电气装备计算机控制技术调研报告.docVIP

姓名 harrysheng 学号 教师 专业 电气工程及其自动化 电气装备计算机控制技术调研报告 一、概述 工业控制是计算机的一个重要领域，电气装备的计算机控制正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。 要学习掌握电气装备的计算机控制技术，必须先对电气装备有一个系统的认识。电气装备是机电一体化装备中除机械机构以外的其它各部分组成，即通常所说的一个设备的电控部分，主要包括传感与测试单元、动力与驱动单元、执行机构以及信息处理和控制单元。而它们的关键部件是传感器、计算机和执行机构。 传感器是将被测量（如各种物理量、化学量等）变换成系统可识别的，与被测量有明确对应关系的电信号的一种装置或元件。“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已成为全世界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一样，源源不断地向人类提供宏观和微观世界的种种信息，成为人类认识自然、改造自然的有利工具。 传感器种类繁多，按被测量分为温度传感器、压力传感器、角位移传感器、扭矩传感器、位移传感器等。按物理原理分为电参量式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、热点式传感器、波式传感器、射线式传感器、半导体式传感器等。传感器的组成结构主要包括敏感元件、转换器件和转换电路。非电物理量依次通过敏感元件、转换器件和转换电路后转变为电学量而可以被采样。传感器应用广泛，如在进行交直流电机控制时，需要用到光电编码器等位置传感器进行电机转速的反馈；在许多机电控制系统中需要检查部件运动是否到位，常需要用到光电传感器、压力传感器和液位传感器等。 执行机构是将控制信号转换成相应动作的机构。它主要用于工业控制、测试等方面。。 执行机构电执行机构按不同标准又可分为：组合式结构和机电一体化结构；电器控制型、电子控制型和智能控制型（带HART、FF协议）；数字型和模拟型；手动接触调试型和红外线遥控调试型等。它是伴随着人们对控制性能的要求和自动控制技术的发展而迅猛发展的： 1．早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全； 2．设备寿命短、易损坏、维修量大； 3．采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。 基于以上原因，电动执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。 执行机构主要应用在以下三大领域： 1． 发电厂典型应用有： ① 火电行业应用 送风机风门挡板、一次进风风门挡板、空气预热风门挡板、烟气再循环、旁路风门挡板、二次进风风门挡板、主风箱风门挡板、燃烧器调节杆、燃烧器摇摆驱动器、液压推杆驱动器、叶轮机调速、烟气调节阀、蒸气调节阀、球阀和蝶阀控制。 ②其它电力行业的阀门执行器应用 球阀、除尘控制喷水、叶轮机转速控制、控制大型液压阀、燃气控制阀、燃烧器点火启动、蒸气控制阀、冷凝水再循环、脱氧机、锅炉给水、过热控制器、再加热恒温控制器及其它相关阀门应用。 2．过程控制 用于化工、石化、模具、食品、医药、包装等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。 3．工业自动化 用于较为广泛的航空、航天、军工、机械、冶金、开采、交通、建材等方面，对各类自动化设备和系统的运动点（运动部件）进行各种形式的调节和控制。 过程控制和工业自动化方面的主要应用举例如下： ① 在硫矿生产中的应用 注水流量控制、球阀和蝶阀控制 ②碳酸钾管道阀门执行器的应用 滑动门、分流器、闸门、蝶阀和球型控制阀 ③水处理阀门执行器的应用 液位流量控制的应用 ④石灰石/水泥厂阀门执行器的应用 球阀或蝶阀控制、处理干水泥、石膏或液体、送风和引风机、调节型风门挡板、旁路风门挡板、环境污染控制和除尘装置、滑动门。对在料斗和储藏库的原材料进行物流控制、闸门、控制原材料在进料口的流量、燃气控制阀、调节转炉上燃烧器进气量、蒸气控制阀、控制生产过程所需的蒸气 ⑤在谷物加工厂执行器的应用。 闸门、分流阀、分配器、物料卸货器、加热器、除尘隔离挡板、气流控制(物流干