机构设置和征管模式,严格划分不同岗位的权力的使用范围,针对不同类别权力的特征和作用,建立职权清楚、责任明确的岗责体系,同时,将党风廉政建设的要求融入到每一个岗位,实现权力、岗位、责任、义务的有机结合,做到各司其职、各负其责。
4 优化工作流程,科学配置权力。在坚持依法治税和为纳税人提供优质高效服务原则的基础上,针对不同部门的权力事项和用权方式,简化权力运行程序,下放行政权力,提高工作效率,优化权力运行流程,明确具体权力事项的业务操作程序,做到下一道程序对上一道程序进行控制,每道程序之间互相制衡。在“简、放、提、优”的基础上,科学配置权力,编制权力运行流程图,对权力事项的运行程序、行使依据、承办岗位、职责要求、监督制约环节、相对人的权利、投诉举报途径和方式等内容,以图示的方式表达出来,通过流程图将权力行使过程进行固化,使每项权力的行使过程都做到可视可控。
三、构建税务系统内控机制的路径选择
税务系统内控机制的建立和完善,是一个系统工程,涉及税
务机关内部各个部门和方方面面的工作。当前,为了建立和完善税务系统内控机制,应当理清思路,明确工作方向,重点做好如下几项工作:
1 完善制度,规范税务人员行政行为。根据税收法律、法规和税收规范性文件,对税务人员每一项行政行为都要进行梳理、分析和研究,制定出统一的标准规范,使所有的工作行为都有法可依、有据可循。紧紧围绕“两权”运行轨迹,全面清理整合工作规程和内部管理制度,总结实践中的一些行之有效的经验和办法进行规范和固化,并上升为制度。建立起一系列既有实体性内容,又有程序性要求的工作制度,既明确规定应当怎么办,又要规定违反规定后如何处理,形成一整套环环相扣的制度链条,相互监督、相互制约、相互协调和相互促进,保证行政权力的和谐有序运行。”
2 实施科学的风险管理,实现对风险事前预警、事中提醒、事后追究的防范和控制。从分析权力运行风险人手,对税收管理、税收执法和行政管理中可能引发风险的各种信息进行识别,并根据不同风险度和风险成因,采取相应的风险应对策略和措施,实现风险的有效防范、控制和化解。行政执法权力风险查找的重点是一般纳税人认定、优惠政策审批、税款核定、纳税评估、税务稽查、税务行政处罚等环节;行政管理权力风险查找的重点是干部任用、资金分配、项目决定、资产处置,以及许可权、审批权、征收权、处罚权、强制执行权等权力比较集中的重点部位和关键环节。风险点的查找,应当按照“对照岗位职责——梳理岗位职权——找准权力风险点——公示接受建议”的统一流程,由部门和个人结合工作实际主动查找,并将查找出来的结果集中公示。对查找出的风险,要按照权力运行频率高低、人为因素大小、自由裁量幅度的高低、制度机制漏洞的多少、危害损失的严重程度等对风险点进行分级评估,明确各部门在风险管理中的责任,健全防控措施。要把风险排查、风险分析、风险应对等工作落实到具体岗位、具体人员和具体工作环节,使风险管理真正科学、实用。
3 充分利用税收信息管理系统,强化权力运行过程中的信息沟通。将权力行使过程变为信息处理过程,强化程序的严密性,弱化人为因素,遏制随意性,形成机器控权的制约机制。要依托综合税收征管信息系统、税收执法管理信息系统、纪检监察管理信息系统和人事管理信息系统等信息技术手段,逐步将以审批事项为重点的各类权力运行纳入信息化管理,使各类信息互融互通,便于沟通和监控,实现实时监督、控制和综合分析,做到全程留痕,可查可控。要进一步运用好现有的监控决策、执法考核、执法监察等信息系统,切实掌握各类事项的受理、承办、审核、批准、办结等信息,做到实时监控,全程制约。
4 加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境。税收内部控制机制的顺畅运行,需要有一个与之相适应的包括管理理念、组织机构、岗责体系业务流程等要素构成的内控环境。在内控环境中,人是起决定性作用的,因为所有的制度都需要有与制度要求相适应的人来执行,这其中起重要作用的是人的思想理念和能力素质。因此,必须加强税收文化建设,将依法治税、廉洁行政的观念和实施科学化、专业化、精细化管理的思想内化为税务干部的思想观念,成为全体税务工作人员的共识,并将这种治税思想和管理理念贯穿于税收工作的始终,引导全体税务人员加强对依法治税思想和科学内控管理理念的认知,牢固树立依法行政、防范执法风险和廉政风险的观念,在工作实践中不断调整自己的行为模式,为税务系统内控机制的顺利运行创造良好的实施环境。
5 不断深化政务公开,实行阳光执法。阳光是最好的防腐剂,公开是最好的监督。要认真落实国家有关部门关于政务公开的部署和要求,按照“公开是原则,不公开是例外”的要求,严格执行公开办税制度,对各部门的权力进行汇总统计,审核认定,编制目录,明确公开的要求、时限、范围,实现权力、责任、流程、制度、风险“五个公开”,使权力在阳光下透明、规范地运行,不断提高权力运行的透明度和公信力,拓展监督渠道,促进内部管理制度在运行过程中不断调整完善。
过程控制系统论文篇（9）
