控制技术与系统课件 第四章 顺序控制.pptVIP

第四章 顺序控制 主要内容： 第一节 概述 第二节 PLC（略） 第三节 数控系统(CNC) （略） 第一节 概述 主要内容： 一、 顺序控制系统的组成 二、 基本逻辑运算 三、顺序控制系统的实现 四、应用 一、 顺序控制系统的组成 1、 自动控制系统技术被控变量的时间特性可分为两大类型： 一类是连续量的控制系统，这类控制系统在时间特性上表现为连续量，反馈控制为这类控制系统的主流，包括定值控制系统、随动控制系统等。 另一类是断续量的控制系统，这类控制系统在时间特性上表示为离散量，这类控制系统以顺序控制为主流，包括时间顺序控制系统、逻辑顺序控制系统和条件顺序控制系统等。 顺序控制：控制系统根据生产工艺按预先规定的工艺要求，在各个输入信号的作用下，使生产过程的各个执行机构自动地按预先规定的顺序动作 2. 顺序控制的分类 时间顺序控制系统 逻辑顺序控制系统 条件顺序控制系统1) 时间顺序控制系统 以固定时间程序的控制系统 例如信号灯、设备启动或者关闭过程等 特点：各设备运行时间是事先已确定的， 一旦顺序执行，将按预定的时间执行操作指令。 2）逻辑顺序控制系统 按照逻辑先后顺序执行操作指令，它与时间无严格的关系。执行操作指令的逻辑顺序关系不变。 这类控制系统在工业生产过程的控制中应用较多。 例如化学反应、酒勾兑、混料等 主要的五部分及功能 (1)输入接口 实现输入信号的电平转换。 (2)控制器 接受控制输入信号，按一定的控制算法运算后控制器具有记忆功能，能实现所需的控制运算功能。 (3)输出接口 实现输出信号的功率转换。 (4)捡出检测器 检出或检测被控对象的状态信息。 (5)显示报警装置 显示系统的输入、输出、状态、报警等信息，便于了解过程运行状态和对过程的操作、调试、事故处理等。 二、 基本逻辑运算 顺序控制系统中．大量的信号是数字量或开关量。对数字量或开关量，其基本的运算是逻辑运算。 例如逻辑运算有“与运算y＝A·B “或“运算y=A+B； “非”运算y＝ 。 基本运算： 交换律： A·B=B·A A+B=B+A 结合律： (A·B)·C= A· ( B·C ) (A+B)+C= A+ ( B+C) 分配律：A· ( B+C)=A·B+ A·C 常用简化恒等式： A ·0=0 A ·1=A A ·A=A A+0=A A+1=1 A+A=A 摩根定理： 三、顺序控制系统的实现 可实现方案： 采用继电器组成的逻辑控制系统 采用晶体管的无触点逻辑控制系统 采用可编程序控制器的逻辑控制系统 采用计算机的逻辑控制系统 1）采用继电器组成的逻辑控制系统 控制功能全部由硬件完成，即采用继电器的常开常闭触点、延时断开/延时闭合触点等可动触点和普通继电器、时间继电器、接触器等执行装置完成所需的顺序逻辑功能。 例如，电动机的开停控制等。 特点： 受继电器触点可靠性的影响和使用寿命的限制，这类控制系统的使用故障较多，使用寿命较短，加上因采用硬件完成顺序逻辑功能，因此更改不便．维修困难。 2）采用晶体管的无触点逻辑控制系统 顺序逻辑控制因减少了接点的可动部件，可靠性大大提高。晶体管、晶闸管等半导体晶体管组成的无触点体元器件的使用寿命也较继电器的触点使用寿命长，因此，在20世纪70年代得到了较大的发展。 它也是用硬件组成顺序逻辑功能，更改也不很方便。但因采用功能模块的结构，部件的更换和维修较继电器顺序逻辑控制系统要方便。 3）采用可编程序控制器的逻辑控制系统 可编程序控制器是在计算机技术的促进下得以发展起来的新一代顺序逻辑控制装置。与上述的组成方法不同、它用软件完成顺序逻辑功能、用计算机来执行操作指令、实施操作。 因此．顺序逻辑功能的更改十分方便。加上得益于计算机的高可靠性和高运算速度，使得可编程序控制器一出现就得到了广泛的应用。 4)采用计算机的逻辑控制系统 计算机组成的顺序逻辑控制系统指在集散控制系统或工控机守实现顺序逻辑控制功能的控制系统。在大型的顺序逻辑控制和连续控制相结合的工程应用中． 在这类控制系统中，有连续量的控制和开关量的控制，采用计算机对它们进行操作和管理，必要时，把信息传送到上位机或下送到现场控制器和执行机构。 可编程序控制器将与其他计算机控制装置—是工业控制领域的主流控制装置。 四、应用 (1)工业生产流水线 在机械电子等制造工业中，产品采用流水线的工作方式按先后次序进行，在这类工业生产过程中，部分控制操作是按时间的次序进行的．大部分控制操作是按逻辑顺序进行的。这类顺序控制系统的应用十分广泛. 例如