第11章模拟量控制与位置控制
- 格式:ppt
- 大小:1.50 MB
- 文档页数:16
伺服机电的位置控制转矩控制速度控制是什么样的一个模式之迟辟智美创作伺服机电的位置控制,转矩控制,速度控制是什么样的一个模式,有什么分歧?例如位置控制模式,他工作的时候是不是PLC发脉冲的时候开始转动,然后plc一直发脉冲,伺服就一直走,PLC脉冲停止的时候伺服机电就停止转动?还是怎么样工作呢?1、上图就是由用户设定的指令脉冲数的图;2、用户根据工件实际需要移动的距离,和自己选定的脉冲当量,首先计算出伺服应该转动几多个指令脉冲数,就达到指定位置;3、然后用户根据“PLC发脉冲额定频率例如200KHZ”,知道指令脉冲额定频率,并根据指令脉冲数计算出指令运算时间,获得上图设定曲线;4、这个曲线在伺服还没有运行前,由用户设定的曲线;5、这条曲线设定后,伺服就知道指令脉冲额定频率,知道伺服机电的上限运行速度伺服上线运行速度=指令脉冲额定频率×伺服上限速度6、有了这条曲线,伺服就知道用户要它要转过几多个指令脉冲数,到转过这么多指令脉冲数时,伺服就指令伺服停车;7、当你设定好这个曲线后,启动伺服运转,伺服就开始启动、加速、匀速……转动起来了;8、这时候没有“PLC发脉冲”,谁也没有发脉冲,指令脉冲只是个“数”!9、那为什么年夜家说“PLC 发脉冲”,那是因为位置环就是PLC的计数器,那个指令脉冲数就是给计数器设定的一个基数;10、PLC其实不发脉冲,没有实际存在的脉冲,只有一个脉冲数,固然没有指令脉冲受干扰的问题!1、这个曲线是可以用示波器观察到的曲线;2、它是伺服运转时编码器检测发出的反馈脉冲数,以及反馈脉冲数的频率曲线;3、这条曲线也可以看成伺服运转的速度曲线,因为编码器反馈脉冲的频率=编码器周反馈脉冲数×伺服机电速度(r/s)4、这条曲线,反映了伺服运转的全过程,启动→加速→匀速→减速→停车,伺服的运动是一年夜步完成的.5、这条曲线与横轴时间所围成的面积就是伺服运动全过程编码器的反馈脉冲数;6、编码器的反馈脉冲数/电子齿轮比=指令脉冲数时,PLC计数器发出停车信号,驱动器停车!7、这就是伺服运动控制的核心原理!!!8、这个过程就是位置环的工作原理,或者说是PLC计数器的工作过程,指令脉冲为计数器基数,编码器反馈脉冲进入计数器计数端,当输出指令脉冲数“编码器的反馈脉冲数/电子齿轮比-指令脉冲数时=0”时,伺服停车!9、仔细观察这条曲线,编码器反馈脉冲频率的最年夜值,对应的就是伺服运转的最年夜速度;10、这个最年夜速度必需小于伺服机电的上限速度,也就是说这个曲线的高度要比指令脉冲曲线的高度“矮”;11、这一点很重要,如果伺服运转速度,在某一个时刻“超速”,就会呈现反馈脉冲丧失或者指令脉冲增多的故障!12、仔细观察这条曲线,伺服停车前要减速,伺服停车必需在速度缓慢的情况下完成;13、这一点非常重要,如果伺服停车时,伺服速度年夜,那么伺服惯性年夜,就不能准停,就会向前继续惯性转一下,呈现编码器反馈脉冲数年夜于指令脉冲数的情况;14、仔细观察这条曲线,伺服运转的最年夜速度是可以由用户设置的;15、用户在速度环上设定编码器反馈脉冲频率,伺服的运转速度就是设定编码器反馈脉冲频率=编码器周反馈脉冲数×伺服机电设定速度(r/s)16、因为指令脉冲频率=编码器反馈脉冲频率/电子齿轮比所以,用户也可以设定“指令脉冲频率”,来设定伺服机电速度;17、仔细观察这条曲线,伺服机电的加速、减速,就是靠驱动器变频、变压的速度环完成的,所需要的动力转矩是由电流环完成的,这就是ShowMotion 说的,“位置环可以包括速度环,也可以直接包括力矩环”!如何选择伺服机电控制方式?如何选择伺服机电控制方式?一般伺服机电都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 .速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的.位置控制是通过发脉冲来控制的.具体采纳什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择.如果您对机电的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,固然是用转矩模式.如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比力好.如果上位控制器有比力好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点.如果自己要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求.就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最年夜,驱动器对控制信号的响应最慢.对运动中的静态性能有比力高的要求时,需要实时对机电进行调整.那么如果控制器自己的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制.如果控制器运算速度比力快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如年夜部份中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才华这么干,而且,这时完全不需要使用伺服机电.换一种说法是:1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定机电轴对外的输出转矩的年夜小,具体暗示为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V 时机电轴输出为2.5Nm:如果机电轴负载低于2.5Nm时机电正转,外部负载即是2.5Nm时机电不转,年夜于2.5Nm时机电反转(通常在有重力负载情况下发生).