項(xiàng)目2智能控制系統(tǒng)章節(jié)目錄12智能控制系統(tǒng)概述智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)目錄3控制基本單元4工業(yè)視覺5過程控制6智能控制系統(tǒng)視覺應(yīng)用智能控制的研究最初是以機(jī)器人控制為背景，但近年來，隨著研究的深入，智能控制的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到復(fù)雜工業(yè)過程控制、智能電網(wǎng)、智能交通、智慧城市等領(lǐng)域。這是由于人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，為智能控制理論的應(yīng)用提供了更廣闊的空間。因此，智能控制的研究和應(yīng)用前景非常廣闊，將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。項(xiàng)目引入能根據(jù)智能控制系統(tǒng)的特性，完成相機(jī)與PLC的通信。能根據(jù)智能控制系統(tǒng)的特性，完成相機(jī)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用平臺(tái)的通信。學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉智能控制系統(tǒng)的基本知識(shí)。熟悉智能控制系統(tǒng)的組成。了解智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)。熟悉智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式。理解控制基本單元的組成與應(yīng)用。了解工業(yè)視覺的原理與應(yīng)用。掌握過程控制的裝置。了解典型控制過程控制系統(tǒng)應(yīng)用。職業(yè)能力目標(biāo)樹立科技興國的責(zé)任使命感。培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題的能力。提高專業(yè)性問題解決的能力。素質(zhì)目標(biāo)知識(shí)鏈接智能控制，又稱智能化控制，是一種具備智能信息處理、智能信息反饋和智能控制決策能力的控制方式。它是控制理論發(fā)展的先進(jìn)階段，主要應(yīng)用于解決傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。智能控制研究的對(duì)象具有以下主要特點(diǎn)：數(shù)學(xué)模型具有不確定性、系統(tǒng)非線性程度高以及任務(wù)要求復(fù)雜難解。知識(shí)鏈接智能控制的思想在20世紀(jì)60年代開始出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，人們積極研究學(xué)習(xí)控制，并成功應(yīng)用于實(shí)踐。出現(xiàn)了自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的方法，用于解決控制系統(tǒng)中的隨機(jī)特性和未知模型的問題。知識(shí)鏈接智能控制是一個(gè)新興的領(lǐng)域，在1967年萊昂德斯等人首次提出并使用了“智能控制”這個(gè)術(shù)語后，1981年傅京孫進(jìn)行了深入的研究和論述。智能控制是自動(dòng)控制與人工智能相結(jié)合的交叉領(lǐng)域，旨在開發(fā)智能系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)更高效、自適應(yīng)和靈活的控制。知識(shí)鏈接

1975年，英國馬丹尼成功將模糊邏輯和模糊關(guān)系應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，提出了能夠處理模糊不確定性、模擬人類操作經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的模糊控制方法。模糊控制方法被廣泛視為智能控制領(lǐng)域中非常活躍和發(fā)展較深的方法之一。知識(shí)鏈接近十幾年來，隨著智能控制方法和技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種專業(yè)領(lǐng)域，包括工業(yè)過程控制系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)、現(xiàn)代生產(chǎn)制造系統(tǒng)以及交通控制系統(tǒng)等，解決了各類復(fù)雜的被控對(duì)象的控制問題。2.1智能控制系統(tǒng)概述智能控制系統(tǒng)是一種新型的控制技術(shù)，近年來受到了廣泛的關(guān)注和研究。它的特點(diǎn)是采用了智能化的算法和決策模型，能夠?qū)崿F(xiàn)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自決策、自調(diào)節(jié)等功能。相較于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性、精度和魯棒性方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，因此應(yīng)用范圍也越來越廣泛。2.1智能控制系統(tǒng)概述2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成2.1智能控制系統(tǒng)1、控制的定義：控制是指利用控制裝置來操縱被控對(duì)象，使被控量按指定的規(guī)律變化。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)2、控制過程的組成部分：被控對(duì)象、被控量、控制裝置被控對(duì)象：工作的機(jī)器設(shè)備被控量：表征這些機(jī)器設(shè)備工作狀態(tài)的物理參量控制裝置：指產(chǎn)生控制信號(hào)的物理裝置由相互關(guān)聯(lián)的部件按一定的次序構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，能夠提供預(yù)期的輸出被稱為系統(tǒng)。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)3、傳統(tǒng)控制與智能控制的比較：傳統(tǒng)控制：人直接利用控制裝置來操縱被控對(duì)象智能控制：利用計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)2.1.1基本概念人控制和機(jī)器控制的區(qū)別4、三元論：智能控制、人工智能和運(yùn)籌學(xué)理論緊密聯(lián)系，即式中，IC是智能控制（IntelligentControl）；AI是人工智能（ArtificialIntelligence）；AC是自動(dòng)控制（AutomaticControl）；OR是運(yùn)籌學(xué)（OperationalResearch）2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)基于三元論的智能控制系統(tǒng)人工智能（AI）是模擬人類思維的知識(shí)處理系統(tǒng)，具備記憶、學(xué)習(xí)、信息處理、形式語言和啟發(fā)式推理等功能。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)人工智能自動(dòng)控制（AC）是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的描述，它是一種動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)自動(dòng)控制運(yùn)籌學(xué)（OR）是一種采用定量?jī)?yōu)化方法的學(xué)科領(lǐng)域，例如線性規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、調(diào)度、管理、優(yōu)化決策和多目標(biāo)優(yōu)化方法等。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)運(yùn)籌學(xué)5、智能控制系統(tǒng)的基本知識(shí)包括控制理論、傳感器和執(zhí)行器、數(shù)據(jù)處理和算法、編程和軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成和優(yōu)化等方面。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)控制理論：智能控制系統(tǒng)基于控制理論，包括傳統(tǒng)的PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法控制等。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)傳感器和執(zhí)行器：智能控制系統(tǒng)需要通過傳感器獲取外部環(huán)境的信息，并通過執(zhí)行器對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)傳感器