（一）企业集团财务控制研究边界 有人类就有组织，有组织就有管理，有管理就有控制。企业集团财务控制是指集团母公司基于出资人所有权，利用各种控制手段和方法，对集团内的各种财务资源及各成员企业的经济活动进行调节、引导、控制和监督，以保证集团总体发展战略与整体价值最大化目标的实现（耿云江，2006）。企业集团财务控制融合了企业集团和财务控制的概念特征，具有控制链条长且多层次化、控制客体综合化、控制手段多元化等特点。该概念可从以下方面来理解：（1）企业集团财务控制主体。企业集团是以产权关系为纽带，由众多企业法人共同组成的联合体。这一资本纽带决定了集团公司通过子公司董事会等控制子公司资本运动，子公司通过孙公司董事会控制孙公司资本运动等等。企业集团财务控制主体链为“母公司（董事会总经理财务经理一般财务人员）子公司（董事会总经理财务经理一般财务人员）孙公司……”。（2）企业集团财务控制的客体。企业的生存和发展取决它能够有效地处理与各种利益相关者之间的关系。财务泛指财务活动和财务关系。企业集团财务控制首先是对集团利益相关组织、人员行为的控制，即对集团内部各子公司经营者、财务人员的控制，以及对集团子公司内外部财务关系的控制。另外，法人财产的保值增值是通过资金的价值流转实现的，因而资金、技术、信息等财务资源是集团财务控制必不可少的另一客体。（3）企业集团财务控制目标。企业集团公司作为终极股东，其目标是集团公司整体价值最大化。在具体落实“集团公司价值最大化”这一整体目标时，借鉴内部控制的观点，将这一目标分为合法合规、资产安全、报告真实、经营目标和战略目标等五个子目标。（4）企业集团财务控制手段。在出资人所有权、企业法人财产权及经营权相互分离的情况下，集团董事会和母公司不直接参与成员企业的经营管理，因而对其实施控制需要借助一系列、多样化控制手段，包括组织控制、人员控制、信息控制、制度控制、预算控制、绩效控制等。在此过程中，完善的公司治理结构，良好的企业文化、基本的企业能力等，都是保证控制系统效率所不可缺少的要素。
（二）理论分析与研究框架 包括：（1）内部控制理论演进与内部控制体系。与财务控制相关的概念有管理控制、治理控制与内部控制。理清它们之间的区别和联系，有助于深刻理解财务控制内涵。关于内部控制与治理控制的相互关系，从现有研究结论来看，可以归纳为四种观点：一是环境观，公司治理作为内部控制的环境因素；二是基础观，公司治理是内部控制的源头和基础；三是嵌合观，公司治理与内部控制两个管理系统在主体、目标和内容上有很多重合点，具有内在结构上的对应性与一致性；四是整体观，公司治理属于企业内部控制的组成部分，治理控制是内部控制的第一个层次，是整个企业内部控制的上层建筑。本文持第四种观点，同时将管理控制纳入内部控制体系内，财务控制则作为管理控制的核心组成部分。这种观点既可以与企业控制权的层次结构相互吻合，同时更符合内部控制理论的内涵和发展趋势。企业的共同治理理论表明：企业是“生产”和“规制”两重属性的统一。Q=Q（L，K）表明从“生产”属性上看企业组织是一个生产性知识集合；PMAX=P（Q）-C（Q）表明从“规制”属性上看企业是以股东利润最大化为目的的契约组织。对企业内部控制权的划分，也必须体现企业的这两个本质。与“生产”的属性相对应的是与企业生产经营活动相关的管理控制权；与“规制”的属性相对应的是与企业治理层面相关的治理控制权；管理控制权与合约收入相关，而治理控制权则与剩余收入相关。从管理活动中可以分离出与财务活动有关的控制权就是财务控制权。内部控制理论的发展是一个逐步演变的过程，大体经历了四个阶段：20世纪40年代前的内部牵制制度阶段，20世纪40年代末至70年代的内部控制制度阶段，20世纪80年代至90年代的内部控制结构阶段，20世纪90年代开始的内部控制整体框架阶段。内部控制理论原先的研究主要是围绕审计人员为了提高审计效率、明确注册会计师审计时评价内部控制的责任而展开的。随着经济环境、企业组织、管理理论、管理思想以及管理要求的不断变化，内部控制理论也与时俱进，不断演化。内部控制发展史上的重大改进有：1958 年AICPA 所属的审计程序委员会颁布了《审计程序公告29 号》，将内部控制按其特点分为会计控制和管理控制两个要素；1988年美国颁布《审计准则说明书第55号》，明确了内部控制结构由控制环境、会计系统、控制程序三要素组成；1992年由COSO委员会提出并于1994年修改的《内部控制———整体框架》中，包括了控制环境、风险评估、控制活动、信息和沟通和监督五个要素；2004年COSO的《企业风险管理——整合框架》报告，对1994年制定的内部控制整体框架进行了扩展，更有力地关注于企业风险管理这一更加宽泛的领域，同时还增加了“战略目标”，内部控制已成为风险管理的主要内容，企业风险管理框架包括内部环境、目标制定、风险识别、风险评估、风险应对、控制活动、信息与沟通和监控要素。这一演变脉络表明内部控制的目标由小到大，控制层次由低到高，控制范围不断扩大，控制内涵不断外延。COSO报告下内部控制框架已经跳出了审计和会计视野，将影响企业经营效率、效果和风险的诸多因素，如组织特征、企业文化、法人治理、员工素质和能力匹配、人力资源政策和实施、管理者诚信和道德观、管理风格与哲学、风险意识等内部环境因素纳入内部控制系统中。内部控制不仅是面向过去实际过程的反馈型控制，也包括面向未来的前馈控制和过程控制，是贯穿于战略控制、管理控制和作业控制中的全面控制。COSO报告下的内部控制理论，完美地揉合了控制论、系统论和权变论等理论的思想。