制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)系列講座

1、制造業(yè)自動(dòng)化必須了解的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)制造業(yè)自動(dòng)化必須了解的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)6810人閱讀|0條評(píng)論發(fā)布于：200821418:03:00史博士《制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)系列講座之一》控制系統(tǒng)的第一代產(chǎn)生于1930年到1940年，主要代表是以基地式儀表為代表的機(jī)械控制技術(shù)。第二代產(chǎn)生于1950年，主要是電氣控制技術(shù)為主的繼電器控制技術(shù)和調(diào)節(jié)器為代表的模擬控制技術(shù)。目前所稱的控制系統(tǒng)是第三代控制系統(tǒng)，誕生于二十世紀(jì)七十年代，主要技術(shù)代表是用于流程工業(yè)的集散控制系

2、統(tǒng)（DCS）和用于離散工業(yè)的可編程控制器（PLC）。現(xiàn)在，自動(dòng)化控制系統(tǒng)正在向第四代控制系統(tǒng)發(fā)展，第四代控制系統(tǒng)有兩個(gè)趨勢(shì)，一是系統(tǒng)的開放性，一是流程工業(yè)控制和離散控制的融合，體現(xiàn)在DCS和PLC功能的融合。目前，PCBASED控制系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)都希望能成為第四代控制系統(tǒng)的主流系統(tǒng)，但是，由于這些系統(tǒng)都有各自的缺點(diǎn)，因此，大家普遍認(rèn)為第四代控制系統(tǒng)還是會(huì)由以目前第三代控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，加上開放和融合性的特點(diǎn)組成的柔

3、性控制系統(tǒng)TCS。為了正確理解控制系統(tǒng)的意義，有一些關(guān)于控制的術(shù)語(yǔ)是必須要了解的在這里介紹一下。IO點(diǎn)：點(diǎn)：在討論控制系統(tǒng)的時(shí)候，IO點(diǎn)是最經(jīng)常聽到的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。它是指輸入輸出點(diǎn)，I代表INPUT，指輸入，O代表OUTPUT，指輸出。輸入輸出都是針對(duì)控制系統(tǒng)而言，輸入指從儀表進(jìn)入控制系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)，輸出指從控制系統(tǒng)輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參量，一個(gè)參量叫做一個(gè)點(diǎn)。一個(gè)控制系統(tǒng)的規(guī)模有時(shí)按照它最大能夠控制的IO點(diǎn)的數(shù)量來(lái)定的。模擬量和開關(guān)量模擬量和

4、開關(guān)量：在控制系統(tǒng)中，另一個(gè)常見的術(shù)語(yǔ)就是模擬量和開關(guān)量。不論輸入還是輸出，一個(gè)參數(shù)要么是模擬量，要么是開關(guān)量。模擬量指控制系統(tǒng)量的大小是一個(gè)在一定范圍內(nèi)變化的連續(xù)數(shù)值，比如溫度，從0100度，壓力從010MPA，液位從15米，電動(dòng)閥門的開度從0100%，等等，這些量都是模擬量。而開關(guān)量指該物理量只有兩種狀態(tài)，如開關(guān)的導(dǎo)通和斷開的狀態(tài)，繼電器的閉合和打開，電磁閥的通和斷，等等。對(duì)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于CPU是二進(jìn)制的，數(shù)據(jù)的每位有“0”和“

5、1”兩種狀態(tài)，因此，開關(guān)量只要用CPU內(nèi)部的一位即可表示，比如，用“0”表示開，用“1”表示關(guān)。而模擬量則根據(jù)精度，通常需要8位到16為才能表示一個(gè)模擬量。最常見的模擬量是12位的，即精度為212，最高精度約為萬(wàn)分之二點(diǎn)五。當(dāng)然，在實(shí)際的控制系統(tǒng)中，模擬量的精度還要受模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和儀表的精度限制，通常不可能達(dá)到這么高。微分控制：微分控制：微分控制通常與比例和積分控制同時(shí)使用，由于積分控制有一個(gè)滯后，微分控制可以讓控制對(duì)偏差的反應(yīng)提前，

6、以免控制系統(tǒng)的反應(yīng)過(guò)于遲鈍。微分控制與比例和積分控制同時(shí)使用，可以使被控狀態(tài)更迅速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而又不會(huì)出現(xiàn)上文出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象。PID控制：控制：在實(shí)際的控制系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)際變量的情況，上述三種控制方式有時(shí)只有一種，有時(shí)是兩種，有時(shí)三種同時(shí)采用。比例控制用P表示，積分控制用I表示，微分控制用D表示，根據(jù)采用的方式，分別稱為P控制，PI控制，PID控制。其中，PID控制是控制系統(tǒng)最常見的控制模式。延時(shí)控制：延時(shí)控制：通常應(yīng)用在開關(guān)量控制

7、的場(chǎng)合，當(dāng)一個(gè)開關(guān)狀態(tài)變化時(shí)（比如由“開”變“關(guān)”時(shí)），控制器的輸出動(dòng)作要延時(shí)一段時(shí)間才會(huì)給出。比如，在生產(chǎn)線常用的接近開關(guān)，當(dāng)工件就位時(shí)，接近開關(guān)給出信號(hào)，下一個(gè)滾筒由于和接近開關(guān)安裝的位置有一段距離，所以通常要延遲幾秒才開始滾動(dòng)。連鎖控制：連鎖控制：也是常用于開關(guān)控制的場(chǎng)合，比如有三個(gè)開關(guān)，A、B和C，C開關(guān)必須在A和B同時(shí)打開的時(shí)候，才能夠打開；或者當(dāng)A打開時(shí)，C必須打開；這種關(guān)系就是連鎖控制。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，尤其是在涉及安全控制的

8、場(chǎng)合，連鎖控制方式是很常見的。比如反應(yīng)釜中的放散閥，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，壓力開關(guān)的信號(hào)發(fā)生變化，則放散閥門必須立刻打開。電動(dòng)控制：電動(dòng)控制：指控制系統(tǒng)的輸出是通過(guò)電氣量或電子信號(hào)來(lái)進(jìn)行的，所控制的對(duì)象是電動(dòng)執(zhí)行元件比如繼電器、步進(jìn)開關(guān)、電磁閥、伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器等等，絕大部分的自動(dòng)控制多多少少都會(huì)有電動(dòng)控制元件。液壓控制：液壓控制：在機(jī)器與設(shè)備的操作中，許多控制是用液壓控制機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行的。在連續(xù)速度控制的場(chǎng)合，液壓控制通常比較方便和便宜，