自动控制系统的发展及技术现状概要
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分散控制系统介绍概要分散控制系统(Distributed Control System, DCS)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。
它是以计算机为核心,通过分布式的控制器和现场设备相互连接,实现对工业过程中各种参数和设备的监控和控制。
DCS的核心思想是将控制系统分布在不同的现场设备中,通过现场设备之间的通信,实现系统的协调和控制。
相比于传统的集中式控制系统,DCS具有以下优势:1.可扩展性:DCS的控制器分布在不同的设备中,可以根据需求添加或移除控制器,实现系统的扩展和升级。
2.高可靠性:由于控制器分布在多个设备中,即使一些设备故障,其他设备仍然可以正常工作,保证了系统的高可靠性。
3.高性能:DCS中的控制器使用先进的计算机技术,具有较高的计算性能和响应速度,能够快速进行复杂的控制计算。
4.分布式控制:DCS将控制功能分布在多个控制器中,实现了分布式控制,提高了系统的灵活性和适应性。
DCS主要由三个组成部分构成,分别是现场设备、控制器和操作工作站。
现场设备包括各种传感器、执行器等,用于获取和控制工业过程中的各种参数和信号。
控制器是DCS的核心部件,它负责接收和处理现场设备发送的信号,进行控制计算,并根据计算结果发送控制指令给现场设备。
操作工作站是DCS的人机界面,操作员通过工作站可以对系统进行监控和控制。
工作站提供了友好的图形界面,显示各种参数和设备状态,并提供操作界面,操作员可以对参数进行调整和设备进行控制。
DCS的工作原理是现场设备将传感器采集到的信号通过数据通信网络传输到控制器,控制器进行控制计算,并根据计算结果发送控制指令给现场设备,现场设备执行控制指令,实现对工业过程的控制。
除了基本的监测和控制功能,DCS还具有一些高级功能,如数据采集和处理、报警和故障诊断、远程监控和控制等。
通过这些功能,DCS可以实现对工业过程的全面监控和控制,并对系统故障进行及时诊断和修复,提高系统的稳定性和可靠性。
《自动控制原理》课程简介课程编号:A1620025课程名称:自动控制原理学分/学时:4/64开课学期:第5学期课程类型:专业必修课程课程性质:必修先修课程:《高等数学A(1)》、《高等数学A(2)》、《线性代数》、《电路》、《复变函数与积分变换》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统分析》适用专业:自动化考核方式:考试考核形式:大作业、期中测试、实验评估、期末考试等组合形式建议教材:(1)谢克明编著.自动控制原理(第3版).电子工业出版社,2010年(2)常熟理工学院电气及自动化工程学院自编讲义.自动控制原理实验指导书,校内讲义,2015年内容简介:《自动控制原理》课程是一门研究自动控制系统的基本概念、基本原理和基本分析与设计方法的基础工程课程,本课程主要内容包括自动控制系统建模、自动控制系统分析和自动控制系统设计(校正)三个方面。
通过本课程的教学,让学生掌握分析与综合SISO自动控制系统的经典控制理论与方法,并能初步结合实际,分析和设计控制系统,以及在MATLAB与Simulink支持下对控制系统进行计算机辅助分析和设计。
为今后进一步深入学习和研究其他控制理论与控制系统设计打下坚实的基础。
自动控制原理Automatic Control Theory课程编号:A1620025学分:4学时:64学时(讲课:56学时实验:8 学时实践:0学时)学时:周开课学期:第5学期课程类型:专业必修课程课程性质:必修先修课程:《高等数学A(1)》、《高等数学A(2)》、《线性代数》、《电路》、《复变函数与积分变换》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统分析》适用专业:自动化建议教材:(1)谢克明编著.自动控制原理(第3版).电子工业出版社,2010年(2)常熟理工学院电气及自动化工程学院自编讲义.自动控制原理实验指导书,校内讲义,2015年主要参考书:(1)胡寿松主编.自动控制原理(第5版).科学出版社.2007年(2)李友善主编.自动控制原理(第3版).国防工业出版社.2005年(3)富兰克林,鲍威尔主编; 李中华,张雨浓译著.自动控制原理与设计.人民邮电出版社.2007年开课学院:电气与自动化工程学院修订日期:2018年9月一、课程说明《自动控制原理》课程是自动化专业学生学习和掌握自动控制系统的基本概念、基本原理和基本分析与设计方法的基础工程课程,它是自动化专业的一门专业必修课程,在第五学期开设。
利用PLC实现风速调节系统的自动控制概要1. 背景风速调节系统是工业生产过程中常见的控制系统之一。
传统的风速调节系统需要进行手动调节,操作不方便且容易出现误差。
为了提高操作效率和减少误差,本文介绍了一种利用可编程逻辑控制器(PLC)实现风速调节系统的自动控制方案。
2. 方案介绍2.1 PLC控制系统PLC是一种专用的计算机控制系统,广泛应用于工业自动化领域。
