自动化控制讲课题要.doc

自动化控制讲课题要一、 引言随着计算机软硬件技术、信息技术与制造业工业技术的高速发展和企业信息化进程的推进，工业自动化转变的越来越复杂，对自动化系统的要求也越来越高。过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或者一定周期程序进行的生产过程。就目前来说，随着计算机的普遍应用，使过程控制的发展达到一个新的水平，实现了全车间、全工厂很少人参与操作管理，过程控制实现最优化集中调度管理相结合的方式。二、 过程控制的特点、任务和要求1、过程控制是由系列化生产的过程检测仪式组成打一个例子，发电厂锅炉过热蒸汽温度控制为例。一台锅炉从出来的蒸汽通过加热送到电厂去，而过热蒸汽的温度是保证发电厂的汽轮机组正常运行的一个重要条件，必须对其进行严格的控制，这时一个简单的过程提前模型也就出来了，要控制加热蒸汽的温度，这是这个过程的主要问题，这时我们需要在自动轮组输入口加一个温度控制器来提前和计量，加热器加热温度基本上都是很高的，要调节加热器的温度需要自加热器里加入冷水，但如果一直打开水龙头灌的话那么加热有没有意义，这是就需要对加热水的阀门进行控制，用到电磁阀来控制开并，一个闭合的回路也就完成了。在这个例子中，我们可以看出，被控过程与过程控制仪表有机的结合在一起，达到控制的意义。2、就位的过程多种多样在现代工业生产中，由于生产规模大小不同，生产工艺的要求各异，生产品种多种多样，因此过程控制中的控制过程也是多种多样。3、控制方案十分丰富由于被控过程的多样，既大多属多变量，分布参数，非线性、为了满足生产中越来越高的要求，控制方案也越来越丰富。过程控制的要求：工业生产对过程控制的要求是多方面的，最终可以归纳为三项要求，既安全性、经济性和稳定性。安全性是指整个生产过程中，确保人身和设备的安全，这是最主要的也是最基本的要求，为达此目的，通常采用报警，联锁保护等措施加以实现。经济性是指生产同样质量和数量产品所水泵的能量和原材料最少，既要求生产成本低而效率高。稳定性是指系统具有抑制外部干扰，保持生产过程中长期稳定运行的能力。过程控制的任务就是在了解掌握工艺流程和生产过程的静、动态特征的基础上，根据三项要求，最后实现对相关工艺过程中设备各行操作。结合公司一厂、二厂实际，就相关PLC站及画面显示功能我给大家作一个简要讲解，系统结构。拿一厂为例，一厂的自控系统的结构为星型结构，也就是说，一个分站独立是一个子站，各个子站之间是无法进行数据交换，如果有必要各站之间需要进行数据交换，那么只有主站和分站通过modbus协议进行通讯 。而各子站之间是通过在中控室的电脑来反映出来的。这样结构有一个优点，集中性能，各站有问题的情况下，不影响中控室对其它各站指令的发送和接复，而就是缺点是造价高。而二厂的自控系统的结构是环型结构，各站与中控都是在一个图上的各点，如果中控与这个图上的有一个站连不上，那么后面几个站都有办法实现启停操作。环型结构的优点是费用低，各站之站的连接简单，就是网络维护量大，容易出问题。讲完结构，我们来说一个站是怎么来实现数由弱电来控制电的，一个站的建立是由模块，而模块主要包括电源模块，CPU模块，模拟量输入提出，模拟量输出模块，数小量输入模块，数子量输出模块组成。电源模块的主要功能是给组态中的模块供电的作用。CPU模块这个比较重要，从硬件的组成到程序的编写，以及数据的采集、分析、运算、执行都在这里完成，也就起到大脑的作用。模拟量输入模块的作用是接受控制仪表的信号，主要接受的是（420MA，05V）的信号，打一个例子，就说液位计，液位计的量程是010M。那么与其对应的电流信号，0代表4MA，而10M代表是20MA，通过对电流值的获取，可以得出相应酬的液位值，但是如果直接取到这些值而不但过程量话，还是没办法使用的，但这项工作是可以CPU模块中完成。模拟数量输出模块，作用是数字量输出输入就是采集一个启动设备的三个主要信号，既自动位置，运行位置、报警位置，所接受的信号是直流24V电压信号，在一个梯形图的编写过程中，这三个信号缺一都不能使一个程序使用稳定和安全。数字量出模块的主要作用是激活继中器的作用，既是开关设备的作用，从数字量的输出模块输出直流24V电压到继电器 。讲到这里，基本上一个PLC站的硬件构成也就基本完成了，随着电子技术的日益迅猛发展，单从自控出发，我们其实了解的是，电气和自控的关系，每台设备的电气柜里都有相应的端子块，自控就是从这些电气柜的端子块里找出相应的数子里输出接出PLC柜里即可。从什么叫过