浙江师范大学-《化工仪表及自动化》第4章.pptVIP

内容提要 概述 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响 双位控制 比例控制 积分控制 微分控制 模拟式控制器 基本构成原理及部件 DDZ-Ⅲ型电动控制器 第一节 概论 第二节 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响 一、双位控制 二、连续控制 （一） 比例控制 （二） 积分控制 （四）微分控制 第三节 模拟式控制器 第四节 数字式控制器 一、数字式控制器的主要特点 二、数字式控制器的基本构成 三、KMM型可编程序调节器 第五节 可编程序控制器 一、概述 二、可编程序控制器的基本组成 三、可编程序控制器的编程语言 四、OMRON C 系列 PLC 五、应用实例——水箱液位控制 （3）大型PLC　 其I／O点总数在513点以上。 主要功能 除了具有中小型PLC的功能外，还具有PLD运算及高速计数等功能，用于机床控制时，具有增加刀具精确定位、机床速度和阀门控制等功能，配有CRT显示及常规的计算机键盘，与工业控制计算机相似。 编程可采用梯形图、功能表图及高级语言等多种方式。 ２.按硬件结构分 （1）整体式PLC　 它将PLC各组成部分集装在一个机壳内，输入、输出接线端子及电源进线分别在机箱的上、下两侧，并有相应的发光二极管显示输入／输出状态。面板上留有编程器的插座、EPROM存储器插座、扩展单元的接口插座等。 这种结构的可编程序控制器结构紧凑、体积小、价格低。 图4-21 SIMENS SIMATIC S7-200的外形图 （2）模块式PLC　 输入／输出点数较多的大型、中型和部分小型PLC采用模块式结构。其优点为： 图4-22 SIMENS SIMATIC S7-300的外形图 采用积木搭接的方式组成系统，便于扩展，其CPU、输入、输出等都是独立的模块，有的PLC的电源包含在CPU模块之中。 品种多，硬件配置灵活，更换模块方便。 （3）叠装式PLC　 它吸收了整体式和模块式PLC的优点，其基本单元、扩展单元等高等宽，它们不用基板，仅用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的体积小巧的长方体，而且输入、输出点数的配置也相当灵活。 1.中央处理器 2.存储器 4.编程器 3.输入输出模块 目前常用的编程语言有以下几种： 梯形图语言 助记符语言 功能表图 某些高级语言 1.简介 微型PLC以C20P和C40H为代表，是整体结构，I／O容量为几十点，最多可扩至120点。 小型PLC分为C120和C200H两种，C120最多可扩展256点I／O，是紧凑型整体结构。 中型PLC有C500和C1000H两种，I／0容量分别为512点和1024点。 大型PLC有C2000H，I／O点数可达2048点，同时多处理器和双冗余结构使得C2000H不仅功能全、容量大，而且速度快，由于也是模块化结构，外形与C200H相近。 * * * * 第四章 自动控制仪表 数字式控制器 数字式控制器的主要特点 数字是控制器的基本构成 KMM型可编程序调节器 可编程序控制器 概论 可编程序控制器的基本组成 可编程序控制器的编程语言 OMRON C 系列 PLC 应用实例 单回路控制系统方框图 控制器 对象 变送器 给定值 偏差 ?ε= xi- xS 测量值 被控变量 扰动 x s x i ? y 控制仪表经历三个发展阶段 基地式控制仪表 单元组合式仪表中的控制单元 以微处理器为基元的控制装置 ? 控制器的作用：将来自变送器的测量值与给定值相比较，对差值进行一定的处理后输出统一标准信号，去控制执行机构的动作，以实现对温度、压力、流量、液位及其他工艺变量的自动控制。 控制器的控制规律是指控制器的输出信号与输入信号之间的关系。 即 在研究控制器的控制规律时,经常是假定控制器的输入信号e是一个阶跃信号，然后来研究控制器的输出信号p随时间的变化规律。 控制器的基本控制规律： 位式控制（其中以双位控制比较常用）、比例控制（P）、积分控制（I）、微分控制（D）及它们的组合形式，如比例积分控制（PI）、比例微分控制（PD）和比例积分微分控制（PID）。 理想的双位控制器其输出p与输入偏差额e之间的关系为 　图4-1 理想双位控制特性 图4-2 双位控制示例 将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成为一个具有中间区的双位控制器。由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。 图4-3 实际的双位控制特性 　图4-4 具有中间区的双位控制过程 双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标。 基本概念 ● 基本连续控制规律有比例（P）、积分（I）和微分（