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电气自动化节制专业术语,你了解几个?

2019-03-04| 发布者: 领悟之绝处逢生| 查看: 27

节制系统的第一代产生于1930年到1940年,主要代表是以基地式仪表为代表的机械节制技术。第二代产生于1950年,主要是电气节制技术为主的继电器节制技术和调节器为代表的模拟节制技术。目前所称的节制系统是第叁代节制 ...

电气自动化节制专业术语,你了解几个?

节制系统的第一代产生于1930年到1940年,主要代表是以基地式仪表为代表的机械节制技术。第二代产生于1950年,主要是电气节制技术为主的继电器节制技术和调节器为代表的模拟节制技术。目前所称的节制系统是第叁代节制系统,降生于二十世?#25512;?#21313;年月,主要技术代表是用于流程工业的集散节制系统(DCS)和用于离散工业的可编程节制器(PLC)。

电气自动化节制专业术语,你了解几个?

为了正确理解节制系统的意义,有一些关于节制的术语是必需要了解的,在这里介绍一下。

1、I/O点

在讨论节制系统的时候,I/O点是最经常听到的一个术语。它是指输入/输出点,I代表INPUT,指输入,O代表OUTPUT,指输出。输入/输出都是针对节制系统而言,输入指从仪表进入节制系统的测量参数,输出指从节制系统输出到执行机构的参量,一个参量叫做一个点。一个节制系统的范围有时根据它最大能够节制的I/O点的数量来定的。

2、模拟量和开关量

在节制系统中,另外一个常见的术语就是模拟量和开关量。不论输入还是输出,一个参数要么是模拟量,要么是开关量。模拟量指节制系统量的大小是一个在一定范畴内变化的连续数值,比如温度,从0-100度,压力从0-10MPA,液位从1-5米,电动阀门的开度从0-100%,等等,这些量都是模拟量。而开关量指该物理量只有两种状态,如开关的?#32426;?#21644;断开的状态,继电器的闭合和打开,电磁阀的通和?#31995;?#31561;。

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对节制系统来讲,由于CPU是二进制的,数据的每位有“0”和“1”两种状态,因此,开关量只要用CPU内部的一位即可表示,比如,用“0”表示开,用“1”表示关。而模拟量则凭据精度,通常需要8位到16为才能表示一个模拟量。最常见的模拟量是12位的,即精度为2-12,最高精度约为万分之二点五。?#27604;唬?#22312;?#23548;?#30340;节制系统中,模拟量的精度还要受模拟/数字转换器和仪表的精度限制,通常不可能达到这么高。

3、节制回路

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通常是针对模拟量的节制来讲,一个节制器凭据一个输入量,根据一定的规矩和算法来决意一个输出量,这样,输入和输出就形成一个节制回路。节制回路有开环和闭环的区分。开环节制回路,指输出是凭据一个参考量而定,输入和输出量没有直接的关系。而闭环回路则将节制回路的输出再反馈回来作为回路的输入,与该量的设定值或应该的输出值作比较。闭环回路节制又叫反馈节制,是节制系统中最常见的节制方法。下面介绍几种常规的反馈节制的模式。

二位节制

这是最简单的反馈节制,有时也叫开关节制。这类节制是当被测?#30475;?#21040;最高值或最低值的时候,就给出一个开关的信号。虽然被测量多是模拟量,但节制输出是开关的,所以叫两位节制。在工业现场,有许多温控器和液位开关节制是采用这类方法的。

比例节制

节制器的输出值与被控参数的测量值和设定值或某个参考点的偏差是一个比例关系。比例节制比二位节制要腻滑一些,消除二位节制时会产生的被控?#21487;?#19979;振荡的情形。比如,对一个反响罐的液位,如果设定的液位值是2700毫米,当液位降低时,进料管道?#31995;?#38400;门就要增加开度,而液位偏高时,则要将开度减小。增加和减小的比例与液位和设定值的偏差大小成比例关系。