執(zhí)行器數(shù)據(jù)處理和算法：智能控制系統(tǒng)需要對(duì)傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以提取有用的信息。同時(shí)，需要選擇合適的算法來實(shí)現(xiàn)控制策略，如模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)編程和軟件開發(fā)：智能控制系統(tǒng)通常需要編寫程序來實(shí)現(xiàn)控制算法和數(shù)據(jù)處理。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)系統(tǒng)集成和優(yōu)化：智能控制系統(tǒng)通常由多個(gè)組件組成，包括傳感器、執(zhí)行器、控制算法和數(shù)據(jù)處理等。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)智能控制系統(tǒng)6、智能控制系統(tǒng)一般具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的混合控制過程。它適用于含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性、不確定性和不存在已知算法的生產(chǎn)過程。智能控制系統(tǒng)具有自適應(yīng)性、學(xué)習(xí)能力、模糊性處理、多目標(biāo)優(yōu)化、魯棒性和高效性等特點(diǎn)。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)自適應(yīng)性：智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境和系統(tǒng)的變化自動(dòng)調(diào)整控制策略，以適應(yīng)不同的工作條件和要求。學(xué)習(xí)能力：智能控制系統(tǒng)能夠通過學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)積累改進(jìn)自身的性能，從而提高控制效果。模糊性處理：智能控制系統(tǒng)能夠處理模糊和不確定的信息，通過模糊邏輯和模糊推理來進(jìn)行決策和控制。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)多目標(biāo)優(yōu)化：智能控制系統(tǒng)能夠同時(shí)考慮多個(gè)目標(biāo)，并通過優(yōu)化算法來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的控制策略。魯棒性：智能控制系統(tǒng)能夠在面對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化、噪聲干擾和故障等不確定性情況下保持穩(wěn)定的控制性能。高效性：智能控制系統(tǒng)能夠通過并行計(jì)算和優(yōu)化算法等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效的控制和決策過程。2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)2.1.1智能控制系統(tǒng)基本知識(shí)2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成2.1智能控制系統(tǒng)1、按照智能控制系統(tǒng)的定義，其典型的原理結(jié)構(gòu)可由如下六部分組成。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖執(zhí)行器：根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作或操作。執(zhí)行器可以是電動(dòng)機(jī)、閥門、電磁鐵等，用于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的各種設(shè)備或機(jī)械。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成電磁鐵閥門電動(dòng)機(jī)傳感器：用于感知環(huán)境中的各種物理量或信號(hào)，如溫度、濕度、壓力等。傳感器將這些信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，以便系統(tǒng)能夠理解和處理。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成溫濕度傳感器壓力傳感器感知信號(hào)處理：負(fù)責(zé)對(duì)傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以及根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和算法做出決策。數(shù)據(jù)處理和決策系統(tǒng)可以是嵌入式系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)等。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成溫濕度傳感器壓力傳感器規(guī)劃與控制：負(fù)責(zé)接收傳感器的信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的控制算法進(jìn)行計(jì)算和決策?？刂破骺梢允怯布O(shè)備，如微控制器、PLC等，也可以是軟件程序，如PID控制器、模糊控制器等。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成溫濕度傳感器壓力傳感器認(rèn)知：提供與智能控制系統(tǒng)進(jìn)行交互的界面，使操作人員能夠監(jiān)視和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。人機(jī)界面可以是觸摸屏、鍵盤、顯示器等，也可以是通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問的方式。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成顯示器鍵盤

