試驗(yàn)裝置控制原理及方法——?dú)g送您的蒞臨高啟明

主要內(nèi)容：控制原理通信信號的分類我們所使用的實(shí)驗(yàn)裝置中的通訊控制原理圖典型電器原理圖講解一.控制原理1.控制原理流程圖2.控制測量對象3.測量傳感器4.PID調(diào)節(jié)表5.控制執(zhí)行器1.控制原理流程圖控制理論是一門應(yīng)用科學(xué)，它是隨著科技與經(jīng)濟(jì)的開展而進(jìn)步開展。我們制造一個系統(tǒng)的目的是要到達(dá)假設(shè)干物理量的目標(biāo)值。而要到達(dá)這些目標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)是：穩(wěn)、準(zhǔn)、快，這也是衡量我們系統(tǒng)中控制局部品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)典控制理論經(jīng)典控制理論主要是針對單輸入、單輸出系統(tǒng)的，在過程控制中大量的使用PID控制器。我們在本系統(tǒng)中使用的自動控制原理，是經(jīng)典控制理論中的一種單回路的閉環(huán)反響調(diào)節(jié)原理。SVPV目標(biāo)值比較器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器物理量(控制測量對象)測量傳感器SVPV目標(biāo)值比較器執(zhí)行器調(diào)節(jié)器物理量(控制測量對象)測量傳感器PID表2.控制測量對象溫度壓力流量〔密度〕速度噪音電量扭矩濕度3.測量儀器儀表〔傳感器〕測量儀器儀表〔傳感器〕就是一種將實(shí)際物理量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電信號的儀器。溫度傳感器〔鉑電阻、熱電偶〕壓阻式壓力變送器、壓差變送器流量計(jì)〔電磁、轉(zhuǎn)子、浮子、漩渦、質(zhì)量〕風(fēng)速、轉(zhuǎn)速〔接觸震動式、電磁感應(yīng)式、光電感應(yīng)式〕聲納儀電量測量儀〔WT130、WT230、功率變送器〕扭矩儀溫濕度傳感器溫度傳感器鉑電阻熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線他們之間的區(qū)別：鉑電阻的測量精度是±0.1℃，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的測量精度是±0.5℃。鉑電阻比熱電偶的價(jià)格較貴。鉑電阻一般在一些較為重要、精度要求高的溫度測點(diǎn)中使用，例如壓縮機(jī)的進(jìn)/出口溫度。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線由于精度不高所以應(yīng)用在次要的溫度測點(diǎn)上，例如壓縮機(jī)環(huán)境溫度。壓力變送器壓阻式壓力變送器、壓差變送器流量計(jì)電磁、轉(zhuǎn)子、漩渦、質(zhì)量速度測量裝置風(fēng)速、轉(zhuǎn)速〔接觸震動式、電磁感應(yīng)式、光電感應(yīng)式〕溫濕度傳感器溫濕度傳感器電量測量儀電量測量儀〔WT130、WT230、功率變送器〕扭矩傳感器扭矩儀噪聲傳感器聲納儀4.數(shù)字調(diào)節(jié)表〔PID表〕數(shù)字調(diào)節(jié)表山武橫河希曼頓5.控制執(zhí)行器變頻器電機(jī)、水泵功率調(diào)整器電加熱〔濕〕風(fēng)閥調(diào)節(jié)器管道調(diào)節(jié)閥〔氣動、電動〕變頻器電機(jī)、水泵變頻器依據(jù)數(shù)字調(diào)節(jié)表給定的輸出百分比來調(diào)整本身頻率百分比輸出，變頻器輸出頻率就決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果電機(jī)帶動的是水泵那么就可改變水泵所在管道中的流量大小；我們大家了解到水〔風(fēng)〕冷冷水機(jī)組額定制冷量是一定的，那么流經(jīng)機(jī)組的冷媒水流量大小變化，隨之冷媒水進(jìn)出口水的溫度差就可改變。如果電機(jī)帶動的是汽車空調(diào)制冷壓縮機(jī)，那么就可以改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果電機(jī)帶動的是冷卻塔風(fēng)機(jī)，那么就可以改變冷卻塔的散熱量。總之，我們可以通過變頻器來控制流量、溫度、轉(zhuǎn)速、散熱量等等物理量。功率調(diào)整器電加熱〔濕〕調(diào)功器電加濕電加熱風(fēng)量調(diào)節(jié)閥電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)管道調(diào)節(jié)閥管道調(diào)節(jié)閥〔氣動、電動〕二.信號通信的分類1)數(shù)字量的通信

