计算机控制2PPT课件

25.05.2020，第1，2章计算机控制系统的检测装置和执行机构，25.05.2020，第二章计算机控制系统的检测装置和执行机构，传感器和变送器过程控制中常用的执行机构运动控制中常用的执行机构，25.05.2020。3，2.1传感器和变送器，传感器是按照规定测量并根据一定规律转换为可用输出信号的装置或装置。传感器的输出信号有各种形式，如电压、电流、频率、脉冲等，输出信号的形式由传感器的原理决定。发射器在将诸如温度、压力、流量、液位、分量等工艺变量以及电力、气体信号(如电流、弦压力、频率、压力信号等)转换为该系统的统一标准信号的控制系统中起着非常重要的作用。因此，发射机的性能、精度等指标对控制系统有相当大的影响。25.05.2020，4，2.1传感器和变送器，主要内容：信号传输和供电4线式和2线式压力检测和传输温度检测和传输流量检测和传输流量检测和传输位置检测和传输其他测试设备和设备，25.05.2020。5，2 . 1 . 1 . 1信号传输和电源4线式和2线式，发射器安装在现场，煤气源或电源从控制室发送，输出信号发送到控制室。气动发射器分别向两个气动管道传输气体源和输出信号。电模拟发射器使用2线制或4线制传输电源和输出信号。25.05.2020，6，25.05.2020，7，hart协议，智能发射器使用双向全数字传输信号，即现场总线通信方式。目前，在一条通信电缆上同时传输420mA电流信号和数字信号的切换方式被广泛使用，这被称为hart协议通信方式。智能发射器的电源也由通信电缆发送。25.05.2020，8，HART协议，highway address ableremotesetanesducer(HART)通信协议是通过数字仪表实现数字通信的协议，具有HART通信协议的发射器可以通过一根电缆同时传输4-20 madc的模拟信号和数字信号。HART communications protocol是物理层，具体取决于international organization for standardization(ISO)的开放式系统互连(OSI)参考模型物理层提供了信号传输方法和传输介质。数据链路层规定了数据帧的格式和数据通信过程。应用层规定了通信命令的内容。25.05.2020，9，2.1.2压力检测和传输，压力检测的主要方法和分类电容式差压变送器，25.05.2020，10，根据压力检测的主要方法和分类、敏感组件和转换原理，特性有所不同。一般分为以下类别：液体注入式压力检测：根据流体静力学原理，将测试的压力转换为液体柱高度进行测量。u型管压力计、单管压力计、补偿微压力计等。结构简单，易于使用，但其准确度受工质的毛细管作用、密度和时差等因素的影响。通常用于测量低压力、真空度或压力差。25.05.2020，11，柔性压力检测：根据弹性元件的力变形原理，将测量的压力转换为位移，进行压力测量。弹簧管、隔膜和波纹管等负载压力检测：使用静压平衡原理测量压力。典型仪表：活塞、浮子和钟。为了校准压力表，通常用作标准设备。25.05.2020，12，电压力检测：使用敏感组件将测量的压力转换为各种功率，如电阻、电感、电容、电位差等。良好的动态响应，范围大的特性，优良的线性，容易的压力自动控制。其他压力检测方法：弹性压力计、压力磁压力计。25.05.2020，13，电容式差压变送器，电容式差压变送器以差动电容为检测元件，作为当前行业常用的变送器，25.05.2020。14，25.05.2020，15的测量部分通过电容式压力传感器和相关电路，起到将差压p按比例转换为差动电流信号Id的作用。差动电容的相对变化量通过电容/电流转换电路比率的转换，扩大到差动电流信号Id 4 20ma输出电流。，25.05.2020，16，智能压力变送器，25.05.2020，17，25.05.2020，18，2.1.3温度检测和传输，温度测量方法分类热电偶热阻模拟温度变送器智能温度变送器，25.05.2020。19，温度测量方法分类，接触测量是根据物体的热交换原理设计的。优点：直观、稳定，系统结构比较简单，测量精度高。