觸摸屏通信交互接口：用于傳輸傳感器和執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù)和指令。通信網(wǎng)絡(luò)可以是有線的，如以太網(wǎng)、串口等，也可以是無線的，如Wi-Fi、藍(lán)牙等。2.1.2智能控制系統(tǒng)的組成溫濕度傳感器壓力傳感器感謝大家的聆聽！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)是智能控制技術(shù)的重要組成部分，它通過集成先進(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環(huán)控制按給定值操作的開環(huán)控制方式中，控制器只按給定值來控制受控對(duì)象。并且按給定值操作的開環(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修正能力、控制精度不高等問題。以下是一個(gè)具體按給定值操作的開環(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_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_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_環(huán)控制系統(tǒng)可以通過控制裝置對(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)的工作原理是通過感知閥門l2的水位信號(hào)或流出水速Q(mào)2，經(jīng)過信號(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)定值之間的誤差來進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。通過對(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)合控制是一種將開環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制策略，通過在閉環(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)備控制系統(tǒng)的控制方式基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型參考自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)。2.2.2智能制造設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式感謝大家的聆聽！2.3 控制基本單元2.3.1控制基本單元的組成2.3.2控制基本單元的應(yīng)用2.3控制基本單元智能控制系統(tǒng)的控制基本單元通常是一個(gè)控制器，可以是一個(gè)單獨(dú)的硬件設(shè)備，也可以是一個(gè)軟件程序。2.3.1基本控制單元的組成基本控制單元控制器負(fù)責(zé)接收輸入信號(hào)，執(zhí)行控制算法，并輸出控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。2.3.1基本控制單元的組成控制器在硬件方面，控制基本單元通常是一個(gè)微處理器或微控制器。它具有處理能力和存儲(chǔ)能力，可以執(zhí)行復(fù)雜的控制算法，并與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行通信。2.3.1基本控制單元的組成在軟件方面，控制基本單元可以是一個(gè)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)或嵌入式系統(tǒng)上的控制程序。這個(gè)程序可以通過編程語言實(shí)現(xiàn)控制算法，并通過與其他設(shè)備或系統(tǒng)的接口進(jìn)行通信。2.3.1基本控制單元的組成控制基本單元需要具備的功能：接收輸入信號(hào)：從傳感器或其他設(shè)備獲取系統(tǒng)的狀態(tài)信息。2.3.1基本控制單元的組成控制基本單元需要具備的功能：執(zhí)行控制算法：根據(jù)輸入信號(hào)和預(yù)設(shè)的控制策略，計(jì)算出相應(yīng)的控制信號(hào)。2.3.1基本控制單元的組成控制基本單元需要具備的功能：輸出控制信號(hào)：將計(jì)算得到的控制信號(hào)發(fā)送給執(zhí)行器或其他設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。2.3.1基本控制單元的組成控制基本單元需要具備的功能：監(jiān)測(cè)和調(diào)整：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的反饋信號(hào)，根據(jù)反饋信息對(duì)控制算法進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)更精確的控制。2.3.1基本控制單元的組成控制基本單元的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景和要求?？刂苹締卧梢允且粋€(gè)獨(dú)立的設(shè)備，也可以是嵌入在其他設(shè)備中的一個(gè)模塊。2.3.1基本控制單元的組成智能控制系統(tǒng)的控制基本單元通常由輸入接口、控制算法、輸出接口、執(zhí)行器、反饋機(jī)制、通信接口組成。2.3.1基本控制單元的組成控制基本單元的結(jié)構(gòu)輸入接口：用于接收來自傳感器或其他設(shè)備的輸入信號(hào)，這些信號(hào)反映了系統(tǒng)的狀態(tài)和環(huán)境信息。輸入接口可以包括模擬輸入接口和數(shù)字輸入接口，用于處理不同類型的信號(hào)。2.3.1基本控制單元的組成控制算法：控制基本單元的核心部分，它根據(jù)輸入信號(hào)和預(yù)設(shè)的控制策略，計(jì)算出相應(yīng)的控制信號(hào)?？刂扑惴梢允腔谝?guī)則的，也可以是基于模型的，還可以是基于機(jī)器學(xué)習(xí)的。2.3.1基本控制單元的組成控制算法的分類輸出接口：用于將計(jì)算得到的控制信號(hào)發(fā)送給執(zhí)行器或其他設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。輸出接口可以包括模擬輸出接口和數(shù)字輸出接口，用于控制不同類型的執(zhí)行器。2.3.1基本控制單元的組成執(zhí)行器：執(zhí)行器是控制系統(tǒng)中的執(zhí)行部件，它根據(jù)控制信號(hào)來執(zhí)行相應(yīng)的操作，改變系統(tǒng)的狀態(tài)。執(zhí)行器可以是電動(dòng)機(jī)、閥門、燈光等各種設(shè)備。2.3.1基本控制單元的組成反饋機(jī)制：反饋機(jī)制用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)和性能，并將反饋信號(hào)傳遞給控制算法，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。反饋機(jī)制可以通過傳感器來實(shí)現(xiàn)，也可以通過其他方式獲取系統(tǒng)的反饋信息。2.3.1基本控制單元的組成通信接口：通信接口用于與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的控制功能。通信接口可以是串口、以太網(wǎng)、無線通信等。2.3.1基本控制單元的組成2.3.1控制基本單元的組成2.3.2控制基本單元的應(yīng)用2.3控制基本單元智能控制系統(tǒng)的控制基本單元可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括工業(yè)自動(dòng)化、智能家居、交通管理、能源管理等。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化：智能控制系統(tǒng)可以用于控制生產(chǎn)線上的機(jī)器人、傳送帶、機(jī)械臂等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和優(yōu)化生產(chǎn)效率2.3.2控制基本單元的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化智能家居：智能控制系統(tǒng)可以用于控制家庭中的照明、空調(diào)、安防系統(tǒng)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化的家居管理和節(jié)能效果。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化交通管理：智能控制系統(tǒng)可以用于交通信號(hào)燈的控制，根據(jù)實(shí)時(shí)交通情況調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)序，優(yōu)化交通流量和減少交通擁堵。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用智慧交通能源管理：智能控制系統(tǒng)可以用于監(jiān)測(cè)和控制能源消耗，例如智能電網(wǎng)可以根據(jù)用戶需求和能源供應(yīng)情況進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和節(jié)約。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用智能電網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)：智能控制系統(tǒng)可以用于農(nóng)田灌溉、溫室控制、養(yǎng)殖環(huán)境控制等，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和精細(xì)化管理。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用智能農(nóng)業(yè)智能建筑：智能控制系統(tǒng)可以用于建筑物的能源管理和環(huán)境控制，例如自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度和照明等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和舒適性的平衡。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用智能建筑智能醫(yī)療：智能控制系統(tǒng)可以用于醫(yī)療設(shè)備的控制和監(jiān)測(cè)，例如手術(shù)機(jī)器人、醫(yī)療儀器等，提高手術(shù)精度和醫(yī)療效果。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化智能安防：智能控制系統(tǒng)可以用于安防系統(tǒng)的控制和監(jiān)測(cè)，例如智能監(jiān)控?cái)z像頭、入侵報(bào)警系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化智能能源：智能控制系統(tǒng)可以用于能源系統(tǒng)的優(yōu)化控制，例如智能電網(wǎng)的調(diào)度和能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展。2.3.2控制基本單元的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化感謝大家的聆聽！2.4 工業(yè)視覺工業(yè)視覺系統(tǒng)是智能控制系統(tǒng)的重要組成部分。工業(yè)視覺系統(tǒng)通過圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)，對(duì)機(jī)器設(shè)備所采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取出有用的信息，為智能控制提供必要的數(shù)據(jù)和輸入。2.4工業(yè)視覺例如，工業(yè)視覺系統(tǒng)可以識(shí)別產(chǎn)品的位置、尺寸、顏色等特征，并將這些信息傳遞給智能控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配、焊接、噴涂等生產(chǎn)任務(wù)。2.4工業(yè)視覺2.4.1工業(yè)視覺原理2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用2.4工業(yè)視覺1、定義工業(yè)視覺是一種利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、測(cè)量和控制的技術(shù)。通過使用攝像機(jī)和圖像處理算法，對(duì)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。2.4.1工業(yè)視覺原理2、應(yīng)用工業(yè)視覺可以應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，如制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)等。可以用于檢測(cè)產(chǎn)品的尺寸、形狀、顏色、缺陷等特征，以及進(jìn)行產(chǎn)品的定位、計(jì)數(shù)和分類等操作。2.4.1工業(yè)視覺原理3、組成工業(yè)視覺系統(tǒng)通常由攝像機(jī)、光源、圖像處理軟件和控制系統(tǒng)組成。攝像機(jī)用于捕捉產(chǎn)品的圖像，光源用于提供適當(dāng)?shù)恼彰鳁l件，圖像處理軟件用于對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，控制系統(tǒng)用于控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。2.4.1工業(yè)視覺原理2.4.1工業(yè)視覺原理工業(yè)視覺系統(tǒng)組成5、原理工業(yè)視覺是一種利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和圖像處理算法來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、識(shí)別和測(cè)量的技術(shù)。它通過采集工業(yè)生產(chǎn)過程中的圖像或視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理、特征提取、目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別、圖像測(cè)量與分析等步驟，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制和監(jiān)測(cè)。2.4.1工業(yè)視覺原理2.4.1工業(yè)視覺原理工業(yè)視覺工作原理圖像采集：工業(yè)視覺系統(tǒng)首先需要采集待處理的圖像。這可以通過相機(jī)或其他圖像采集設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，將場(chǎng)景中的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像2.4.1工業(yè)視覺原理圖像預(yù)處理：采集到的圖像可能受到光照、噪聲、變形等因素的影響，因此需要進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理包括圖像去噪、灰度化、增強(qiáng)對(duì)比度、濾波等操作，以提高后續(xù)處理的準(zhǔn)確性和效果。2.4.1工業(yè)視覺原理特征提?。涸趫D像中提取出與目標(biāo)檢測(cè)或識(shí)別相關(guān)的特征。這可以通過各種圖像處理算法來實(shí)現(xiàn)，如邊緣檢測(cè)、特征點(diǎn)提取、形狀匹配等。特征提取的目的是從圖像中獲取有用的信息，以便后續(xù)的分析和判斷。2.4.1工業(yè)視覺原理目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別：利用特征提取的結(jié)果，進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別。這可以通過比對(duì)已知的模板或進(jìn)行模式匹配來實(shí)現(xiàn)。