第二章 复杂控制系统

3、输入、输出单元 （I/O 单元） 输入——进入 PLC 输出——控制外部设备 作用——电平变换、速度匹配、驱动 功率放大、信号隔离等
17 16 15
14 ~10 07~04 03 02 01 00
输入、输出继电器接线端子
4、电源单元 交流——电压波动＋10％～－15％ 直流——DC12V、DC24V 作用——工作、内部、外部供电
（1987年2月）
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系 统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编 程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令， 并通过数字式，模拟式的输入和输出，控制各种 类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有 关的设备，都应按易于与工业控制系统联成一个 整体，易于扩充功能的原则而设计。
二、PLC控制系统的组成 1、I/O扩展模块和扩展单元 I/O扩展——为增加输入输出口模块
表2-2 基本单元型号规格 表2-3 扩展单元型号规格 表2-4 基本模块型号规格
表2-1 基本单元型号规格
型号
输入点数
继电器输出 晶体管输出
FX2N-16MR FX2N-16MT
8
FX2N-24MR FX2N-24MT
X1 常开接通 常闭断开
SB1 SB2
KM
KM
X0
X1
Y0
Y0
SB1 SB2
KM
KM
X0
X1
Y0
Y0
SB1 SB2
KM
KM
X0
X1
Y0
Y0
三、PLC 产品分类 1、按结构型式分类
1）整体式 PLC （单元式、箱体式） 将电源、CPU、存储器、I/O装在一起 特点：结构紧凑、体积小、价格低、

自动控制原理Automatic Control Principle一、课程基本信息二、课程简介自动控制原理是一门专业基础必修课，属于经典控制理论，主要处理单输入单输出定常反馈控制系统。

通过对本课程的学习，使学生掌握系统数学模型的建立方法，学会经典控制理论的三种分析方法，即时域法，根轨迹法和频域法，围绕三个性能指标，对控制系统进行分析，并在此基础上，学会控制系统的设计与综合，继而培养学生在实际中分析问题和解决问题的能力。

该课程为现代控制理论及智能控制理论等后继课程打下了必要的理论基础。

English Course IntroductionAutomatic Control Principle is a compulsory course in basic professional studies, which belongs to classical control theory. It mainly deals with the single input and single output steady feedback control system. Through the study of this course, the students can master the method of establishing the mathematical model of the system and learn the three analysis methods of the classical control theory, namely, the time domain method, the root locus method and the frequency domain method, and analyze the control system around three performance indexes, on this basis, learn the design and synthesis of the control system, and then train students in the actual analysis of problems and problem-solving ability. This course lays a necessary theoretical foundation for the following courses such as Modern Control Principle and Intelligent Control Principle.三、教学目的通过本课程的学习，使学生了解和掌握自动控制理论的基本概念、主要原理和分析方法，了解自动控制技术发展的概况，为学习后继课程以及从事与本专业有关的自动控制技术工作打下一定的基础。

x
G
y
x
G
y
上图中， 两者都具有关系: 上图中， 两者都具有关系 y(s) = G(s)x(s)。支路对节点x 来说 是输出支路，对输出节点y来说是输入支路 来说是输入支路。 是输出支路，对输出节点 来说是输入支路。
2
信号流图的术语
[几个术语]： 输入节点(源点 ： 输入节点 源点)：只有输出支路 源点 的节点。 的节点。如： R，N。 ， 。 输出节点(阱点 ： 输出节点 阱点)：只有输入支路 阱点 的节点。 的节点。如： C
4
信号流图的等效变换
串联支路合并： 串联支路合并：
a
b
ab
x3
x1
x2
a
x1
x3
并联支路的合并： 并联支路的合并：
x1
b
x2
x1
a+b
x2
b a 1 m bc
回路的消除： 回路的消除：
a
b
±c
x1 x2
x3
x1
x2
x3
5
信号流图的等效变换
混合支路的清除： 混合支路的清除：
x4 ad b
c
x4
ad bd
18
梅逊公式||例5 梅逊公式 例
[例5]：使用 例 ：使用Mason公式计算下述结构图的传递函数 公式计算下述结构图的传递函数
G4
C ( s) E ( s) , R( s) R( s)
R
-
E G 1
H1
+
G2
+ -
G3
C
H2
[解]：在结构图上标出节点，如上。然后画出信号流图，如下： 解 ：在结构图上标出节点，如上。然后画出信号流图，如下：

《过程控制系统》课程简介课程编号：06024012课程名称：过程控制系统/ Process Control System学分：2.5学时：40 （课内实验：4 上机：课外实践：）适用专业：自动化专业建议修读学期：7开课单位：测控技术与仪器系先修课程：《自动控制原理》《自动检测技术》等考核方式与成绩评定标准：考试，成绩=期末成绩（70%） +平时成绩（30%）教材与主要参考书目：《过程控制系统》（第二版）方康玲主编武汉理工大学出版社2007.2《过程控制工程》，蒋慰孙、俞金寿编著，中国石化出版社，1999《过程控制系统及工程》，翁维勤、周庆海编，化学工业出版社，1996《过程控制工程》，孙洪程等编，高等教育出版社，2006《工业生产过程控制》，何衍庆等编，化学工业出版社，2004内容概述：中文：过程控制和运动控制是自动控制技术的两个重要分支。

本课程主要介绍了过程控制的基本概念、组成以及简单过程控制、复杂过程控制系统的基本原理、系统设计技术以及应用技术等。

在介绍每一种控制策略的同时，都给出了其在不同实际场合下的具体应用实例。

英文：Process control and motion control are the two important branch of automation control technology. This course mainly introduce the basic concept of process control, constitution and the basic principle, system design technology, and application technology of process control. At the same time, concrete examples are given to introduce the different control strategy applied in practice.《过程控制系统》教学大纲课程编号：06024012课程名称：过程控制系统/ Process Control System学分：2.5学时：40 (课内实验：4 上机：课外实践： )适用专业：自动化专业建议修读学期：7一、课程性质、目的与任务本课程是自动化专业必修课。