可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩年夜小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现.应用主要在对材质的受力有严格要求的环绕纠缠和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据环绕纠缠的半径的变动随时更改以确保材质的受力不会随着环绕纠缠半径的变动而改变.2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的年夜小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值.由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置.应用领域如数控机床、印刷机械等等.3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必需把机电的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用.位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的机电轴真个编码器只检测机电转速,位置信号就由直接的最终负载真个检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度.随着全数字式交流伺服系统的呈现,交流伺服机电也越来越多地应用于数字控制系统中.为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中年夜多采纳全数字式交流伺服机电作为执行电念头.在控制方式上用脉冲串和方向信号实现.一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 .速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的.位置控制是通过发脉冲来控制的.具体采纳什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择.如果您对机电的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,固然是用转矩模式.如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比力好.如果上位技术'>控制器有比力好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点.如果自己要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求.就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最年夜,驱动器对控制信号的响应最慢.对运动中的静态性能有比力高的要求时,需要实时对机电进行调整.那么如果控制器自己的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制.如果控制器运算速度比力快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如年夜部份中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才华这么干,而且,这时完全不需要使用伺服机电.换一种说法是:1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定机电轴对外的输出转矩的年夜小,具体暗示为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时机电轴输出为2.5Nm:如果机电轴负载低于2.5Nm 时机电正转,外部负载即是2.5Nm时机电不转,年夜于2.5Nm 时机电反转(通常在有重力负载情况下发生).可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩年夜小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现.应用主要在对材质的受力有严格要求的环绕纠缠和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据环绕纠缠的半径的变动随时更改以确保材质的受力不会随着环绕纠缠半径的变动而改变.2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的年夜小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值.由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置.应用领域如数控机床、印刷机械等等.3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必需把机电的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用.位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的机电轴真个编码器只检测机电转速,位置信号就由直接的最终负载真个检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度.理解根据使用机电的主要目的,或者说关心的方面,就很容易理解机电的三种控制模式.1.只关心输出力的年夜小,不关系位置\速度,那么就是转矩模式; 例如饶线装置或拉光纤设备2.更多关心位置,采纳位置模式;一般应用于定位装置.应用领域如数控机床、印刷机械等等.2.1 位置控制模式同时也有较好的速度控制功能.3.更多关心运行速度,则用速度模式.3.1 在有上位控制装置的外环PID控制时,也可以进行定位.。