工業(yè)視覺系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)和識(shí)別各種不同的目標(biāo)，如產(chǎn)品缺陷、條形碼、文字、物體位置等。2.4.1工業(yè)視覺原理決策和控制：基于目標(biāo)的檢測(cè)和識(shí)別結(jié)果，進(jìn)行決策和控制。例如，如果檢測(cè)到產(chǎn)品缺陷，則觸發(fā)警報(bào)或自動(dòng)剔除不合格產(chǎn)品。決策和控制可以通過編程實(shí)現(xiàn)，將視覺系統(tǒng)與其他設(shè)備或機(jī)器人等進(jìn)行集成。2.4.1工業(yè)視覺原理反饋和調(diào)整：工業(yè)視覺系統(tǒng)通常會(huì)提供反饋信息，以便對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。例如，可以統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品缺陷的數(shù)量和類型，幫助優(yōu)化生產(chǎn)線的參數(shù)或工藝。2.4.1工業(yè)視覺原理具體的工業(yè)視覺應(yīng)用可能會(huì)采用不同的算法和技術(shù)來適應(yīng)不同的需求。在不同應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)系統(tǒng)的要求也不一樣，因此需要具體問題具體分析。2.4.1工業(yè)視覺原理例如，某些應(yīng)用可能會(huì)使用深度學(xué)習(xí)算法來進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別，而另一些應(yīng)用可能更依賴于幾何特征提取和模式匹配算法。2.4.1工業(yè)視覺原理工業(yè)視覺技術(shù)的發(fā)展也在不斷推動(dòng)其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和改進(jìn)。工業(yè)視覺的應(yīng)用廣泛，可以用于自動(dòng)化生產(chǎn)線上的質(zhì)量檢測(cè)、物體識(shí)別與定位、機(jī)器人導(dǎo)航等領(lǐng)域，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2.4.1工業(yè)視覺原理2.4.1工業(yè)視覺原理2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用2.4工業(yè)視覺工業(yè)視覺應(yīng)用是指利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、測(cè)量和控制的應(yīng)用。它可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和保證安全。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用工業(yè)視覺應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品表面信息的檢測(cè)、非接觸式測(cè)量產(chǎn)品外觀尺寸、判斷物體位置坐標(biāo)以及識(shí)別判斷物體的顏色、形狀等特征?？梢耘c機(jī)器人配合，實(shí)現(xiàn)分揀、裝配、印刷等工藝，也可以用于高性能和精密組件的檢測(cè)和測(cè)量。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用相比于人眼，工業(yè)視覺系統(tǒng)具有更高的精度和穩(wěn)定性?？梢栽诟咚偕a(chǎn)線上進(jìn)行連續(xù)、快速的檢測(cè)和測(cè)量，減少人工操作的誤差和勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，工業(yè)視覺系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理和分析，提供實(shí)時(shí)的反饋和報(bào)警，幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)過程中的問題。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用工業(yè)視覺應(yīng)用廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，包括制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等。常見的工業(yè)視覺應(yīng)用如下。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用檢測(cè)和排序：工業(yè)視覺系統(tǒng)可以用于檢測(cè)產(chǎn)品的缺陷、異物、尺寸和形狀等問題，并將不合格產(chǎn)品進(jìn)行排序和剔除。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用檢測(cè)系統(tǒng)機(jī)器人視覺導(dǎo)航：工業(yè)機(jī)器人可以通過視覺系統(tǒng)來感知和識(shí)別環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和定位，從而提高生產(chǎn)線的靈活性和效率。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用機(jī)器人視覺系統(tǒng)精確測(cè)量：工業(yè)視覺系統(tǒng)可以進(jìn)行精確的測(cè)量和檢測(cè)，例如測(cè)量產(chǎn)品的尺寸、角度、位置等，以確保產(chǎn)品符合規(guī)格要求。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用質(zhì)量控制：工業(yè)視覺系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，例如檢測(cè)產(chǎn)品的表面缺陷、顏色一致性等，以及提供及時(shí)的反饋和調(diào)整。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用條碼和標(biāo)簽識(shí)別：工業(yè)視覺系統(tǒng)可以識(shí)別和讀取產(chǎn)品上的條碼和標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的物流和庫存管理。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用條碼槍安全監(jiān)控：工業(yè)視覺系統(tǒng)可以用于監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)境中的安全問題，例如檢測(cè)危險(xiǎn)區(qū)域、識(shí)別人員和設(shè)備等，以確保工作場(chǎng)所的安全性。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用工業(yè)視覺應(yīng)用可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和保證安全，是一項(xiàng)具有廣闊前景和巨大潛力的技術(shù)。2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用2.4.2工業(yè)視覺應(yīng)用工業(yè)視覺的用途感謝大家的聆聽！2.5 過程控制過程控制是智能控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分。智能控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)、控制和優(yōu)化生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)和環(huán)節(jié)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。而過程控制作為智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為智能控制系統(tǒng)提供了必要的數(shù)據(jù)和信息，幫助智能控制系統(tǒng)更好地理解和控制生產(chǎn)過程。2.5過程控制2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2.5.2過程控制裝置2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用2.5過程控制1、定義過程控制是指利用計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、流量、液位和成分等工藝參數(shù)的自動(dòng)控制。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)1、定義通過采集和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略進(jìn)行計(jì)算和決策，控制系統(tǒng)可以自動(dòng)地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，以達(dá)到最佳的生產(chǎn)效果。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2、目標(biāo)過程控制的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、高效性和可靠性。通過自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，可以減少人為操作的干預(yù)，提高生產(chǎn)過程的精確度和一致性，降低人為錯(cuò)誤的發(fā)生概率。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2、目標(biāo)同時(shí)，過程控制還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題，提高生產(chǎn)過程的安全性和可靠性。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)3、應(yīng)用過程控制技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，涉及各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)過程，如化工、石油、電力、制造等。通過合理的過程控制，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和能源消耗。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)3、應(yīng)用同時(shí)，過程控制還可以提供數(shù)據(jù)分析和決策支持，幫助企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化和管理決策。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)4、隱患過程設(shè)備一般指在流程性加工行業(yè)中使用的壓力容器（包括儲(chǔ)存設(shè)備、換熱設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、分離設(shè)備）以及將這些容器相互連接的工藝管道系統(tǒng)。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)4、隱患?jí)毫θ萜?、壓力管道、鍋爐和氣瓶設(shè)備均屬于承壓設(shè)備，這些設(shè)備通常在承受壓力或負(fù)壓、高溫或低溫的條件下工作，內(nèi)部物質(zhì)多為易燃、易爆、有毒或腐蝕性，并且需要在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)運(yùn)行。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)4、隱患如果存在未被發(fā)現(xiàn)的缺陷或隱患，可能會(huì)引發(fā)壓力容器的泄漏、破裂甚至爆炸等惡性事故，造成極大的災(zāi)難和損失。所以，全球各地的政府都將承壓設(shè)備包含在安全監(jiān)察的范圍內(nèi)。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試過程設(shè)備測(cè)試是根據(jù)國家頒布的相關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)備及管道的結(jié)構(gòu)合理性、受壓元件的強(qiáng)度、制造和安裝的質(zhì)量?jī)?yōu)劣、內(nèi)部和外部存在的缺陷以及安全附件的準(zhǔn)確可靠程度進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，并作出具有證明效力的結(jié)論。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試需要強(qiáng)調(diào)的是，過程設(shè)備的質(zhì)量與安全是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及許多工程學(xué)科和社會(huì)力量。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試設(shè)備在其整個(gè)生命周期中，從選址到設(shè)計(jì)、從加工到安裝、從投產(chǎn)到運(yùn)行維護(hù)直至最終報(bào)廢，質(zhì)量和安全應(yīng)始終是核心概念。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試這些概念應(yīng)貫穿于設(shè)備生命周期的各個(gè)階段和環(huán)節(jié)，并滲透到人員素質(zhì)、勞動(dòng)紀(jì)律、作業(yè)規(guī)程等各個(gè)方面。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)設(shè)備質(zhì)量安全保障體系5、過程設(shè)備測(cè)試過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)是指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估的技術(shù)方法。這些設(shè)備包括各種生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表、控制系統(tǒng)等。通過對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，可以確保其正常運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率，減少故障和停機(jī)時(shí)間。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，涉及各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)過程。通過合理的測(cè)試和評(píng)估，可以提高設(shè)備的可靠性和安全性，減少故障和停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試常見的過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)包括功能測(cè)試、性能測(cè)試、可靠性測(cè)試、安全測(cè)試、校準(zhǔn)測(cè)試等方面。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試功能測(cè)試：對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，確保其能夠正常工作。這包括對(duì)設(shè)備的開關(guān)、控制、傳感器等功能進(jìn)行測(cè)試。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試性能測(cè)試：對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行測(cè)試，包括設(shè)備的輸出能力、響應(yīng)時(shí)間、精度等指標(biāo)的測(cè)試。