缺点：由于温度测量大的歇斯底里，很容易破坏接触过程中被测试对象的温度场分布，因此会发生测量错误，不能移动或测量太小的物体。温度上限受温度计材料的限制，测量的温度不能太高。25.05.2020，20，温度测量方法分类，接触测量主要仪表：基于物体热膨胀原理的膨胀温度测量仪；基于密封容器内工作介质温度升高的压力上升特性的压力温度测量仪；导体或半导体电阻随温度变化而变化的热阻温度探测器使用基于热电效应的热电偶温度传感器。25.05.2020，21，温度测量方法分类，非接触测量是根据物体的热辐射特性和温度之间的对应关系设计的。优点：测温范围，不破坏测温过程中测量对象的温度场分布；可以测量移动的物体；温度测量响应速度快。缺点：测量的温度受物体发射率、中间介质和温度测量距离的影响。主要仪表：辐射温度计、光学高温计、光电高温计、比色计等。其他测量技术：光纤温度测量技术，集成温度传感器温度测量技术等，25.05.2020，22，热电偶测温原理，热电偶温度计用于使用其他导体或半导体的热电效果测量温度的行业常用(标准化)热电偶，铂铑30-铂铑6热电偶(索引号b)，铂铑10-铂热电偶(索引号s)，镍铬-镍，25.05.2020，23，热阻温度测量原理，热阻温度计利用导体或半导体的电阻值随温度变化的特性测量温度的热阻引线的功能是将热阻元件连接到外部测量线。热阻引线对测量结果影响很大，目前常用的引线方法有2线制、3线制和4线制。25.05.2020，24，智能温度变送器，图片。智能温度变送器TT302方框图，25.05.2020，25，以模拟温度变送器、ddz-类型为例，可以与热阻或热电偶一起使用，将温度信号转换为集成标准信号；可以用作Dc毫伏转换器，可以转换为DC毫伏信号的其他流程变量也可以转换为集成标准信号，25.05.2020，26，模拟温度变送器，示意图。模拟温度变送器原理块，25.05.2020，27，25.05.2020，28，2.1.4流量检测和传输，流量检测原理等多种分类方法。质量流量计和体积流量计；根据流体运动的原理，包括体积、速度、动量和质量流量；按测量方法：直接和间接测量。25.05.2020，29，涡街流量计，也称为涡街流量计，涡街流量计是利用规则旋涡脱落现象测量流体流动的仪器。25.05.2020，30，作为电磁流量计，基于电磁感应原理测量具有一定电导率的液体体积流量的流量计。测量管道的准确度不受测量液体粘度、密度、温度和电导率(超过最小容限)的变化的影响，因此没有阻碍测量液体流动的零件，因此压力损失很小。在管道中测量绝缘内衬，适当使用测定电极的材料，可以测量腐蚀性(酸、碱、盐)溶液的流动，尤其是在测量包括固体颗粒(如泥浆、纸浆、纸浆或纤维液体)的溶液流动时，其优越性更为明显。25.05.2020，31，电磁流量计用于测量导电液体的体积流量，也适用于包含或不包含悬浮粒子的液体、粉、浆等粘性介质。质量流量计，超声波流量计，孔板流量计，25.05.2020，32，系列电磁流量计，25.05.2020，33，2.1.5电平检测和传输，液位计差压电平变送器电容式液位传感器，25.05.2020，34，分类，直读水准仪浮力料位计静压水准仪电磁水准仪核发射水准仪声波水准仪光学水准仪，25.05.2020。35，差压电平变送器，差压或压力变送器，便于测量电平和输出标准电流或压力信号。差压式液位变送器的工作原理是，当容器内的液面发生变化时，液体柱产生的静压也随之发生变化。p，25.05.2020，36，电容水平传感器在电容器的板间充不同介质时，电容大小不同，可以测量电容的变化，以检测液体水平、水平、水平和两种不同液体。25.05.2020，37，2.1.6其他测试设备和设备，接近开关，光电开关速度测量仪光电编码器测厚仪测厚仪表，25.05.2020，38、行程开关、接近开关、行程开关、接近开关主要用于系统控制，以机械位移为电信号，广泛应用于机电一体化设备，电路自动切换、极限保护、行程控制等，图。行程开关，图。接近开关，25.05.2020，39，光电开关，光电开关也是常用开关方式的测试组件。本产品由观测器、接收器和电源组成，观测器通常使用发光二极管，并使用光电二极管或光电晶体管。其工作原理是使反射光和反射镜面对面，使反射光发出的光在物体阻挡时输出相应的控制信号。