控制论要求对控制对象实施事前、事中、事后的全过程控制，并注重信息传递和反馈的及时性以及信息沟通的质量，强调对过程实施动态控制；系统论认为系统内各要素之间相互关联、相互作用、相互影响，并强调目标导向在对系统设计和运行的引导作用；权变论则认为组织是一个开放的系统，在组织与其环境之间以及各子系统之间应相互匹配，保持一致性。管理控制系统模式演变与控制环境变化紧密相关；不同的控制环境影响着管理控制系统的模式与内容（张先治，2004）。一个能使控制系统和组织内外环境权变变量相互匹配的模式能够导致个体和组织绩效的提高；内部控制模式的选择及其实现程度，将受到内部控制环境各要素的影响。相对于以前的内部控制研究成果而言，COSO报告更加强调“软控制”的作用。注重软硬结合，以软控制为主，前者的影响范围往往大于后者，能作用到后者所不能到达的区域，且制约者硬控制的效率。内部控制体系是一种目标导向的控制体系，始终围绕着提高控制目标的实现程度而设计和运行。内部控制的发展与经济组织不断追求业务的安全性以及效率的提高是密切相关的（矫立新等，2008）。追求效率的内生变量是内部控制演进的根本原因（程新生，2004）。内部控制理论已进入成熟阶段。（2）研究框架。内部控制理论的观点和方法， 为研究组织特征、控制环境及控制方法选择之间的关系， 提供了理论依据和关键支撑。财务控制属于内部控制体系中主要组成部分之一。财务控制理论与内部控制理论同出一辙，两者思想上具有同源性，因而，财务控制体系与内部控制体系也应该有类似之处：财务控制绩效（财务控制目标的实现程度）不仅受财务控制方式影响，还会受到财务控制环境的影响，且财务控制环境的作用范围和作用力度要强于财务控制方式；财务控制环境还会对财务控制方式产生影响，财务控制方式与财务控制环境越匹配，财务控制绩效就越高；财务控制体系同样是一种目标导向的控制体系，追求效率的内生变量应是财务控制体系演进的内在动力。财务控制环境、控制方式、控制目标是集团财务控制的三要素。据此，提出本文的研究框架，如图1所示。
二、企业集团财务控制系统研究
（一）系统整体设计 企业集团的财务控制环境包括外部环境和内部环境。外部环境包括政治、文化、经济、行业和产业政策、法律制度体系、金融市场环境、汇率及利率、技术、竞争对手情况和市场上下游情况等。内部环境则包括企业发展战略、企业组织结构、公司治理结构、竞争实力、市场地位、员工能力、企业文化和企业信誉情况等。在构建企业集团财务控制体系时，首先需要考虑的是集团财务控制模式（即母子公司集分权程度）的选择问题。根据以往研究成果，外部环境的复杂性和不确定性对控制模式产生影响；内部环境中，母公司因素特征、子公司因素特征和母子公司组合因素特征会对控制模式产生影响。其中，母公司因素特征包括母公司组织特征（规模属性、战略型态、多元化程度）、母公司领导者风格；子公司因素特征包括子公司发展阶段、子公司管理者能力、子公司外部环境不确定性；母子公司组合因素特征包括子公司对母公司的重要性程度、母子公司整合程度和母子公司文化差异等因素。各因素对控制模式的影响情况如表1所示。
财务控制效率是构建集团财务控制体系的指导思想。控制方式和内部环境中的企业文化、管理者诚信和道德观、法人治理有效程度、企业能力等变量都会对财务控制绩效产生影响；同时，后者还会对前者产生影响；从控制机制角度来说，前者是“硬控制”、“正式控制”、“直接控制”，后者是“软控制”、“非正式控制”、“间接控制”。结合本文对“财务控制”概念的界定，企业集团财务控制系统也因此相应分成两部分，一部分是运行系统，另一部分是支持系统。运行系统由财务控制主体、控制客体、控制目标和控制方法（手段）组成；其中由控制方法所构成的体系是运行系统的核心部分，控制主体通过控制方法体系对控制客体实施控制，以实现控制目标。支撑系统由内部环境中的相关变量组成，包括企业文化、管理者诚信和道德观、人力资源政策、法人治理、企业能力等变量。支持系统不仅对运行系统产生影响，还和运行系统一起共同决定财务控制绩效。
企业集团财务控制系统如图2所示，最里面的圆圈部分是企业集团财务控制运行系统；运行系统之外是集团财务控制支持系统；变量之间的虚线表示相互影响。运行系统之外是集团内外部环境等因素，这些因素对集团财务控制模式产生影响。从企业外部环境到内部环境再到运行系统之间，产生信息交换，并产生影响。这一系统的特点是：（1）该系统是目标导向的。集团战略决定这集团财务战略、预算目标和财务控制目标；财务战略和财务控制目标影响着组织结构的构建、控制手段的选择和绩效考核的设计。明确企业愿景、使命及价值观；通过持之以恒的企业文化建设凝聚共识，打造企业认同感；通过不断强化的能力建设以使得企业能到可持续发展是这一系统的总体特点。（2）该体系是开放的、动态的。集团战略受内外环境影响；财务控制体系的构建要考虑内外环境因素，并与之相匹配；外部环境与内部系统之间不断地进行信息交换，且对内部系统的运行产生干扰；内外环境不断的演变，使得内部控制体系也需要动态发生调整，以适应内环环境的变化。同样，集团财务控制战略也是多层次的，应该根据企业所处的发展阶段制定相应的财务控制战略这一特点体现了系统论和权变论的思想。（3）该体系是闭环的，从目标、过程到结果，结果得到反馈后，再进行调整、然后到过程、结果……，最后到考核，然后进入下一个循环。周而复始、循环往复，不断调整，自动优化。这一特点体现了控制论和权变论的思想。