通過性能測(cè)試，可以評(píng)估設(shè)備的工作效率和準(zhǔn)確性。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試可靠性測(cè)試：對(duì)設(shè)備的可靠性進(jìn)行測(cè)試，包括設(shè)備的壽命、故障率等指標(biāo)的測(cè)試。通過可靠性測(cè)試，可以評(píng)估設(shè)備的使用壽命和故障概率，從而制定相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試安全測(cè)試：對(duì)設(shè)備的安全性進(jìn)行測(cè)試，包括設(shè)備的防護(hù)措施、安全開關(guān)等的測(cè)試。通過安全測(cè)試，可以確保設(shè)備在工作過程中不會(huì)對(duì)人員和環(huán)境造成危害。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試校準(zhǔn)測(cè)試：對(duì)設(shè)備的測(cè)量和控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。校準(zhǔn)測(cè)試可以通過與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行比較，或者使用校準(zhǔn)儀器進(jìn)行測(cè)試。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)5、過程設(shè)備測(cè)試功能測(cè)試：對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，確保其能夠正常工作。這包括對(duì)設(shè)備的開關(guān)、控制、傳感器等功能進(jìn)行測(cè)試。2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2.5.2過程控制裝置2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用2.5過程控制1、定義過程控制裝置是一種用于監(jiān)測(cè)和控制工業(yè)過程的設(shè)備，可通過測(cè)量和調(diào)節(jié)溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)來確保工業(yè)過程的穩(wěn)定運(yùn)行。2.5.2過程控制裝置2、作用過程控制裝置的作用是確保工業(yè)過程的穩(wěn)定運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率，降低能耗和資源消耗，并確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。過程控制裝置在許多行業(yè)中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工、石油、電力、制造業(yè)等。2.5.2過程控制裝置3、組成過程控制裝置通常由傳感器、執(zhí)行器、控制器和人機(jī)界面組成。2.5.2過程控制裝置傳感器傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，它以一定的精確度將所測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成與之有明確對(duì)應(yīng)關(guān)系的、易于處理的某種量值的測(cè)量設(shè)備。2.5.2過程控制裝置傳感器傳感器的作用是接收并感知被測(cè)信息，并將其傳輸出去。2.5.2過程控制裝置無線高精度壓力傳感器敏感元件敏感元件是一種能夠敏銳地感應(yīng)并響應(yīng)被測(cè)量量的元件，例如金屬或半導(dǎo)體應(yīng)變片可以感受壓力并產(chǎn)生形變，其形變程度對(duì)應(yīng)壓力的大?。汇K電阻則可以感應(yīng)溫度的變化并改變其阻值，阻值的變化反映了溫度的升降。2.5.2過程控制裝置轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件的功能是將敏感元件輸出的非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。2.5.2過程控制裝置光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路的功能是對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使其能夠進(jìn)行顯示、處理和傳輸。常見的轉(zhuǎn)換電路包括電橋、放大器、濾波器和調(diào)制解調(diào)電路等。2.5.2過程控制裝置傳感器種類十分繁多，可以從不同角度對(duì)其進(jìn)行分類。根據(jù)傳感器的工作機(jī)制，可分為物理型、化學(xué)型、生物型等。根據(jù)傳感器的構(gòu)成原理，可分為結(jié)構(gòu)型與物理型。根據(jù)傳感器將輸入能量轉(zhuǎn)換為輸出能量的方式，可以分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器。2.5.2過程控制裝置2.5.2過程控制裝置傳感器分類：結(jié)構(gòu)型傳感器主要是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的幾何形狀或尺寸的變化，將外部被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電量（如電阻、電感、電容等）的變化，從而檢測(cè)出被測(cè)信號(hào)。例如，應(yīng)變式壓力傳感器和電容式壓力傳感器等。2.5.2過程控制裝置應(yīng)變式壓力傳感器電容式壓力傳感器物理型傳感器是利用某些材料本身的物理性質(zhì)變化來實(shí)現(xiàn)測(cè)量，它采用半導(dǎo)體、電介質(zhì)等作為敏感材料。這類傳感器對(duì)壓力、溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等具有一定的依賴性，但可以通過轉(zhuǎn)換將這些物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。例如，壓電式壓力傳感器和半導(dǎo)體壓阻式壓力傳感器等。2.5.2過程控制裝置2.5.2過程控制裝置半導(dǎo)體壓阻式壓力傳感器壓電式壓力傳感器執(zhí)行器執(zhí)行器在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要，它們接受來自控制器的指令，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)，以調(diào)節(jié)過程中的各種參數(shù)。例如，閥門執(zhí)行器可能被用于控制流體或氣體的流量，而加熱器執(zhí)行器則可能被用于調(diào)節(jié)設(shè)備的溫度。2.5.2過程控制裝置執(zhí)行器在一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)中，控制器負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)過程并發(fā)送適當(dāng)?shù)闹噶?。這些指令可以是電信號(hào)、氣信號(hào)或其他形式的信號(hào)，具體取決于所使用的執(zhí)行器的類型。執(zhí)行器接收到這些信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)化為物理動(dòng)作，如開合閥門、調(diào)節(jié)閥瓣的位置，或者改變加熱器的功率輸出。2.5.2過程控制裝置執(zhí)行器對(duì)于閥門執(zhí)行器來說，根據(jù)控制器的指令，它們可以調(diào)節(jié)閥門的開啟程度，從而控制流經(jīng)管道的流體數(shù)量。這種精確的控制可以確保過程的穩(wěn)定性和效率，例如在化工、石油、水處理等行業(yè)。2.5.2過程控制裝置執(zhí)行器而對(duì)于加熱器執(zhí)行器，它們可以通過調(diào)節(jié)加熱器的功率或改變加熱器的溫度設(shè)定來響應(yīng)控制器的指令。這可以確保加熱過程在預(yù)設(shè)的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行，不論是食品加工、塑料制造還是其他需要精確溫度控制的行業(yè)，加熱器執(zhí)行器的穩(wěn)定調(diào)節(jié)都顯得至關(guān)重要。2.5.2過程控制裝置執(zhí)行器總的來說，執(zhí)行器是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，它們將控制器的指令轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)過程中各種參數(shù)的精確控制。這種控制不僅可以提高過程的效率和穩(wěn)定性，還可以在許多關(guān)鍵領(lǐng)域中提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。2.5.2過程控制裝置控制器控制器是過程控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分，它作為核心裝置負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行?？刂破髦饕鶕?jù)來自傳感器的反饋信號(hào)和預(yù)先設(shè)定的控制策略來計(jì)算出相應(yīng)的控制指令，然后將這些指令發(fā)送給執(zhí)行器。2.5.2過程控制裝置在復(fù)雜的過程控制系統(tǒng)中，控制器的主要功能包括以下幾個(gè)方面。監(jiān)控和調(diào)整：控制器持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并收集來自傳感器的反饋信息。這些反饋信息可能包括溫度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù)。控制器通過比較實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)設(shè)控制策略，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整。2.5.2過程控制裝置計(jì)算控制指令：控制器根據(jù)傳感器的反饋信號(hào)和預(yù)設(shè)的控制策略，通過特定的算法計(jì)算出適當(dāng)?shù)目刂浦噶睢＿@些指令指導(dǎo)執(zhí)行器如何調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)，以滿足預(yù)設(shè)的要求。2.5.2過程控制裝置發(fā)送指令：一旦控制器計(jì)算出控制指令，它會(huì)將這些指令發(fā)送給執(zhí)行器。執(zhí)行器接收到指令后，會(huì)根據(jù)指令的內(nèi)容執(zhí)行相應(yīng)的操作。2.5.2過程控制裝置控制器可以是基于硬件的控制器，也可以是基于軟件的控制器?；谟布目刂破魍ǔＳ呻娮佑布颓度胧较到y(tǒng)組成，而基于軟件的控制器通常由計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)。在許多現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中，基于軟件的控制器越來越常見，因?yàn)樗鼈兲峁┝烁叨鹊撵`活性和可編程性。2.5.2過程控制裝置控制器作為過程控制系統(tǒng)中的核心部分，通過接收傳感器的反饋信號(hào)、計(jì)算控制指令和發(fā)送指令，確保系統(tǒng)在預(yù)設(shè)的控制策略下穩(wěn)定運(yùn)行。這種精密的控制不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗，提升整個(gè)系統(tǒng)的性能。2.5.2過程控制裝置人機(jī)界面人機(jī)界面是過程控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分，它提供了直觀而有效的操作和監(jiān)控方式。通過人機(jī)界面，操作員可以查看過程的當(dāng)前狀態(tài)和各種參數(shù)，如壓力、溫度、流量等，同時(shí)也可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各種操作，如啟動(dòng)、停止、調(diào)整等。2.5.2過程控制裝置人機(jī)界面通常包括各種顯示設(shè)備和輸入設(shè)備，如觸摸屏、計(jì)算機(jī)界面、控制面板等。這些設(shè)備可以向操作員展示過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)也可以接收操作員輸入的指令和數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到控制系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)過程的控制和調(diào)整。2.5.2過程控制裝置除了基本的顯示和操作功能，人機(jī)界面還可以提供更多的信息和功能，如歷史數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警提示、參數(shù)設(shè)置等。這些功能可以幫助操作員更好地了解和控制過程，同時(shí)也可以提高過程的效率和安全性。2.5.2過程控制裝置人機(jī)界面作為過程控制系統(tǒng)中的重要組成部分，為操作員提供了直觀、便捷的操作和監(jiān)控方式，使得操作員可以更好地控制和管理過程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2.5.2過程控制裝置2.5.1過程設(shè)備測(cè)試技術(shù)2.5.2過程控制裝置2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用（了解）2.5過程控制過程控制系統(tǒng)的目標(biāo)是通過監(jiān)測(cè)和控制關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的自動(dòng)化、高效化和安全化。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用典型的過程控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用非常廣泛，幾乎涵蓋了各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，包括工業(yè)生產(chǎn)過程控制、能源管理系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化系統(tǒng)、化工工藝控制、制造業(yè)控制、石油和天然氣工業(yè)控制等多個(gè)方面。下面簡(jiǎn)單介紹幾種典型的過程控制系統(tǒng)應(yīng)用。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用1、熱交換器溫度反饋應(yīng)用場(chǎng)景：在氮肥生產(chǎn)過程中，有一道工序名為變換工段，將來自煤氣發(fā)生爐的一氧化碳和水蒸氣的混合物轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)合成氨的原料氣。在此過程中會(huì)釋放大量熱量，使變換氣體的溫度升高。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用目的：為確保變換氣體在送至洗滌塔前能夠降溫，同時(shí)進(jìn)入變換爐的混合物能夠升溫，通常會(huì)利用變換氣體來加熱二氧化碳與水蒸氣的混合氣體。這種冷熱介質(zhì)的熱量交換是通過熱交換器來完成的。因此，在許多工業(yè)生產(chǎn)過程中，熱交換器設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)其的控制也就顯得尤為重要。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用工作原理：熱交換器的主要被調(diào)控變量是冷卻介質(zhì)退出熱交換器的溫度。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用熱交換器及其有關(guān)工藝參數(shù)