光电开关反射式，双射式，25.05.2020，40，图。光电开关，25.05.2020，41，可分为塔科米发电机、塔科米发电机，这是测量速度的特殊小型电动机，其本质是小型发电机。直流和交流。直流转速表输出电压具有良好的转速和线性关系，电流的极性反映了旋转方向，应用方便。直流速度测量发电机有电刷、换向器等接触装置，可靠性下降，准确度也受到影响。交流速度计的输出频率严格对应于旋转速度，输出信号可以通过放大成型转换电路转换为标准电压或电流信号。输出特性根据载荷特性而变化。25.05.2020，42，光电编码器，光电编码器(光电编码器)作为传感器，高精度，低功耗，非接触磨损，稳定性和可靠性。特别是通过数字输出，可以很容易地与电脑联机的优点。编码器的应用表示所测量的物理量的特性，测量移动机器的直线位移、角度位移、速度、相位等，或间接测量温度压力、流量等物理量，并提供相应的电量输出。在自动化系统中，厚度测量属于长度测量类别，但作为特殊长度测量的检测反馈元素，闭环或半闭环自动控制系统，25.05.2020，43、测厚仪表等。目前常用的厚度测量通常属于移动物体厚度的连续测量，但对于非连续测量，使用普通的简单机械测量仪以检测方式分为接触和非接触两类。根据转换原理，分为射线式、涡流、微波、激光、电容式、感应等。25.05.2020，44，2.2过程控制中常用的执行器是过程计算机控制系统的重要组成部分。其作用是接收控制器发送的控制信号，改变控制介质的流量，使控制变量保持在请求的数字或一定范围内。25.05.2020，45，执行器有多种分类方法，如下所示：按功率能量分类分为气动操作机、电动操作机、执行器。气动执行器的特点是使用压缩空气作为能量，结构简单，动作稳定，输出推力大，维护方便，防火和防爆优秀，价格低。即使使用电表或计算机控制，也可以使用气动操作机，通过电/气转换器或电/气阀门定位器将电信号转换为0.020.1MPa的标准压力信号。根据动作极性分类为正负执行器。根据运动日程，分为角度行程执行器和直线行程执行器。根据运动特性，分为比例执行器和积分执行器。25.05.2020，46，气动执行器，气动执行器也称为气动执行器，由气动执行器和调节阀(控制机构)组成。致动器具有表示致动器运动调度的标尺。图片。气动执行器，25.05.2020，47，气动执行器，典型气动执行器中，胶片式执行器最频繁，25.05.2020，48、控制机构、控制机构(即调节阀)实际上是可以更改为局部电阻的节流元件，包括阀体、阀座、阀座、阀杆、阀杆、阀杆、上下阀杆等。控制阀直接与控制介质接触，为了适应各种使用要求，阀门、阀体结构、材料不同的控制阀的线轴包括直行程线轴和角度行程阀，25.05.2020，49，电/气转换器，电转换器电气阀门定位器压缩空气过滤器，25.05.2020，50，电动执行器，25.05.2020，51、电动执行器、电动执行器和气动执行器一样，是控制系统的重要组成部分。该设备从控制器接收420mA或010mA直流电流信号，将其转换为适当的角度位移或直线行程位移，并操纵阀、挡板等控制机制，使自动控制电动执行器具有直线行程、角度行程和多个旋转类型，25.05.2020，52，电动执行器主要由伺服放大器和执行器组成，如下图所示。图片。电动执行器方框图，25.05.2020，53，现场总线执行器，现场总线智能执行器由现有执行器、装有微处理器的控制器、可与PC或PLC双向通信的模块和软件组成，集成了与主机计算机或控制系统通信的功能智能和高精度系统控制功能的结构智能通信功能智能自诊断功能，25.05.2020，54，2.3常用于运动控制的执行器，直流伺服电动机交流伺服电动机步进电动机电磁阀和液压阀，25.05.2020，55、DC伺服电动机、DC伺服电动机是控制系统中特殊用途的电动机。工作原理、基本结构及内部电磁关系和通用电动机是相同的。一般分为永磁和电磁学两种基本结构类型。电磁直流伺服电动机根据励磁方式分为女人、女人、串行女人和女人四种。永磁直流伺服电动机也可以看作是一种励磁直流电动机。直流伺服电动机具有启动力矩、速度调节范围、机械特性和调节特性线性、控制方便