2.2 智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)服務(wù)教育成就未來(lái)北京新大陸時(shí)代教育科技有限公司智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)是智能控制技術(shù)的重要組成部分，它通過(guò)集成先進(jìn)的信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)程的智能化、高效化和柔性化。隨著全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨著許多挑戰(zhàn)，而智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)正是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的重要手段之一。2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)

智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)是指應(yīng)用智能化技術(shù)和控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)制造設(shè)備的自動(dòng)化控制和管理的系統(tǒng)。通過(guò)集成傳感器、執(zhí)行器、控制器和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、分析和控制。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：自動(dòng)化控制：智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制，通過(guò)預(yù)設(shè)的控制策略和算法，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行和調(diào)節(jié)。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和工藝參數(shù)，通過(guò)傳感器和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，獲取設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化：智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：故障診斷與預(yù)測(cè)：智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)能夠通過(guò)故障診斷算法和模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的故障狀態(tài)，并預(yù)測(cè)設(shè)備的故障發(fā)生概率，提前采取維修措施。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)通信與集成：智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息交互和集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)同工作和優(yōu)化控制。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：可視化界面：智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)通常具有友好的可視化界面，方便操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和控制。2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)2.2.1認(rèn)識(shí)智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)1、按給定值操作的開(kāi)環(huán)控制控制裝置根據(jù)給定的設(shè)定值產(chǎn)生控制作用，輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制效果不會(huì)產(chǎn)生影響，信號(hào)從輸入到輸出是單向傳遞的。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式按給定值操作的開(kāi)環(huán)控制按給定值操作的開(kāi)環(huán)控制方式中，控制器只按給定值來(lái)控制受控對(duì)象。并且按給定值操作的開(kāi)環(huán)控制方式具有控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在抗干擾能力差、對(duì)被控量偏離給定值的偏差無(wú)修正能力、控制精度不高等問(wèn)題。以下是一個(gè)具體按給定值操作的開(kāi)環(huán)控制方式的控制系統(tǒng)：爐溫控制系統(tǒng)。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式爐溫控制系統(tǒng)在這個(gè)系統(tǒng)中，爐內(nèi)的溫度只與初始給定的溫度T0有關(guān)，而與系統(tǒng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。爐溫控制系統(tǒng)原理框圖如下所示。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式爐溫控制系統(tǒng)原理框圖2、按干擾補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)環(huán)控制輸入：干擾信號(hào)輸出：相應(yīng)產(chǎn)生的控制

這種系統(tǒng)在強(qiáng)噪聲干擾且動(dòng)態(tài)變化劇烈的條件下表現(xiàn)出優(yōu)良的適應(yīng)性，并能夠有效地進(jìn)行控制和穩(wěn)定操作。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2、按干擾補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)環(huán)控制當(dāng)干擾信號(hào)能夠被測(cè)量時(shí)，按干擾補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)可以通過(guò)控制裝置對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行完全補(bǔ)償。然而，對(duì)于那些無(wú)法測(cè)量的干擾信號(hào)以及受控對(duì)象和各功能部件內(nèi)部參數(shù)變化對(duì)被控量的影響，該系統(tǒng)無(wú)法提供補(bǔ)償能力。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式水位控制系統(tǒng)在水位控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是水箱，被控量是水箱液面高度H。水位控制系統(tǒng)是一種用于控制水位高低的自動(dòng)化系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于水處理、污水處理、水電站等領(lǐng)域。水位控制系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)感知閥門(mén)l2的水位信號(hào)或流出水速Q(mào)2，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理和控制算法，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱的水位進(jìn)行精確控制。水位控制系統(tǒng)主要由水位傳感器、信號(hào)處理器、控制器和執(zhí)行器等組成。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式水位控制系統(tǒng)原理框圖3、按偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制按偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)根據(jù)被控量和預(yù)定值之間的誤差來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)被控量的測(cè)量和反饋，信號(hào)在前向通道和反饋通道中形成閉環(huán)傳遞，這種控制方式被稱(chēng)為閉環(huán)控制或反饋控制。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式3、按偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制正反饋：反饋信號(hào)與給定值相加，即通過(guò)增強(qiáng)偏差進(jìn)行控制負(fù)反饋：反饋信號(hào)與給定值之間的相減用于調(diào)整系統(tǒng)的輸出2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式這種控制策略具有很高的精度，無(wú)論是由于干擾信號(hào)還是系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)的變化引起被控量偏離設(shè)定值，系統(tǒng)都可以自動(dòng)進(jìn)行糾正。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式水位控制系統(tǒng)原理框圖4、復(fù)合控制復(fù)合控制是一種將開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制策略，通過(guò)在閉環(huán)控制回路中增設(shè)一個(gè)輸入信號(hào)或擾動(dòng)作用的反饋通道，以達(dá)到提高系統(tǒng)控制精度的目的。下圖是兩種不同的復(fù)合控制方式的原理框圖。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式復(fù)合控制原理框圖5、手動(dòng)控制操作人員通過(guò)人機(jī)界面或控制面板手動(dòng)控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式手動(dòng)控制6、自動(dòng)控制設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和邏輯自動(dòng)執(zhí)行操作，無(wú)需人工干預(yù)。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式自動(dòng)控制7、遠(yuǎn)程控制通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，操作人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式遠(yuǎn)程控制8、PLC控制使用可編程邏輯控制器（PLC）作為控制核心，通過(guò)編程控制設(shè)備的運(yùn)行邏輯和參數(shù)設(shè)置。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式PLC控制器9、DCS控制使用分散控制系統(tǒng)（DCS）對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中控制和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式DCS控制10、SCADA控制使用監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式SCADA系統(tǒng)集成11、人工智能控制利用人工智能技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化控制和優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式上述控制方式可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以結(jié)合使用，根據(jù)具體的生產(chǎn)需求和設(shè)備特點(diǎn)選擇合適的控制方式。2.2.2智能制造設(shè)備控