a)RS232的通信方式b)RS485的通信方式c)NI-488.2(GPIB)的通信方式2)模擬量的通信

a)微電流信號b)低電壓信號1)數(shù)字量的通信數(shù)字量就是0和1的組合0VU01T5Va)RS232的通信方式RS232RS232RS232b)RS485的通信方式：這種傳送方式是一種總線通信方式。它的帶負(fù)載能力較強(qiáng)，所以，能長距離傳送數(shù)據(jù)，并且能形成總線通信方式。.RS-485的電氣特性：邏輯“1〞以兩線間的電壓差為+〔2—6〕V表示；邏輯“0〞以兩線間的電壓差為-〔2—6〕V表示。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。傳輸距離在3公里左右。波特率上限為10Mbps。RS485RS232c)NI-488.2(GPIB)的通信方式：這種傳送方式是一種總線通信方式。它的帶負(fù)載能力較強(qiáng)，并且能形成總線通信方式；總線上可以帶多個節(jié)點(diǎn)。信號傳送的速率快，適合快速、大批量傳送數(shù)據(jù)。GPIB2)模擬量的傳輸a)電流信號：0~20mA、4~20mA特點(diǎn)：在負(fù)載電阻允許范圍內(nèi)可以長距離傳播信號。b)電壓信號：0~5V、1~5V、0~10V特點(diǎn)：對負(fù)載電阻沒做特別的要求，但隨著傳輸距離的增加，傳輸導(dǎo)線的電阻也將增加，那么在傳輸導(dǎo)線上的電壓降也會增加，那么我要得到的信號就會衰減，所以不能長距離傳播。-+I負(fù)載信號-+U負(fù)載信號三.我們所使用的實(shí)驗(yàn)裝置中的通訊控制原理圖計(jì)算機(jī)信號轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)表數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)換口打印機(jī)執(zhí)行器觸摸屏PLC設(shè)備故障、按鈕信號采集控制動力設(shè)備控制系統(tǒng)對象：溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速……PLC(可編程序控制器)PLC(可編程序控制器)從根本上說是一個裝有程序并與輸入輸出設(shè)備相連的CPU〔中央處理單元〕，PLC受程序控制，當(dāng)輸入設(shè)備轉(zhuǎn)為ON〔或者OFF〕信號輸入時(shí)就會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，該響應(yīng)通常是向某種輸出設(shè)備發(fā)一個ON〔或者OFF〕信號。輸入設(shè)備可以是按鈕、限位開關(guān)、或其他能產(chǎn)生信號并輸入到PLC的設(shè)備。輸出設(shè)備可以是指示燈、交流接觸器、中間繼電器或其它能被PLC輸出信號所控制的設(shè)備。當(dāng)然，PLC還有其它很多功能模塊，比方有的裝置中就采用了模擬量模塊，將一些標(biāo)準(zhǔn)的電信號采集進(jìn)來，將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電量信號后再傳給PID控制器和數(shù)據(jù)采集器。PLC(可編程序控制器)四.典型電器原理圖講解電氣圖的儀器儀表符號及功能解釋：SCR代表調(diào)功器，PID代表數(shù)字調(diào)節(jié)表，WT230代表功率測量儀,L代表電流互感器等等。

空氣開關(guān)代號為Q功能：實(shí)現(xiàn)主回路的短路和過載保護(hù)，在設(shè)備檢修時(shí)實(shí)現(xiàn)手動斷電。功能：用來接通和斷開電動機(jī)或其他設(shè)備的主回路，其輔助觸點(diǎn)通過電流較小，常接在控制回路中。接觸器代號為KM熱過載繼電器整定值旋鈕。熱過載繼電器復(fù)位鍵。熱過載繼電器模擬報(bào)警鍵。熱過載繼電器代號為FR功能：用來保護(hù)電動機(jī)使之防止長期過載。功能：用來傳遞信號和同時(shí)控制多個電路，也可直接用來控制小容量電動機(jī)或其它電氣執(zhí)行元件。中間繼電器代號為KA與交流接觸器的區(qū)別：中間繼電器用來控制小容量電動機(jī)或其它電氣執(zhí)行元件，交流接觸器是控制主動力回路設(shè)備的。功能：簡單而有效的短路保護(hù)電器。熔斷器代號為FU信號轉(zhuǎn)換器代號為G01~**功能：實(shí)現(xiàn)不同類型和規(guī)格的信號之間的轉(zhuǎn)換。GPIBNI-488.2RS232\RS485……信號采集計(jì)算機(jī)信