其中，加熱介質(zhì)是工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱熱源（例如成品、半成品或廢氣、廢液）。為了最大程度地節(jié)約能源，通常不希望對(duì)其流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。相反，被加熱介質(zhì)的溫度通常通過調(diào)節(jié)加熱介質(zhì)的流量來實(shí)現(xiàn)。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用由穩(wěn)態(tài)時(shí)的熱平衡關(guān)系可知，當(dāng)不考慮散熱損失時(shí)，加熱介質(zhì)釋放的熱量等于被加熱介質(zhì)吸收的熱量，即2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用qv1是加熱介質(zhì)的體積流量qv2是被加熱介質(zhì)的體積流量c1是加熱介質(zhì)的平均比熱容c2是被加熱介質(zhì)平均比熱容Th1是加熱介質(zhì)進(jìn)交換器的溫度Th2是加熱介質(zhì)出交換器的溫度Tc2是被加熱介質(zhì)出交換器的溫度Tc1是被加熱介質(zhì)進(jìn)交換器的溫度

所以，有關(guān)變量的靜態(tài)前饋函數(shù)計(jì)算關(guān)系式2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用靜態(tài)前饋函數(shù)的實(shí)施路線如下圖的虛線框所示。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用熱交換器溫度反饋——前饋控制系統(tǒng)的組成2、單回路控制系統(tǒng)的應(yīng)用即便在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)取得快速發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)裝置中，單回路控制系統(tǒng)仍在合成氨的現(xiàn)代化大型裝置中占據(jù)主導(dǎo)地位，約占總控制系統(tǒng)的85%。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用