（二）运行系统方法体系设计 对企业集团财务控制方式的划分， 理论界并未形成共识。 在西方已有文献中，对管理控制方式的研究较多；而财务控制分类方式则受管理控制分类方式影响较大。 管理控制方式按照不同的角度可以划分为不同的类型。 总体来说， 可以从控制机制、控制内容和母公司集权程度三种角度进行划分。 Ouchi（1979）将管理控制的方式分为官僚式控制（bureaucratic
control）、市场式控制（market control）和团队式控制（clan control）三类，安东尼（1989）将管理控制分为正式控制与非正式控制，Merchant
（1982）根据管理控制的内容，将管理控制方式分为结果控制、活动控制和人事控制三类。Goold等人（1986）根据母公司集权程度和总部价值创造的方式，将管理风格划分为战略规划型、财务控制型和战略控制型三种。上述观点中，Merchant的观点当前较为为流行。Efferin和Hopper（2007）认为，Merchant 的归纳包含了广泛的正式和社会化控制机制，对以前的研究也有较好的兼容性，同时并没有限定为大型组织。Merchant的分类观点对财务控制方式分类产生了重大影响，姚颐、刘志远（2007）在Merchant研究的基础之上，做了相应的改进，认为在过程控制中蕴含了对行为、文化和制度的控制，是三者合力的结果，故将行为控制和文化控制并入到过程控制中，从而将财务控制系统划分为人员控制、过程控制和结果控制。巫升柱（2003）提出企业集团母子公司财控制系统是由财务人员控制、财务制度控制、财务目标控制和财务信息控制等系统构成的有机整体。竺素娥（2002）研究提出在母子公司管理中建立一个完整体系，主要由财务组织控制、财务人员控制、财务制度控制、财务预算控制以及一定的控制环境条件等方面构成。高勇强、田志龙（2002）从人员控制、制度控制、技术控制三方面提出了母子公司财务控制的理念。王丽敏，李凯，谭旭红（2010）将财务控制分为制度控制、行为控制、结果控制和信息控制四个方面。此外，王全喜（1998）亦针对企业集团的财务特征，指出为了实现有效的财务控制，实践中应该采取财务总监制、统一会计制度，健全财务信息系统、健全内部审计制度，完善财务监控体系等措施。汤谷良（2000）提出财务控制体系，包括以社会化和专业化为基本特征的董事会制度、授权书控制、预算管理、财务结算中心、财务总监委派制和业绩评价体系等。王月欣（2004）在已有研究的基础上，总结出了不同的企业集团控制方式，根据纠偏与预期的关系，分为反馈财务控制、现时财务控制和前馈财务控制；按照集中程度，分为集中财务控制与分散财务控制；根据控制的用途不同，分为预防性财务控制和侦察性财务控制。按照控制时间特点，分为事前财务控制和事中财务控制等。姚颐、刘志远等人的分类方式揭示了驱动财务控制系统运作的本质要素，较好地刻画了财务控制系统的内在联系。但其分类方式仍旧有所欠缺，内容也有所重叠交叉，不能系统地完整地描述财务控制要素和各环节间的关系。综合上述观点，结合多年从事企业集团财务控制的实践经验及课题问卷访谈情况，将集团财务控制系统划分目标控制、过程控制和结果控制三个纬度， 如图3所示。
其中，目标控制包括财务战略控制和预算目标控制。过程控制可从控制要素和控制环节两个角度进行刻画，要素控制包括组织控制、人员控制、信息控制、制度控制和资金控制；要素是一切财务活动的基础，不管是目标的实现，还是对各种财务活动及结果的控制，都离不开要素的支持。环节控制包括资产处置控制、投资控制、融资控制、担保控制、税务控制、财务风险控制和审计控制。过程控制涵盖了经营活动和财务活动的方方面面，每一项业务活动都会和财务产生关联；过程控制既涵盖了纵向层面的业务活动（投资、融资和经营），也包括横向层面的财务活动（资金、信息、税务和风险等）。结果控制和目标控制相对应，结果控制包括绩效考核控制和审计考核控制。由该控制方式所组成的控制体系是一个目标导向的闭环系统：企业战略决定了财务战略和预算目标，财务战略决定了财务要素构建方式，预算目标控制引导过程控制，结果控制则为控制系统增加动力机制，使该控制系统能够有序自动运转。预算控制能实现企业战略和绩效考核的结合，整合企业资源，并将这一体系有机衔接在一起，从而对该体系的运行实施整体控制。可以看出，该控制体系是一个交互纵横，相互作用的系统。可对集团财务控制体系进行全面、完整地刻画。这一财务控制方法体系符合集团财务控制的发展趋势。对该控制方法体系中的主要构成内容简要说明如下：（1）目标控制。目标控制包括财务战略控制和预算目标控制。企业集团必须从战略层面对成员公司进行控制，以控制成员公司未来发展的方向。战略是要实现组织发展与环境匹配，以及组织成员个人目标与组织目标协调一致。集团战略决定了集团财务战略和集团年度预算目标。集团战略决定了集团未来投资方向、融资方式、利润分配方案和财务人才需求及培养计划等有关财务战略方面的内容；而集团年度预算目标是集团战略在某年度内的具体计划。集团财务战略控制可采取PDCA方法进行，PDCA是Plan（计划）、Do（执行）、Check（检查）和Action（处理）四个单词的简写。