它采用可编程方法,通过逻辑、计算和输入输出控制等功能,对各种机械、电气设备进行控制。
在风速调节系统中,PLC可以实现自动监测风速并进行相应的调节。
2.2 风速传感器风速传感器是实现风速监测的重要组成部分。
它通过测量气流的速度来确定当前的风速。
传感器将测量数据传输给PLC控制系统,后者根据设定的阈值来判断是否需要进行风速调节。
2.3 控制逻辑PLC控制系统通过设定的控制逻辑来实现风速调节。
当风速超过设定阈值时,PLC将发送信号给风速调节装置,使其进行相应的调节操作。
一旦风速降至设定范围内,PLC将停止发送调节信号,确保系统稳定运行。
3. 实施步骤3.1 系统设计在设计阶段,需要确定风速传感器、PLC控制系统和风速调节装置之间的连接方式和通信协议。
还需定义风速调节的阈值和范围。
这些参数将用于编写PLC程序,并作为系统实施的基础。
3.2 硬件配置在实施过程中,需要将风速传感器、PLC控制器和风速调节装置进行正确的硬件连接。
确保信号传输顺畅,并进行电气安全检查。
3.3 PLC程序编写根据系统设计和控制逻辑,编写PLC程序。
程序应包括风速传感器的数据获取和信号处理、风速调节装置的操作控制等功能。
还需进行程序测试和调试,确保系统准确、稳定地工作。
3.4 系统测试完成程序编写后,进行系统测试。
测试阶段应检查风速传感器是否准确测量风速、PLC控制系统是否正确地判断和发送调节信号、风速调节装置是否正确响应调节信号等。
4. 结论利用PLC实现风速调节系统的自动控制能够提高操作效率和减少误差。
国内外智能家居发显现状侯海涛 (沈阳“0200跟着经济的发展 .社会信息化的程度不停提高 ,智能家居的观点逐渐走进了人们的生活。
1外国智能家居的发展状况自从世界上第 l 幢智能建筑 1984 年在美国出现后 ,美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各样智能家居的方案。
智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有宽泛的应用。
新加坡模式的家庭智能化系统包含三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接人、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接人和系统软件配置等。
那么 ,什么是智能化家居 ?几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住所”的观点 ,住所智能化是智能家居的先导 ,智能家居是住所智能化的核心。
那么达到一个什么样的标准才能够称之为智能化家庭呢 ?智能化家庭与智能大厦观点与定义同样 .到现在尚没有获得一致的认可。
美国电子工业协会于 1988 年编制了第 1 个合用于家庭住所的电气设计标准 , 即《家庭自动化系统与通信标准》 ,也有称之为家庭总线系标准 (HBs;我国也从 1997 年初开始拟订《小康住所电气设计 (标准导则》 (议论稿。
在《导则》中规定了小康住所小区电气设计整体上应知足以下要求 :高度的安全 I 生,舒坦的生活环境 , 便利的通讯方式 ,综合的信息服务 ,家庭智能化系统。
同时也对小康住所与小区建设在安全防备、家庭设备自动化和通信与网络配置等方面提出了三级设计标准.即:第一级为“理想目标”,第二级为“普及目标”,第三级为“最低目标”。
智能家居最后目的是让家庭更舒坦 ,更方便 , 更安全 ,更切合环保。
跟着人类花费需乞降住所智能化的不停发展 ,今日的智能家居系统将拥有更为丰富的内容 ,系统配置也愈来愈复杂。
智能家居包括网络接入系统、防盗报警系统、消防报警系统、电视对讲门禁区系统、煤气泄漏探测系统、远程抄表 (水表、电表、煤气表系统、紧迫求援系统、鳓螺寺匀 2D 舛年第 5 期 92 远程医疗诊疗及护理系统、室内电器自动控制管理及开发系统、集中供冷热系统、网上购物系统、语音与传真 (电子邮件服务系统、网上教育系统、股票操作系统、视频点播、付费电视系统、有线电视系统等等 .各样新鲜的名词渐渐成为智能家居中的构成部分。
《自动控制原理》课程教学大纲Principles of Automatic Control System课程编号:2000081适用专业:电气工程与自动化学时数:40 学分数:2.5执笔者:邱瑞昌王艳编写日期:2002.5一、课程的性质与目的概要:随着生产和科学技术的发展,自动控制技术在国民经济和国防建设中所起的作用越来越大。
自动控制技术的应用不仅使生产过程实现了自动化,极大的提高了劳动生产率和产品质量,改善了劳动条件,并且在人类探索新能源,发展空间技术和改善人民物质生活都起着极为重要的作用课程性质:自动控制原理是电气工程与自动化专业的技术基础课(专业基础平台课),是必修课,是以原理为主的理论性课程;主要讲述自动控制原理与控制系统设计、实验等内容。
根据自动控制技术发展的不同阶段,自动控制原来可分为古典控制理论和现代控制理论两大部分。
古典控制理论的主要内容是以传递函数为基础,研究单输入单输出一类自动控制系统的分析和设计问题。
这些理论研究较早,现在已经比较成熟。
并且在工程实践中得到了广泛的应用。