因此，深入理解和掌握單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及其應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)過程裝置的自動(dòng)化至關(guān)重要。

單回路控制系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較少、易于調(diào)整和運(yùn)行，以及能夠滿足一般生產(chǎn)過程的工藝要求等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛應(yīng)用。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用單回路控制系統(tǒng)一般由被控過程Wo(s)、測(cè)量變送器Wm(s)、調(diào)節(jié)器Wc(s)和調(diào)節(jié)閥Wv(s)等環(huán)節(jié)組成，下面用拉式變換表示的單回路控制系統(tǒng)的基本框圖。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用單回路控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖下面通過具體例子分析。牛奶乳化物干燥過程中的噴霧式干燥工藝設(shè)備。

存在問題：乳化物屬于膠體物質(zhì)，過度攪拌易固化，無法通過泵進(jìn)行輸送。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用解決方法：采用高位槽的方式，即濃縮的乳液從高位槽流經(jīng)過濾器A或B（兩個(gè)過濾器交替使用，以保障連續(xù)操作）以除去凝結(jié)塊等雜質(zhì)，然后通過干燥器頂部的噴嘴噴出。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用具體工作原理：空氣由鼓風(fēng)機(jī)送至換熱器（通過蒸汽進(jìn)行間接加熱），熱空氣與鼓風(fēng)機(jī)直接送來的空氣混合后，經(jīng)過風(fēng)管進(jìn)入干燥器，從而蒸發(fā)出乳液中的水分并形成奶粉，隨濕空氣一起輸出后進(jìn)行分離。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用生產(chǎn)工藝對(duì)干燥后的產(chǎn)品質(zhì)量要求極高，水分含量不能有太大的波動(dòng)。同時(shí)，干燥的溫度也需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，若溫度波動(dòng)小于±2℃，產(chǎn)品便符合質(zhì)量要求。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用牛奶的干燥過程流程圖產(chǎn)品品質(zhì)(水分含量)與干燥溫度存在密切的相互關(guān)系。由于水分含量與溫度之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此可以通過測(cè)量間接參數(shù)溫度來評(píng)估水分含量。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用為了確保產(chǎn)品水分含量的穩(wěn)定控制，選用干燥器的溫度作為被控對(duì)象，通過對(duì)其溫度進(jìn)行精確控制，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品水分含量的穩(wěn)定控制。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用影響干燥器溫度的因素有乳液流量f1(t)、旁路空氣流量f2(t)和加熱蒸汽用量f3(t)。選取其中任一變量作為控制參數(shù)，均可構(gòu)成溫度控制系統(tǒng)。下面用調(diào)節(jié)閥位置代表三種控制方案。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用乳液流量為控制參數(shù)時(shí)的系統(tǒng)2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用乳液直接進(jìn)入干燥器的時(shí)間延遲最小，對(duì)于干燥溫度的校正作用最為迅速，并且干擾進(jìn)入裝置最靠近調(diào)節(jié)閥1，這個(gè)方案看起來似乎是最好的。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用然而，由于乳液流量代表了生產(chǎn)負(fù)荷，通常需要保證產(chǎn)量穩(wěn)定，因此將其作為控制參數(shù)并不合適，故該控制方案并不可行。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用風(fēng)量作為控制參數(shù)時(shí)的系統(tǒng)框圖2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用旁路空氣流量與熱風(fēng)量混合后再經(jīng)過較長(zhǎng)的風(fēng)管進(jìn)入干燥器。由于混合空氣傳輸管道長(zhǎng)，存在管道傳輸延遲，因此控制通道的時(shí)間延遲較大，對(duì)干燥溫度的校正作用的靈敏度要差一些。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用蒸汽流量作為控制參數(shù)時(shí)的系統(tǒng)框圖2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用通過改變空氣的溫度來調(diào)節(jié)干燥溫度。然而，由于換熱器通常為一雙容過程，時(shí)間常數(shù)較大，控制通道的滯后最大，對(duì)干燥溫度的校正作用靈敏度最差。綜合來看，選擇旁路空氣量作為控制參數(shù)的方案最為合適。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用3、流體輸送設(shè)備的控制在生產(chǎn)流程中，各種生產(chǎn)設(shè)備通過管道中的物料流和能量流相互連接，進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)、分離、吸收等過程，以生成人們所需的產(chǎn)品。這種物料流和能量流都被稱為流體，流體包括液體和氣體，固體物料通常也被轉(zhuǎn)化為流態(tài)形式在管道中進(jìn)行輸送。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用為了優(yōu)化生產(chǎn)，流體通常被連續(xù)輸送以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。用于輸送流體并提高其壓力的機(jī)械設(shè)備被稱為流體輸送設(shè)備。其中，用于輸送液體并提高其壓力的機(jī)械設(shè)備被稱為泵，而用于輸送氣體并提高其壓力的機(jī)械設(shè)備則被稱為風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用流體輸送設(shè)備的核心任務(wù)是輸送流體，以支持連續(xù)生產(chǎn)過程。除了在特殊情況下進(jìn)行開機(jī)和停機(jī)操作、泵的程序控制以及信號(hào)連鎖動(dòng)作之外，對(duì)流體輸送設(shè)備的控制實(shí)際上是為了實(shí)現(xiàn)物料平衡的流量和壓力控制，以及諸如離心式壓縮機(jī)防喘振控制等旨在保護(hù)輸送設(shè)備安全的控制策略。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用流體輸送設(shè)備控制系統(tǒng)有如下幾個(gè)特點(diǎn)。在流量控制系統(tǒng)中，由于受控變量和操控變量常常是同一物料的流量，只是檢測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)處于同一管道的不同位置，因此控制通道的對(duì)象時(shí)間常數(shù)較小。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用在這種情況下，必須考慮控制閥和測(cè)量元件的慣性滯后效應(yīng)，因?yàn)樗鼈兊臅r(shí)間常數(shù)在數(shù)量級(jí)上相同，這可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用為了提高系統(tǒng)的可靠性，控制器的比例度需要設(shè)置得較大，積分時(shí)間通常在0.1分鐘到數(shù)分鐘的數(shù)量級(jí)。此外，控制閥通常不配備閥門控制器，以避免定位器引入的串級(jí)內(nèi)環(huán)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩加劇，進(jìn)而降低系統(tǒng)的可控性。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)量信號(hào)伴有高頻噪聲。目前測(cè)量的一次元件常采用節(jié)流裝置。由于流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生較大的流量，導(dǎo)致受控變量的測(cè)量信號(hào)常常表現(xiàn)出脈動(dòng)性，并混有高頻噪聲。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用這種噪聲會(huì)對(duì)控制品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，因此應(yīng)考慮對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理。此外，不應(yīng)給控制器添加微分作用，因?yàn)槲⒎謱?duì)高頻信號(hào)非常敏感，會(huì)放大噪聲，影響控制的穩(wěn)定性。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用靜態(tài)非線性。流量的廣義目標(biāo)通常具有非線性的靜態(tài)特征，特別是在使用節(jié)流裝置進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，這種非線性特征更為明顯。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用為了解決這個(gè)問題，通?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇控制閥的流量特性來對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，以使廣義對(duì)象的靜態(tài)特性近似為線性，從而克服負(fù)荷變化對(duì)控制品質(zhì)的不利影響。2.5.3典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用感謝大家的聆聽！2.6 智能控制系統(tǒng)的通信方式