第一章概论,讲述计算机控制系统的发展过程;计算机控制系统在日常生活和科学研究中的意义;计算机控制系统的组成及工作原理;计算机控制的特点、优点和问题;与模拟控制系统的不同之处;计算机控制系统的设计与实现问题以及计算机控制系统的性能指标。
1.计算机控制系统与连续模拟系统类似,主要的差别是用计算机系统取代了模拟控制器。
2.计算机系统主要包括:.A/D转换器,将连续模拟信号转换为断续的数字二进制信号,送入计算机;.D/A转换器,将计算机产生的数字指令信号转换为连续模拟信号(直流电压)并送给直流电机的放大部件;.数字计算机(包括硬件及相应软件),实现信号的转换处理以及工作状态的逻辑管理,按给定的算法程序产生相应的控制指令。
3.计算机控制系统的控制过程可以归结为:.实时数据采集,即A/D变换器对反馈信号及指令信号的瞬时值进行检测和输入;.实时决策,即计算机按给定算法,依采集的信息进行控制行为的决策,生成控制指令;.实时控制,即D/A变换器根据决策结果,适时地向被控对象输出控制信号。
4.计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
5.自动控制,是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。
6.计算机控制系统的特性系统规模有大有小系统类型多种多样系统造价有高有低计算机控制系统不断推陈出新7.按功能分类1)数据处理系统2)直接数字控制(DDC)3)监督控制(SCC)4)分散型控制5)现场总线控制系统按控制规律分类1)程序和顺序控制2)比例积分微分控制(PID)3)有限拍控制4)复杂控制5)智能控制按控制方式分类1)开环控制2)闭环控制9.计算机控制系统的结构和组成控制算法软件网络硬件11.硬件平台运算处理与存储部分:CPU,存储器(RAM,ROM,EPROM,FLASH-ROM,EEPROM以及磁盘等),时钟,中断,译码,总线驱动等。
输入输出接口部分:各种信号(模拟量,开关量,脉冲量等)的锁存、转换、滤波,调理和接线,以及串行通讯等。
PLC应用基础(三菱FX2N)习题参考答案第1章1.1987年国际电工委员会(International Electrical Committee,IEC)颁布的PLC标准草案中对PLC作了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
”2.PLC采用串行的工作方式,继电器控制采用并行的工作方式。
3.(1).早期的PLC(60年代末~70年代中期)早期的PLC的性能要优于继电器控制装置,其优点是简单易懂、便于安装、体积小、能耗低、有故障指示和能重复使用等。
2.中期的PLC(70年代中期~80年代中、后期)PLC的功能大大增强。
在软件方面,除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。
在硬件方面,除了保持其原有的开关模块外,还增加了模拟量模块、远程I/O模块及各种特殊功能模块。
并扩大了存储器的容量,使各种逻辑线圈的数量增加,还提供了一定数量的数据寄存器。
3.近期的PLC(80年代中、后期~至今)超大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器的价格大幅度下跌,使得各种类型的PLC 所采用的微处理器的性能普遍提高。
而且,为了进一步提高PLC的处理速度,各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。
这样使得PLC软硬件功能发生了巨大变化。
4.(1).可靠性高,抗干扰能力强(2)硬件配套齐全,功能完善,适用性强(3).编程语言易学易用(4).系统操作简单,维护方便,容易改造(5).体积小,重量轻,能耗低5.(1). 开关量的逻辑控制(2). 模拟量控制(3). 运动控制(4). 过程控制(5). 数据处理(6). 通信及联网6.(1).中央处理单元中央处理单元是PLC的核心部分,是系统的控制中枢,起着总指挥的作用。
目录第一章概述 (2)一、PLC的分类及特点 (2)二、PLC的结构与工作原理 (4)三、CPM2A PLC的硬件组成及指令系统 (5)四、PLC控制系统的设计与故障诊断 (7)五、PLC的应用及展望 (7)第二章实训项目 (9)实训一 PLC认知实训 (9)实训二电动机点动控制 (12)实训三电动机自锁控制 (14)实训四电动机正反转控制 (16)实训五电动机星三角启动控制 (18)实训六装配流水线控制 (21)实训七加工中心控制 (24)实训八步进电机控制 (27)实训九三层电梯控制 (29)实训十自动冲压系统 (32)实训十一自动售货机控制 (34)实训十二音乐喷泉控制系统 (37)实训十三温度PID控制 (39)PLC、变频器综合应用技能实训 (41)实训十四变频器功能参数设置与操作 (41)实训十五变频器控制电机正反转 (44)实训十六变频器无级调速 (46)实训十七基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制 (48)实训十八基于PLC数字量方式多段速控制 (50)附录一 CX-Programmer软件的使用 (52)附录二 PLC仿真实训软件使用帮助 (55)附录三 CPM2A系列主机指令集 (57)附录四 THPF-A型工业自动化创新实训平台使用说明书 (61)第一章概述一、PLC的分类及特点可编程控制器简称PLC(Programmable Logic Controller),在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