现代控制论是60年代在古典控制论的基础上,随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的。
其内容主要以状态空间法为基础,研究多输入多输出、变参数、非线性、高精度、高效能等控制系统的分析与设计问题。
最优控制、最佳滤波、系统辩识、自适应控制等理论都是这一领域研究的主要课题。
特别是近年来由于电子计算机技术和现代应用数学研究的迅速发展,使现代控制理论又在研究庞大的系统工程的大系统理论和模仿人类智能活动的智能控制、生物控制、模糊控制等方面有了重大进展。
主要目的:培养学生1.掌握经典控制论中,线性定常连续、单输入单输出闭环控制系统的工作原理、分析和综合,掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律,使其具有分析和设计自动控制系统的初步能力,使学生对系统的认识上升到更高的层次。
2.了解控制系统中常用的检测装置,常用执行机构的工作原理,数学模型的建立过程,以及自控原理、经典控制论在当今的发展状况。
第一篇基本原理和基本概念概要第一章绪论一、自动控制和自动控制系统基本概念1.自动控制:在没有人直接参与的情况下,利用控制设备或装置,使被控对象的被控量自动的按预定的规律变化。
2.自动控制系统:能自动对被控对象的被控量(或工作状态)进行控制的系统。
3.被控对象(又称受控对象):指工作状态需要加以控制的机械、装置或过程。
4.被控量:表征被控对象工作状态且需要加以控制的物理量,也是自动控制系统的输出量。
5.给定值(又称为参考输入):希望被控量趋近的数值。
又称为规定值。
6.扰动量(又分为内扰和外扰):引起被控量发生不期望的变化的各种内部或外部的变量。
7.控制器(又称调节器):组成控制系统的两大要素之一(另一大要素即为被控对象),是起控制作用的设备或装置。
8.负反馈控制原理:将系统的输出信号反馈至输入端,与给定的输入信号相减,所产生的偏差信号通过控制器变成控制变量去调节被控对象,达到减小偏差或消除偏差的目的。
二、自动控制原理的组成和方框图典型的自动控制系统的基本组成可用图1.1-1的方框图来表示。
其中的基本环节有:1)受控对象:需要控制的装置、设备及过程。
2)测量变送元件:测量被控量的变化,并使之变换成控制器可处理的信号(一般是电信号)。
3)执行机构:将控制器发来的控制信号变换成操作调节机构的动作。
4)调节机构:可改变受控对象的被控量, 使之趋向给定值。
5)控制器:按照预定控制规律将偏差值变换成控制量。
自动控制装置图 1.1-1三、自动控制系统的基本控制方式:自动控制系统的基本控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制三种。
开环控制适用于控制任务要求不高的场合。
工程上绝大部分的自动控制系统为闭环控制。
对控制任务要求较高,且扰动量可测量的场合,常采用复合控制系统(又称前馈——反馈复合控制系统)。
四、自动控制系统的分类1.按给定输入的形式分类:恒值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
2.按元件的静态特性分类:线性控制系统、非线性控制系统。
印刷机的控制系统印刷机自动控制系统概述2.2印刷机的控制系统印刷机的控制系统主要包括输纸控制、纸张检测与水墨控制、印刷机的调速以及自动套准,在卷筒纸的印刷中还要有断纸检测和张力控制。
其中最重要的就是速度调节和张力控制,这是印刷机控制中的关键部分。
2.2.1输纸控制输纸是印刷的一个重要工序,各种印刷机的输纸方式是不同的。
早期生产的单张纸(即平板纸印刷机及现在仍在使用的一些小型凸版印刷机,采用的是手工输纸方式。
手工输纸劳动强度大、效率低、准确性差,因此不能适应现代化印刷机的需要。
随着印刷机性能的提高,单张纸印刷机的输纸越来越向机械化、自动化方向发展,因而产生了各种类型的自动输纸器(或称自动输纸机。
另外,卷筒纸印刷机的输纸装置也在不断向气动、电动等自动化方向发展,输纸控制电路越来越复杂。
单张纸输纸器可分为摩擦式与气动式两种类型,其中气动式自动输纸器根据传纸方式又分为序列式(间歇式和重叠式(连续式两种,序列式输纸机只在小幅面和低速印刷机上使用。
现在一般使用的多为重叠式自动输纸器,其控制电路有动力传动、纸堆台快速升降、纸堆台自动上升、输纸泵控制、输纸安全杠、双张检测、折角及前规检测等。
输纸器又包括全张输纸器、对开输纸器和卷筒纸输纸装置。
其中卷筒纸输纸器的双纸卷输纸装置纸架的回转和平移均采用电动机控制。
在纸架回转控制中,通过电压信号,控制电机的正反转使纸架按顺时针方向和逆时针方向转动,从而控制纸架的回转和上、下纸架;而在纸卷的平移印刷过程中,根据出纸折叠情况,由电压信号通过中间继电器的吸合和释放控制电机左右移动,并使用限位器控制其行程;为了安全,纸架的正、反回转与左、右平移,都采用继电器作互锁,以保证进行某一项操作时,其它操作停止工作。
在输纸控制中,由差动变压器作反馈,输出的控制电压由转换开关进行切换,控制输纸电机的起停。
2.2.2纸张检测纸张检测是保证印刷质量、减少纸张浪费的重要环节,随着印刷机高速化的发展,纸张检测的重要性就更为突出。