任務(wù)情境：

工具：

準(zhǔn)備材料：2.6智能控制系統(tǒng)的通信方式為了更好掌握生產(chǎn)線上產(chǎn)品狀態(tài)與生產(chǎn)質(zhì)量，要求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)可通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行圖像識(shí)別實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量控制，并可通過平臺(tái)控制PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸動(dòng)作的控制。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)生產(chǎn)質(zhì)檢單元、計(jì)算機(jī)、“博途V16”軟件瓶體1個(gè)，瓶蓋1個(gè)2.6.1調(diào)整相機(jī)2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊2.6.3建立相機(jī)與平臺(tái)的通訊2.6智能控制系統(tǒng)的通信方式1、相機(jī)啟動(dòng)確認(rèn)相機(jī)屏幕接入CCD電源、工業(yè)相機(jī)正常接線，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)上電。靜待片刻，等待相機(jī)啟動(dòng)完成后，在相機(jī)的顯示屏上呈現(xiàn)工業(yè)相機(jī)鏡頭拍攝到的畫面，說明相機(jī)正常啟動(dòng)。2.6.1調(diào)整相機(jī)2、調(diào)整相機(jī)焦距在相機(jī)的顯示屏上，看到相機(jī)拍攝界面較為模糊。2.6.1調(diào)整相機(jī)相機(jī)拍攝的模糊界面2、調(diào)整相機(jī)焦距通過旋轉(zhuǎn)工業(yè)相機(jī)鏡頭進(jìn)行微調(diào)。2.6.1調(diào)整相機(jī)工業(yè)相機(jī)鏡頭微調(diào)旋鈕2、調(diào)整相機(jī)焦距在對(duì)工業(yè)相機(jī)鏡頭進(jìn)行微調(diào)的過程中，一邊觀察相機(jī)屏幕中的圖像清晰情況，微調(diào)至圖像足夠清晰即可。2.6.1調(diào)整相機(jī)相機(jī)拍攝的清晰界面3、調(diào)整相機(jī)拍攝范圍在觸摸屏上可通過移動(dòng)X軸、Y軸與Z軸電機(jī)，調(diào)整相機(jī)的拍攝范圍，X軸、Y軸與Z軸電機(jī)如下所示。2.6.1調(diào)整相機(jī)相機(jī)的坐標(biāo)軸3、調(diào)整相機(jī)拍攝范圍調(diào)整相機(jī)拍攝范圍的操作過程如下：在觸摸屏首頁單擊第二站，進(jìn)入生產(chǎn)質(zhì)檢單元界面。2.6.1調(diào)整相機(jī)觸摸屏首頁圖13、調(diào)整相機(jī)拍攝范圍在生產(chǎn)質(zhì)檢單元界面單擊“相機(jī)”，進(jìn)入相機(jī)控制界面。2.6.1調(diào)整相機(jī)生產(chǎn)質(zhì)檢單元界面圖23、調(diào)整相機(jī)拍攝范圍單擊觸摸屏上“當(dāng)前為自動(dòng)模式”按鍵進(jìn)行切換，將平臺(tái)對(duì)相機(jī)的控制切換為手動(dòng)模式。2.6.1調(diào)整相機(jī)相機(jī)控制界面圖33、調(diào)整相機(jī)拍攝范圍單擊“左移”和“右移”按鍵，可控制X軸電機(jī)的左右移動(dòng)。單擊“前移”和“后移”按鍵，可控制Y軸電機(jī)的前后移動(dòng)。單擊“上升”和“下降”按鍵，可控制Y軸電機(jī)的上下移動(dòng)。（7）在調(diào)整的過程中，一邊觀察相機(jī)顯示屏的畫面位置，調(diào)整至合適的位置即可。2.6.1調(diào)整相機(jī)4562.6.1調(diào)整相機(jī)2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊2.6.3建立相機(jī)與平臺(tái)的通訊2.6智能控制系統(tǒng)的通信方式要實(shí)現(xiàn)建立相機(jī)與PLC的通訊，要求相機(jī)與PLC處于同一個(gè)局域網(wǎng)中。因此，需根據(jù)PLC的IP地址對(duì)相機(jī)的IP地址進(jìn)行修改。修改相機(jī)IP地址不僅需要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行修改，還需要通過配套軟件“博途V16”進(jìn)行修改，做到系統(tǒng)與實(shí)體設(shè)備的IP地址一致。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊1、相機(jī)的IP地址分配

PLC的IP地址已固定，可在“博途V16”軟件中查看，具體查看方法見1.6.3，可查看到1#PLC與2#PLC的IP地址分別為192.168.200.102與192.168.200.104。因此，根據(jù)PLC的IP地址為相機(jī)的IP地址分配如下表所示。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊1、相機(jī)的IP地址分配

2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊設(shè)備IP地址子網(wǎng)掩碼1#PLC192.168.200.102255.255.0.02#PLC192.168.200.104255.255.0.0相機(jī)192.168.200.66255.255.255.0相機(jī)的IP地址分配表2、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)是對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的管理系統(tǒng)，可對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)、設(shè)備、報(bào)表、倉儲(chǔ)、物流、標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)大屏、組織架構(gòu)、系統(tǒng)工具等進(jìn)行管理。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊2、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址的具體操作步驟如下：2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊2、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)上電后，使用計(jì)算機(jī)連接其無線網(wǎng)絡(luò)。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊計(jì)算機(jī)連接至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用平臺(tái)12、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址打開瀏覽器，在地址欄輸入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的IP地址“192.168.200.201”，打開工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的登錄界面，輸入用戶名和密碼。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊22.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)登錄界面2、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址單擊“登錄”，進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)首頁，可看到設(shè)備總數(shù)、運(yùn)行中設(shè)備數(shù)、待機(jī)設(shè)備數(shù)、故障設(shè)備數(shù)、生產(chǎn)進(jìn)度等數(shù)據(jù)。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊32.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)首頁2、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址單擊左側(cè)“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”，顯示其下拉菜單，單擊“攝像頭配置”，打開攝像頭配置界面。在攝像頭配置界面，可設(shè)置攝像頭的工作類型、服務(wù)器IP地址、服務(wù)器端口號(hào)與攝像頭IP地址。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊42.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)2、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址“攝像頭ip”所對(duì)應(yīng)的值即為相機(jī)IP地址，將其修改為“192.168.200.66”。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊修改相機(jī)IP地址52、通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)修改相機(jī)IP地址單擊“保存”，界面上方彈出“修改成功”的提示，說明已成功保存上述配置。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊相機(jī)IP地址保存成功63、通過配套軟件“博途V16”修改相機(jī)IP地址在“博途V16”軟件中對(duì)相機(jī)IP地址進(jìn)行修改，具體操作步驟如下：2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊3、通過配套軟件“博途V16”修改相機(jī)IP地址在“項(xiàng)目樹”菜單中打開“一二站PLC”的下拉菜單，選擇“程序塊”并打開其下拉菜單。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊一二站PLC程序塊13、通過配套軟件“博途V16”修改相機(jī)IP地址打開“程序塊”的下拉菜單，找到“數(shù)據(jù)塊”并打開其下拉菜單，選擇“相機(jī)數(shù)據(jù)信息”。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊22.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊相機(jī)數(shù)據(jù)信息3、通過配套軟件“博途V16”修改相機(jī)IP地址在右側(cè)設(shè)備視圖中顯示相機(jī)數(shù)據(jù)信息，打開“相機(jī)IP”的下拉菜單，找到“RemoteAddress”并打開其下拉菜單，再打開“ADDR”的下拉菜單，可看到相機(jī)的IP地址信息。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊33、通過配套軟件“博途V16”修改相機(jī)IP地址

其中，“ADDR[1]”、“ADDR[2]”、“ADDR[3]”和“ADDR[4]”即為相機(jī)的IP地址，例子中相機(jī)的IP地址為192.168.200.66，且“RemoteAddress”下的“RemotePort”的值為502，說明相機(jī)與PLC連接的通信端口號(hào)為502。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊相機(jī)IP地址的查看與修改3、通過配套軟件“博途V16”修改相機(jī)IP地址

修改相機(jī)的IP地址為192.168.200.66，并單擊“下載到設(shè)備”圖標(biāo)將修改后的相機(jī)IP地址下載到設(shè)備中，使其與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)上的相機(jī)IP地址一致。2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊下載到設(shè)備圖標(biāo)42.6.1調(diào)整相機(jī)2.6.2建立相機(jī)與PLC的通訊2.6.3建立相機(jī)與平臺(tái)的通訊2.