第1章习题答案1.1 图形符号通常是指用于图样或其他文件表示一个设备或概念的图形、标记或字符。
文字符号是用于标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征的,可在电器设备、装置和元器件上或其近旁使用,是用以表明电器设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码。
图形符号由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电气操作控制的动作(如机械控制符号等),根据不同的具体器件情况构成。
文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。
1.2 电气原理图是说明电气设备工作原理的线路图。
表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。
电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系的。
电气原理图中不考虑电气元件的实际安装位置和实际连线情况,只是把各元件按接线顺序用符号展开在平面图上,用直线将各元件连接起来。
电气设备安装图提供电气设备各个单元的布局和安装工作所需数据的图样。
电气互连图一般不包括单元内部的连接,着重表明电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接。
1.3 接触器主触点被卡住、触点熔焊在一起可能引起动铁心不能释放。
应立即切断电源。
1.4 中间继电器触点因为通过控制电路的电流容量较小,所以不需加装灭弧装置。
当被控电动机启动电流小于中间继电器触点的额定电流时。
1.5 电动机启动时的启动电流很大,启动时热继电器不会动作。
因为电动机启动时间短,热继电器来不及动作。
1.6 JS7-A型时间继电器电磁机构翻转180°安装后,通电延时型可以改换成断电延时型,那么这种时间继电器就具有四种类型的触点:延时闭合动合触点;延时断开动断触点;延时断开动合触点;延时闭合动断触点。
1.7 按钮互锁正、反转控制线路存在的主要问题是容易产生短路事故。
电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁的原因而延迟释放时,或者被卡住而不能释放时,如按下反转按钮,则反转接触器又得电使其主触点闭合,电源会在主电路短路。
1.10 正转和反转。
可编程控制器原理PLC课后习题部分解答第一章、可编程控制器概述1-1、简述可编程的定义答:可编程控制器是取代继电器控制线路,采用存储器程序指令完成控制而设计的装置,具有逻辑运算、定时、计数等功能,用于开关量控制、实际能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器,简称PLC。
87年新定义:可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器、可以编制程序的控制器。
它能够存储和执行命令,进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。
并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。
1-2、可编程控制器的主要特点有哪些?答:可靠性高,PLC平均无故障时间达10万小时;控制功能强,具有数值运算、PID调节;数据通信、中断处理,对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制;组建灵活:随时可扩展各种功能;操作方便:三种语言(LAD、STL、FBD)编程。
1-3、可编程控制器有哪几种分类方法?答:按I/O点数分类:小型机I/O<256点;中型机I/O在256~1024之间;大型机I/O>1024点;按结构分类:整体结构和模块结构;按用途分类:有通用型和专用型。
1-4、小型PLC发展方向有哪些?答:小型PLC向微型化和专业化方向发展:集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更强、应用更广泛。
第二章、可编程控制器构成原理2-1、PLC由哪几部分组成?答:PLC由五大部分组成:①、中央处理器CPU;②、存储器;③、基本I/O接口电路;④、接口电路,即I/O扩展和通讯部分;⑤、电源(+5V、+24V的产生。
2-2、PLC的I/O接口电路有哪几种形式?答:PLC的输入部分,有三种接口电路:①、干结点式;②直流输入式;③、交流输入式。
PLC的输出部分,有三种接口电路:①、继电器式;②、晶体管式;③、晶闸管式输入、输出电路均采用光电隔离形式,以便保护PLC内部电路不受伤害。
2-3、PLC的主要技术指标有哪些?答:PLC的主要技术指标如下:①、I/O点数、一般以输入、输出端子总和给出;②、存储容量,有系统、用户、数据三种存储器,即用户可用资源;③、扫描速度,即扫描周期,表示PLC运算精度和运行速度;④、可扩展性:可扩展I/O接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。