表示的意思分别是计划、行动、检查和处理。任何战略都会经历PDCA四个环节，采用这种方法可以使得战略制定和实施能够得到不断的完善和优化。（2）过程控制。过程控制可从控制要素和控制环节两个角度进行刻画。一是战略决定组织，组织影响行为，行为影响战略。战略和组织的互动关系说明了组织的重要性。组织是企业集团行驶控制权的载体。企业集团财务控制组织层次，要与公司委托关系相对应。在多级利益主体的企业集团公司中，母公司、各成员企业、各级管理人员及员工，都要有十分清晰的责权利关系，这样才能保证集团各项规章制度及政策、措施的贯彻执行。在组织结构设置上，母公司一般在董事会层次成立财务管理委员会，在总部设置财务部门和建立集团财务结算中心或财务公司，子公司则设置财务部，母公司对子公司财务部的控制既可通过子公司董事会来进行，也可由母公司财务部直接进行，这种控制方式是一种混合控制，融合了直接控制和间接控制的优点。二是财务人员是企业集团财务控制活动的主要实施者。对企业集团财务人员的控制是否有效，直接影响到企业集团财务控制的效果。企业集团财务人员控制的方式有很多种，一般采取财务人员委派制和财务总监委派制两种方式。三是财务制度是集团总部规范成员企业财务控制权限、责任划分和利益分配关系的基本方法，是正确处理企业集团各成员企业间各种财务关系的基础。一般来说，财务制度包括财务管理制度和会计核算制度。一个完善的财务制度控制循环包括制度的制定、执行、检查和完善四个环节，同样可采取PDCA方法进行控制。四是集团财务信息实施集中控制是一个趋势，它可大幅度降各委托层面信息不对称程度，有效防止“逆向选择” 和“道德风险”的发生。实现集团财务信息系统集中化管理后，集团财务部门可对所属成员公司的财务信息实时动态查询，既可为经营决策提供及时可靠的财务信息，也有利于监控子公司经理人员的行为。而将财务信息和业务信息集成化处理后，财务信息系统作为企业信息系统的一个子系统，可与其他系统如物流系统、生产系统、销售系统、人力资源系统等实现信息共享，既可以提高工作效率。还可使得使得业务信息能及时、准确地转化为财务信息，还可以经济业务进行实时监控，做到事前、事中、事后的动态控制。五是资产处置控制、投资控制、融资控制、对外担保控制通过母子公司对该事项决策权限的划分来进行。六是财务风险控制可通过构建全面风险管理体系来进行。七是内部审计控制是加强企业集团财务控制效率和完善法人治理结构的主要手段之一。独立性是审计的“灵魂”，是确保审计有效性的根本保证。合理安排内部审计领导模式，增强内部审计独立性是内部审计成效的关键。一般将审计部独立于财务部，归属于审计委员会和总经理双重管理。（3）结果控制。结果控制和目标控制相对应，结果控制包括绩效考核控制和审计控制。绩效考核结果一般和预算目标完成情况挂钩，绩效考核包括经济增加值（EVA）和平衡计分卡（BSC）两种模式。审计控制是指被审计人员薪酬、任免等与内部审计结果相挂钩，以强化审计控制的权威性和严肃性。
（三）支持系统分析 支撑系统对控制系统的运行起着支撑、辅助、补充和辐射作用；现对企业集团财务控制支持系统的几个关键变量进行分析说明。（1）集团企业文化。企业集团文化是企业集团的意识形态，是企业集团的灵魂，是企业集团运行的软件。企业集团文化同一般文化一样，具有很强的惯性。因而长期影响着企业集团的方方面面，也长期影响着企业集团财务控制系统的运行。如果把企业集团的财务控制运行系统看成一个硬件控制系统的话，企业集团文化则是一个软件控制系统，两个控制系统相结合，才能更好地实现企业集团的控制目标。企业集团应重视文化建设，企业集团领导者要高度重视并率先垂范。要培育共同的企业集团价值观念，倡导包容、共享、以人为本、创新发展的企业文化，建立学习型组织。企业集团内部的核心企业要发挥文化标杆作用。（2）管理者诚信和道德观。诺贝尔奖经济学得主诺思说过：“自由市场经济制度本身不能保证效率，一个有效率的自由市场制度，除了需要有效的产权和法律制度相配合外，还需要在诚实、正直、公正、正义等方面有良好道德的人去操作这个市场”。在很多国企集团中，管理者和员工的工作态度和行为并不是制度所规定或者倡导的那种态度和行为，这在很大程度上是由于制度执行不到位所造成的，而制度执行不到位又往往是由于领导者以及各级管理者不能首先做到以身作则、言行一致，做好垂范作用。企业集团首先要牢固树立“诚实守信”的经营理念，并把这一企业精神的核心内容贯穿于企业经营管理的各个环节中去，以诚信打造品牌，形成诚信为本，操守为重，守信光荣、失信可耻的商业伦理道德，不断提高自身的知名度和美誉度，努力实现商业价值与社会价值的和谐统一。其次，要加强企业领导和员工的职业道德建设，自觉坚持依法经营、依法治企，牢固确立经济效益和社会效益“双赢”的思想，坚持全面、协调、可持续的发展观，不断发展企业信用文化。（3）集团法人治理。公司治理与财务控制存在密切的互动关系，良好的公司治理是财务控制有效运行的基础，公司治理目标的实现又离不开财务控制系统的科学设计与有效实施。企业集团应应以建立开放式的决策机制为核心，改善内、外部公司治理环境，建立激励机制和监督机制，构建完善的企业集团内部治理结构，完善集团公司的信息披露和责任追究制度。（4）企业能力。企业的成长需要企业能力的支撑，有什么样的企业能力，就有什么样的企业成长。企业能力不仅决定了企业成长的速度、方式和界限，同时还决定了控制的效率。能力是根本，资源不具有持久性，且有可能被复制，但能力可持久，且不容易被复制，具有相对优势。企业集团要保持可持续发展，必须有相应的企业能力做保证。要提高企业集团控制效率，必须不断的提高和培养企业能力。企业集团完善企业能力的培养机制和制度，建立学习型组织。打造优秀的企业文化，推行文化创新。