积分节制

在积分节制中,被控变量的值的变化与节制系统输出节制到?#23548;?#29983;效的时候有一个预先设定的关系。执行机构的输出是渐渐地达到设定的值的。这类节制方法的产生是由于?#23548;?#30340;节制元件和执行机构从给出输出信号到?#36129;?#25511;变?#30475;?#21040;设定值往往需要一段时候。

最常见的例子是温度节制,比如,假定我们知道到煤气阀门的开度到60%的时候,?#20154;?#22120;的水温能够达到适宜洗澡的45度,然则,当你把阀门一下子拧到60%的位置时,水仍然是凉的,你必需等一下,水温升到45度左?#19994;?#26102;候,就会稳定。如果节制系统不用积分节制,而只用比例节制,那末当阀门输出为60%时,这是输入的温度值可能仍然只有20度,那末根据比例节制,既然偏差仍然存在,则阀门的开度会继续加大,这样,当水温升到45度时,阀门的开度可能会达到了90%甚至更高,这时候,虽然节制系统会通知阀门保持不动,但水温会继续升高,可能到了50甚至60度,这时候,阀门的开度会减小,但在减小到60%之前,水温都市继续上升,当阀门开度减到60%时,水温仍然可能70度,一直当阀门的开度变成20%时,水温才会变成45度,这时候阀门运动会停止,但水温却会继续下降,直到变成凉水,如果这时候是冬季,可能你的情形还要糟。这就是没有积分节制的温度节制器会产生的情况。如果你有小孩,当孩子第一次操作?#20154;?#22120;的阀门的时候,产生的情形就很像这类情况。

微分节制

微分节制通常与比例和积分节制同时使用,由于积分节制有一个滞后,微分节制可让节制对偏差的反响提前,以免节制系统的反响过于迟钝。微分节制与比例和积分节制同时使用,可?#36129;?#25511;状态更迅速地达到稳定状态,而又不会泛起上文泛起的振荡现象。

PID 节制

在?#23548;?#30340;节制系统中,凭据?#23548;时?#37327;的情况,上述叁种节制方法有时只有一种,有时是两种,有时叁种同时采用。比例节制用P表示,积分节制用I表示,微分节制用D表示,凭据采用的方法,离别称为P节制,PI节制,PID节制。其中,PID节制是节制系统最常见的节制模式。

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延时节制

通常应用在开关量节制的场合,当一个开关状态变化时(比如由开变关时),节制器的输出行动要延时一段时候才会给出。比如,在临盆线常用的接近开关,当工件就位时,接近开关给出信号,下一个滚筒由于和接近开关安装的位置有一段距离,所以通常要延迟几秒才最先转动。

连锁节制

也是常用于开关节制的场合,比若有叁个开关,A、B和C,C开关必需在A和B同时打开的时候,才能够打开;或者当A打开时,C必需打开;这类关系就是连锁节制。在工业现场中,尤其是在触及宁静节制的场合,连锁节制方法是很常见的。比如反响釜中的放散阀,当压力达到一定值时,压力开关的信号产生变化,则放散阀门必需立刻打开。

电动节制

指节制系统的输出是通过电气量或电子信号来进行的,所节制的工具是电动执行元件,比如继电器、步进开关、电磁阀、伺服驱动器和变频器等等,绝大部分的自动节制多几多少都市有电动节制元件。

液压节制

在机器与设备的操作中,许多节制是用液压节制机构来进行的。在连续速度节制的场合,液压节制通常比较轻易和便宜,当能量转换效?#24335;?#39640;的时候,液压节制往往和电动节制中的伺服节制同时使用。这时候,就形成了效率和精度较高的电液执行机构。

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气动节制

有叁种情形用到气动执行机构:

一,运动的线路上有标准的单向气动阀门组合来完成节制逻辑功能;

二,在气体管道中采用一些没有移动部件的元件,这些元件是依靠流过的气体的特性而进行开关行动的;

叁,运动的逻辑节制系统,采用模块化的内置隔阂、绕线或套筒式。这叁种气动元件都是采用压缩空气作为传输信号或执行机制的动力。在工场中,由于压缩空气容易获得,洁净、无污染,又宁静,节制的功能和设计都十分简单,因此,现在许多临盆线上采用气动东西。

文章来源:工业机器人培训

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