微型计算机控制专业技术课程答案《微型计算机控制技术》复习题纲1.1 计算机控制系统的结构。
1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些? 各有什么优缺点? (P5)1.3 实时、在线⽅式和离线⽅式的含义是什么?2.1 采⽤74LS244和74LS273,设计与PC总线等⼯业控制机的数字量(开关量) 输⼊输出接⼝,要求:画出接⼝电路原理图,并采⽤8086汇编语⾔编写数字量输⼊输出程序。
2.2 ⽤8位A/D转换器ADC0809与PC总线等⼯业控制机接⼝,设计模拟输⼊通道以及数据采集程序流程图。
2.3 采样信号有何特点? 采样保持器的作⽤是什么?是否所有的模拟量输⼊通道中都需采样保持器? 为什么?2.4 什么是串模⼲扰和共模⼲扰? 如何抑制?2.5 计算机控制系统中地线有哪⼏种?2.6 什么是波反射? 如何消除波反射?3.1 插补计算程序流程:(1) 直线插补程序;(2) 圆弧插补程序。
3.2 给出⼀段直线或圆弧。
要求:(1) 按逐点⽐较法插补进⾏列表计算;(2) 作出⾛步轨迹图,并标明进给⽅向和步数。
3.3 三相步进电机的⼯作⽅式。
3.4 利⽤8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制电路,要求:(1) 画出接⼝电路原理图;(2) 分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍或三相六拍⼯作⽅式下的输出字表。
4.1 数字控制器的连续化设计步骤。
(P103)4.2 PID控制器的三个参数对系统性能的影响。
4.3 数字控制器的离散化设计步骤是什么?4.4 最少拍⽆纹波控制器的设计。
4.5 模糊推理的计算。
6.1 测量数据预处理技术包括哪些?(185~190)7.1 什么是现场总线?有哪⼏种典型的现场总线?7.2 分布式控制系统的设计原则是什么?DCS系统分为哪⼏层?各层实现哪些功能?⽅程段11 部分1第⼀章(绪论)作业1.1 什么是计算机控制系统?它由哪⼏部分组成?答:计算机控制系统就是利⽤计算机来实现⽣产过程控制的系统。
计算机控制技术课后习题答案第一章绪论1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤:P2(1)实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入(2)实时决策:对采集到的被控量进行分析和处理,并按预定的控制规律,决定将要采取的控制策略。
(3)实时控制:根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。
2 .计算机控制系统是由哪几部分组成?画出方块图并说明各部分的作用。
P3答:(1)计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。
(2)方块图如下图1.1所示:图1.1 计算机控制系统的组成框图作用:①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。
其中系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序,它是支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台;支持软件用于开发应用软件;应用软件是控制和管理程序;②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。
③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。
3. 计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么?为什么在计算机控制系统中要考虑实时性?P2(1)实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性;在线方式是生产过程和计算机直接相连,并受计算机控制的方式;离线方式是生产过程不和计算机相连,并不受计算机控制,而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
(2)在计算机控制系统中要考虑实时性,因为根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间;该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应,否则,将对生产过程造成影响甚至造成损害。
4. 计算机控制系统有哪几种典型形式?各有什么主要特点?P4~7(1)操作指导系统(OIS)优点:结构简单、控制灵活和安全。
缺点:由人工控制,速度受到限制,不能控制多个对象。
(2)直接数字控制系统(DDC)优点:实时性好、可靠性高和适应性强。
(3)监督控制系统(SCC)优点:生产过程始终处于最有工况。
可编程序控制器习题答案第一章习题答案1、什么是可编程序控制器?答:可编程序控制器是以微处理器为基础,综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。
2、可编程序控制器主要有哪些特点?答:1、可靠性高,抗干扰能力强2、通用性强,使用方便3、程序设计简单,易学易懂4、采用先进的模块化结构,系统组合灵活方便5、系统设计周期短6、安装简便,调试方便,维护工作量小7、对生产工艺改变适应性强,可进行柔性生产3、举例说明可编程序控制器目前的应用场合。