[本文系广东省2012年度会计科研立项课题“企业集团财务控制系统及母子公司财务控制实证研究”（20111091）阶段性研究成果]
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过程控制系统论文篇（10）
作者简介：王晓兰（1963-），女，甘肃天水人，兰州理工大学电气工程与信息工程学院，教授，博士生导师；王志文（1976-），男，甘肃民勤人，兰州理工大学电气工程与信息工程学院，副教授。（甘肃 兰州 730050）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0054-01
一、研究生课程“线性系统理论”教学现状
CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）4个英文单词的缩写，它是“做中学”原则和“基于项目的教育和学习”的集中体现，它以工程项目的研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动实践、课程之间有机联系的方式学习工程技术。近年来，针对高校工科毕业生的培养质量，企业的共同反映是： 毕业生普遍缺乏对现代企业工作流程和文化地了解，上岗适应慢，缺乏团队工作经验，沟通能力、动手能力较差，缺乏创新精神和创新能力，职业道德、敬业精神等人文素质薄弱，所有这些都难以适应现代企业的发展需求。McKinsey Global Institute 2005年10月发表的一份报告称，我国2005年毕业的约60万工程技术人才中，适合在国际性公司工作的不到10%。分析认为其中的主要原因是中国教育系统偏于理论，相比欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题的培养方式，中国学生几乎没有受到项目和团队工作的实际训练。工程教育的目的是为产业界培养合格的工程人才，在本科和研究生教育阶段，都应以能否满足产业界的需要作为衡量人才质量高低的首要标准。因此，在本科教学进行CDIO改革的同时，也应对研究生教育进行改革。我国的硕士研究生教育包含课程学习和学位论文研究两个重要阶段，对研究生学习能力、创新精神的培养不能仅着眼于论文研究阶段，而必须在课程学习阶段也予以同等地重视。
“线性系统理论”是本校电气信息类硕士研究生重要的学位课程，在第一学期开设。从课程角度看，该课程作为重要的学科基础课，课程内容在整个控制理论体系中占有非常重要的地位，是承接理论与应用的纽带，在培养研究生的系统概念、创新思维和科研能力方面具有重要的作用。从学生学习的角度看，学生处于从本科生到研究生学习的开始阶段，无论对教学内容，还是对教师的教学方法都还没有完全适应，多数学生还是沿用本科阶段的学习方式，对教师结合课程布置的有关研究性学习的课题缺乏有效的、科学的研究方法。如何基于课程要求培养研究生科学的研究方法和理论结合实际的能力，为以后的学位论文研究及工程实践奠定良好的基础，是一个值得深思的问题。
本课程目前存在的主要不足是对实践教学不够重视，对学生理论联系实践的能力培养不够。鉴于此，笔者在该课程的教学中，注重在讲授课程内容的同时，有目的和针对性地把系统控制理论中的研究方法贯穿于教学中，对研究生进行了学习、研究问题方法的培养和熏陶；引入CDIO理念，编写“线性系统理论”工程应用案例，通过计算机仿真手段，开展基于项目的教学实践，引导学生应用所学理论知识解决工程控制问题。
二、CDIO理念在工科硕士研究生课程教学中的实践
笔者基于项目或问题组织实践教学内容，这些项目或问题都需要应用线性系统理论的方法才能达到项目目标或使问题得到解决；通过计算机仿真手段，让学生寻求解决问题的方案，验证解决问题的效果；通过撰写项目研究报告、答辩等环节提高学生表达和沟通能力；通过总结和讨论，让学生将具体项目中学到的知识，提升为一般化的解决工程问题的能力。
教师编写实践教学案例以辅助讲义的形式发给学生，在理论课程进行的同时，由学生利用课余时间完成实践环节；每个学生必须选择一个基本项目和一个综合项目，基本项目需要独立完成，综合项目需要找一位同学合作完成；课程结束后教师组织一次答辩、演示并进行总结讨论，同时让学生提交项目研究报告。成绩按照项目研究深度、答辩情况和书面报告综合给出，作为平时成绩按较大比例计入课程最后成绩。
