制造業(yè)自動化技術系列講座

1、制造業(yè)自動化必須了解的幾個術語制造業(yè)自動化必須了解的幾個術語6810人閱讀|0條評論發(fā)布于：200821418:03:00史博士《制造業(yè)自動化技術系列講座之一》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械控制技術。第二代產(chǎn)生于1950年，主要是電氣控制技術為主的繼電器控制技術和調(diào)節(jié)器為代表的模擬控制技術。目前所稱的控制系統(tǒng)是第三代控制系統(tǒng)，誕生于二十世紀七十年代，主要技術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）?，F(xiàn)在，自動化控制系統(tǒng)正在向第四代控制系統(tǒng)發(fā)展，第四代控制系統(tǒng)有兩個趨勢，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，因此，大家普遍認為第四代控制系統(tǒng)還是會由以目前第三代控制系統(tǒng)的特點，加上開放和融合性的特點組成的柔

3、性控制系統(tǒng)TCS。為了正確理解控制系統(tǒng)的意義，有一些關于控制的術語是必須要了解的在這里介紹一下。IO點：點：在討論控制系統(tǒng)的時候，IO點是最經(jīng)常聽到的一個術語。它是指輸入輸出點，I代表INPUT，指輸入，O代表OUTPUT，指輸出。輸入輸出都是針對控制系統(tǒng)而言，輸入指從儀表進入控制系統(tǒng)的測量參數(shù)，輸出指從控制系統(tǒng)輸出到執(zhí)行機構的參量，一個參量叫做一個點。一個控制系統(tǒng)的規(guī)模有時按照它最大能夠控制的IO點的數(shù)量來定的。模擬量和開關量模擬量和

4、開關量：在控制系統(tǒng)中，另一個常見的術語就是模擬量和開關量。不論輸入還是輸出，一個參數(shù)要么是模擬量，要么是開關量。模擬量指控制系統(tǒng)量的大小是一個在一定范圍內(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，電動閥門的開度從0100%，等等，這些量都是模擬量。而開關量指該物理量只有兩種狀態(tài)，如開關的導通和斷開的狀態(tài)，繼電器的閉合和打開，電磁閥的通和斷，等等。對控制系統(tǒng)來說，由于CPU是二進制的，數(shù)據(jù)的每位有“0”和“

5、1”兩種狀態(tài)，因此，開關量只要用CPU內(nèi)部的一位即可表示，比如，用“0”表示開，用“1”表示關。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，最高精度約為萬分之二點五。當然，在實際的控制系統(tǒng)中，模擬量的精度還要受模擬數(shù)字轉換器和儀表的精度限制，通常不可能達到這么高。微分控制：微分控制：微分控制通常與比例和積分控制同時使用，由于積分控制有一個滯后，微分控制可以讓控制對偏差的反應提前，

6、以免控制系統(tǒng)的反應過于遲鈍。微分控制與比例和積分控制同時使用，可以使被控狀態(tài)更迅速地達到穩(wěn)定狀態(tài)，而又不會出現(xiàn)上文出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象。PID控制：控制：在實際的控制系統(tǒng)中，根據(jù)實際變量的情況，上述三種控制方式有時只有一種，有時是兩種，有時三種同時采用。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。延時控制：延時控制：通常應用在開關量控制

7、的場合，當一個開關狀態(tài)變化時（比如由“開”變“關”時），控制器的輸出動作要延時一段時間才會給出。比如，在生產(chǎn)線常用的接近開關，當工件就位時，接近開關給出信號，下一個滾筒由于和接近開關安裝的位置有一段距離，所以通常要延遲幾秒才開始滾動。連鎖控制：連鎖控制：也是常用于開關控制的場合，比如有三個開關，A、B和C，C開關必須在A和B同時打開的時候，才能夠打開；或者當A打開時，C必須打開；這種關系就是連鎖控制。在工業(yè)現(xiàn)場中，尤其是在涉及安全控制的

8、場合，連鎖控制方式是很常見的。比如反應釜中的放散閥，當壓力達到一定值時，壓力開關的信號發(fā)生變化，則放散閥門必須立刻打開。電動控制：電動控制：指控制系統(tǒng)的輸出是通過電氣量或電子信號來進行的，所控制的對象是電動執(zhí)行元件比如繼電器、步進開關、電磁閥、伺服驅動器和變頻器等等，絕大部分的自動控制多多少少都會有電動控制元件。液壓控制：液壓控制：在機器與設備的操作中，許多控制是用液壓控制機構來進行的。在連續(xù)速度控制的場合，液壓控制通常比較方便和便宜，