答:可编程序控制器的应用形式主要有以下几种类型:1.开关逻辑控制2.模拟量控制3.顺序(步进)控制4.定时控制5.计数控制6.闭环过程控制7.数据处理8.通信和联网针对以上的应用形式,目前可编程序控制器已广泛地应用在选煤、酿酒、化工、反应堆、锅炉以及位置和速度等控制中。
4、简述PLC的发展概况和发展趋势。
答:1、向高速、大存储容量方向发展2、向多品种方向发展a、在结构上由整体结构向小型模块化方向发展,使系统配置更加方便灵活。
b、开发更丰富的I/O模块c、P LC的规模向两端发展d、发展容错技术e、增强通信网络功能f、实现软、硬件标准化第二章习题答案1、可编程序控制器主要构成有哪几部分?各部分功能是什么?答:可编程序控制器主要有中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口、电源等组成。
中央处理器包括微处理器和控制接口电路,微处理器是PLC的运算和控制中心,能实现逻辑运算、数字运算、协调控制系统内部各部分功能的作用,控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件,主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。
存贮器主要用于存储系统程序和用户程序等功能。
输入/输出单元是可编程序控制器的CPU与现场输入、输出装置或其他外部设备之间的连接接口电路。
电源单元是PLC的电源供电部分,他的功能是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。
1.1 什么是计算机控制系统?它由哪几个部分组成?1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些?各有什么优缺点?1.3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?1.4 工业控制机的哪几个部分组成?各部分的主要作用是什么?工业控制机的特点有哪些?1.5 什么是总线、内部总线和外部总线?1.6 PC总线和STD 总线各引线的排列和含义是怎样的?1.7 RS-232C 和 IEEE-488 总线各引线的排列和含义是怎样的?2.1 什么是接口、接口技术和过程通道?2.2 采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口,设计8路数字量(开关量)输入接口和8路数字量(开关量)输出接口,请画出接口电路原理图,并分别编写数字输入和数字输出程序。
2.3 采用8位 A/D 转换器 ADC0809 通过 8255A 与PC总线工业控制机接口,实现8路模拟量采集。
请画出接口原理图,并设计出8路模拟量的数据采集程序。
2.4 用12位 A/D 转换器 AD574 通过 8255A 与PC总线工业控制机接口,实现模拟量采集。
请画出接口原理图,并设计出A/D转换程序。
2.5 请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图,并分别说明各元器件的作用?2.6 什么是采样过程、量化、孔径时间?2.7 采样保持器的作用是什么?是否所有的模拟器输入通道中都需要采样保持器?为什么?2.8 一个8位 A/D 转换器,孔径时间为100μs, 如果要求转换误差在A/D 转换器的转换精度 (0.4 %) 内,求允许转换的正选波模拟信号的最大频率是多少?2.9 试用 8255A 、AD574、LF398、CD4051 和PC总线工业控制机接口,设计出8路模拟量采集系统。
请画出接口电路原理图,并编写相应的8路模拟量的数据采集程序。
2.10 采用DAC0832和PC总线工业控制机接口,请画出接口电路原理图,并编写D/A转换程序。
2.11 采用 DAC1210 和PC总线工业控制机接口,请画出接口电路原理图,并编写D/A转化程序。
模拟量控制系统沈阳电力高等专科学校杨庆柏刊载于《辽宁电机工程科普》1996年第6期模拟量控制系统(Modulating Control System,简写MCS)它与开关量控制系统(on-off Control System,简写OCS)一同被视为火电厂热工自动控制系统的两大支柱。
本文介绍MCS系统。
一、MCS的任务MCS的根本任务是进行负荷控制以适应电网的需要。
在单元机组中,负荷的变化会导致主汽压力的变化,这样需要调整燃料量、风量,进而使燃烧经济性和炉膛负压发生变化;主汽压力变化在另一方面又需调整给水流量和减温水量,这又使汽包水位和蒸汽温度发生变化。
这些模拟量参数的变化都有一个迟延过程,如果采用常规的单变量控制系统;上述参数变化后重新调整到正常值是非常困难的,往往需要一个较长的过程。
而模拟量控制系统把锅炉和汽轮发电机看成是一个不可分割的整体,并采用以前馈-反馈控制为主的多变量协调控制策略,较好地解决了过去常规单变量控制系统存在的问题。
模拟量控制系统使整个机组(包括主辅机设备),都能协调地根据统一的负荷指令,及时、同步地控制到适应负荷指令的状态。
从这个意义来说,模拟量控制系统是大型火力发电机组安全、经济运行的重要技术保障。
二、MCS的构成MCS主要由协调、锅炉、汽机和辅机等四个控制系统构成。
1、协调控制系统协调控制系统简称CCS(Coordinate Control System),也称为主控系统。
它是指通过控制回路来协调锅炉与汽轮机在自动控制系统状态下工作,给锅炉自动控制系统和汽机自动控制统发出指令,以适应负荷变化。
尽可能最大发挥机组的调频、调峰能力。
它直接作用的执行级是锅炉自动控制系统和汽机自动控制系统。
对汽机控制系统来讲,若为纯电调或电液并存的控制系统,CCS的指令直接作用于DEH;对液调系统的汽机来讲,CCS的指令直接控制同步器的行程。
协调控制系统一般有四种工作方式,即锅炉跟随方式、汽机跟随方式、协调控制方式和操作员控制方式。