实践教学辅助讲义按照项目或案例进行组织。讲义中给出每个项目的基本原理、主要参数和项目目标。项目来源于工程应用原型，是一个实际的物理系统而不是数学模型。要求学生熟悉物理系统、建立数学模型、对模型进行线性化，进而应用线性系统的理论和方法解决问题，并分析系统在工程实现中存在的问题，提出工程实现方案。辅助讲义主要的案例有倒立摆的建模与控制、通信卫星光晕轨道控制、磁盘读写系统的建模与控制、风力发电非线性系统的建模与控制、连续全返混式反应釜非线性系统的建模与控制、发电厂锅炉和气机的建模与控制等。例如在风力发电非线性系统的建模与控制案例中，教师首先介绍该类系统的控制目标，对工作原理和主要物理关系进行简要介绍，再提出具体控制要求。学生在此基础上，需要翻阅参考资料，在进一步理解内容的基础上，通过运行机理分析建立风力发电系统的非线性模型；确定状态变量、控制变量和输出变量；选择系统的工作点，并对工作点进行线性化；搭建仿真模型，采用线性系统中学习过的多种控制算法进行系统控制，并对控制算法中的参数进行设计；通过仿真对结果进行分析和验证，撰写项目研究报告并进行答辩和成果演示。
如2010年秋季学期，某同学对风力发电非线性系统的建模与控制问题进行了较全面的研究。首先通过工作原理分析，建立了机理模型。在最大风能跟踪控制区域，选择了合适的工作点，通过泰勒公式建立了线性三阶状态空间方程。通过查阅厂家的数据手册，计算了模型参数设计了扰动风速模型。通过控制器设计，考察了风力机转速对扰动风速的不同响应，图1为采用基本控制器时，风力机转速对单位阶跃扰动风速的响应，图2为采用改进控制器时风力机转速对单位阶跃扰动风速的响应，图3为对控制器参数进行优化后，风力机转速对单位阶跃扰动风速的响应。可以看出，随着控制器地不断改进，风力机转速的动态响应性能逐渐得到提高。通过撰写研究报告、小组答辩等环节，该同学对课程所学知识产生了极大的兴趣，课程考试成绩不但优秀，而且利用所学的知识，已参与完成了老师的三个科研项目。硕士学位论文也非常优秀。
三、结论
课程教学是培养研究生科研和创新能力的基础，对于研究生知识结构的拓宽、批判思维的形成、科研能力的提升都具有非常重要的作用。通过在硕士研究生“线性系统理论”课程教学中引入案例性实践环节，引导学生思考课程中蕴涵的科学方法，加深学生对所学理论知识的理解，较全面地锻炼学生的科研实践能力，收到了良好的效果。
参考文献：
过程控制系统论文篇（11）
中图分类号：TM921 文章编号：1009-2374（2016）13-0068-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.032
近几年随着我国综合国力的逐渐提升，国家信息化技术水平也逐渐提升，其中电气自动化被广泛应用于各个领域之中。电气自动化又称为电气工程及其自动化，是高新技术产业中一个重要的组成部分。控制系统主要是指由控制主体和控制客体所构成的一种具有自身实现目标和功能的管理系统。电气自动化工程控制系统是利用电气自动化技术实现系统工程的控制，从而应用于人们的日常生活和生产中。
1 电气自动化工程控制系统相关理论研究
1.1 分布式控制系统理论
分布式控制系统主要是在现代系统建设的基础上根据我国社会发展的现状对其进行综合性分析和处理，从而实现当前我国电气自动化技术领域的长期发展。近几年随着我国信息技术的逐渐发展，现代电气自动化工程控制系统的发展中分布式控制系统在整个电气自动化工程控制系统中占有重要的位置。通过从不同的角度对其进行综合性分析能够发现，我国电气自动化工程控制系统中分布式控制系统的理论分析具有可靠性和实时性的特征。这两个特征的产生，充分地展示出我国电气自动工程控制系统的应用作用。
1.2 信息集成化理论
信息集成化理论主要是指电气自动化工程控制系统在其应用过程中需要依靠信息集成化理论才能够实现电气自动化工程控制。随着我国现代技术手段的不断发展，在不同领域中展示出不同的技术手段，其中信息集成化理论则被充分地应用于电气自动化工程控制系统中。在进行电气自动化工程控制系统的过程中需要对相关信息内容等进行集中管理，从而实现我国信息电气自动化工程控制系统的集成化管理。由此不难看出，我国电气自动化工程控制系统中应用信息集成化理论，实现了现代生产和生活的系统化。
1.3 集中监控控制系统理论
集中监控控制系统理论主要是指在电气自动工程系统控制中对其信息内容等进行监控，实时地对信息进行收集，从而实现对其整个系统的调控和管理。电气自动化工程控制系统的监控方式应用中主要呈现在其监控处理器中。监控人员对整个系统的运行进行监控处理，实现主机空间数据的转换，及时地在各个通路信息中传递信息功能，是实现高端信息技术手段的一种方式。通过应用集中监控控制系统理论能够实现当前我国社会发展的趋势，从而针对性地完善我国电气工程控制系统。
2 电气自动化工程控制系统的现状
2.1 电气自动化工程控制系统监控方式
电气自动化工程控制系统监控的方式主要是指在进行电气自动化工程控制系统监控的过程中采用监控系统对其进行集中操作。目前，我国电气自动化工程控制系统监控方式主要分为集中监控和远程监控两种方式。其中集中监控主要是指在将各种信息控制集中在一个处理器上对其进行操作，从而实现整个机器系统处理。在诸多集中监控处理过程中一般采用隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。其中远程监控方式主要是利用计算机网络技术对其进行远程操控，与传统的集中监控方式相比较，具有安装简单、费用低、可靠性高的特点。但是，在使用场合上具有一定的限制，更加适用于小型的电气自动化工程控制系统。
2.2 电气自动化工程控制系统的控制方式
根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类，发现主要分为两种方式：第一种是集散控制系统，主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式，对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式，在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此，适用于各行各业的发展中；第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式，也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器，对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程，从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。
2.3 电气自动化工程控制系统语言规范方式
电气自动化工程控制系统语言规范方式根据当前我国电气自动化工程控制系统进行合理的分类，可以将其分为Windows NT和IE两种语言规范形式。将电气自动化工程控制系统语言规范方式与计算机系统语言规范方式相结合，能够更好地实现电气自动化工程控制系统语言，从而实现人机语言的灵活转变，将其应用范围和实用性进行提升，应用于生产和生活中。此外，通过使用Windows NT和IE两种语言后能够更好地实现人类对电气自动化工程控制系统的维护，从而对其技术操作系统进行完善和改进。
3 电气自动化工程控制系统的发展趋势
3.1 技术创新化
随着我国技术创新和科技创新理念的逐渐发展，未来我国电气自动化工程控制系统也将沿着技术创新的方向不断进行发展和完善。面对当前我国各领域中技术创新的发展环境，在电气自动化工程领域中也逐渐在创建这种氛围，开始不断对其控制系统的操作和完善等进行技术创新。在不断追求发展产品的同时，也正在不断对其创新技术本身进行发展，以期通过技术创新化使我国电气自动化工程控制系统的技术发展到世界先进水平。因此，在其技术创新化发展过程中我国政府也应该不断为其创造环境，提供发展空间，促进其技术创新发展，为国家提供科研力量。
3.2 系统统一化
统一化电气自动工程控制系统的发展是未来我国电气自动化控制系统发展的必然趋势，其存在运行周期短、维护安全、开机可调式等优势，因此，在未来电气自动化工程系统发展的过程中必将实现系统统一化管理。在电气自动化工程控制系统的完善过程中还可以正确地对其运行系统进行独立设置，从而更好地满足客户需求，实现我国电气自动化工程控制系统统一化，在其未来工作过程中建立更广阔的计算机监管和现场施工管理体系，从而实现我国电气自动化工程控制系统运行的统一化，保证数据信息交流之间的顺畅。
3.3 系统标准化
未来我国电气自动化工程控制系统在发展过程中为实现缩短电气自动化工作时间，降低操作成本，必将对其接口进行处理和完善，从而实现电气自动控制工程系统运行时间最短化、成本最低化。因此，在其发展过程中建立电气自动化控制系统的标准化接口将成为我国电气自动化工程控制系统发展的趋势之一。在其发展过程中电气自动化工程控制系统可以利用计算机Windows 7系统对其进行完善，从而实现办公室自动化控制和管理系统的应用，使不同系统之间的中介为统一的Windows系统，实现整个电气自动化工程控制系统节后的标准化，为其操作和数据交换提供有效的基础保障。
3.4 市场产业化
随着我国经济的不断发展和全球经济一体化环境的建立，我国电气自动化工程行业在其领域发展过程中为适应当前竞争激烈的市场环境，必须对其产业内部进行优化，逐渐转变传统科研型产业结构，向市场产业转变，从而实现我国电气自动化工程产业的发展，带动其技术创新。因此，未来在电气自动化工程控制产业发展过程中逐渐提升产业内部装备自主创新，实现企业长期研究和发展，也必将是我国电气自动化工程控制系统发展的趋势，最终实现资源合理化配置。
3.5 生产安全化
生产安全化发展是我国自改革开放之初实现现代产业发展中一直强调的问题，也是我国和产业链及企业结构发展的必然趋势。未来我国电气自动化工程控制系统在其建设和完善过程中必须坚持这一战略方针，对其进行集中处理和完善，从而实现了我国社会主义安全建设。未来我国电气自动控制系统在对其生产安全化进行完善的过程中可以从如下三方面进行完善：第一，完善系统硬件安全化。通过对系统控制的硬件系统进行安全化处理，实现安全防护；第二，完善系统监控信息安全化。通过计算机安全处理对其进行操作信息安全化完善；第三，完善领域发展危险级别。从多角度对电气自动化产品和工程安全进行完善。
4 结语
电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究，将现论技术与实践应用相融合，在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展，提高我国的综合国力，促进我国社会主义的长期建设。
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