10-控制器2.ppt

1、控制器,知识在积累 勤奋出天才,上节课知识回眸,知识点: P控制、I控制、D控制数学表达式； P控制、I控制、D控制的特点； P控制、I控制、D控制的控制器参数； P控制、I控制、D控制对控制质量的影响。,控制规律,特点,控制器参数,控制及时快速,存在余差,比例度,比例度越小，控制作用越强，比例作用太强引起振荡。,1.比例控制,2.积分控制,控制规律,特点,控制器参数,控制过程缓慢,可消除 余差,积分时间,积分时间越短，控制作用越强，积分作用太强引起振荡。,3.微分控制,控制规律,特点,控制器参数,有超前控制的作用,微分时间,微分时间越长，控制作用越强，微分作用太强引起振荡。,对滞后大的对象有

2、很好的效果，使控制过程的动偏差减小,3.2 控制器,3.2.1 概述 控制器的作用 比较 运算 输出信号 类型,执行器,PID运算,测量值与给定值比较,按能源分类,按信号类型分类,气动控制器,电动控制器,模拟式控制器,数字式控制器,3.2 控制器,3.2.1模拟式控制器 电动控制器 1）电动单元组合仪表（ DDZ）概念 代替人脑、眼、手功能的仪表组成的仪表。 2）发展历程 类 型 DDZ- DDZ- DDZ- 电子元件 电子管 晶体管 集成电路 电 源 220VAe 220VAe 24VDC 信号范围 010mA 010mA 420mA, DDZ-型控制器,1）特点： 采用标准信号，现场传输信

3、号为420mA。 采用集成电路 仪表统一由电源箱供给24VDC电源 结构合理 整套系统可构成安全火花型防爆系统,2）作用 接收来自变送器或转换器的15V直流电流测量信号作为输入，与15V直流电流给定信号比较，然后对其偏差进行PID运算，输出420mA直流电流信号。 3）组成 控制单元 指示单元,控制单元 输入电路完成信号的综合放大； PD 电路完成PD运算； PI 电路比例积分运算； 输出电路完成V / I 转换； 操作电路输出一个手动控制信号。 硬手动操作电路：没有时间，直接开大关小阀门。 软手动操作电路：阀门需一定时间开、关。 指示单元 测量指示 给定指示,3）组成,DDZ-型电动调节器结

4、构方框图,4）调节器的四种工作状态,自动 保持（调节器输出保持不变） 软手动 （调节器输出随时间按一定速度变化） 硬手动 自动-手动切换过程中，阀门开度不允许突变。,5）七个开关,K1、K2 自动手动联动开关 K3 P、PI开关 K4 软手动开关 K5 测量/校正开关 K6 内外给定开关 K7 正反作用开关 正作用：测量信号 调节器输出 反作用：测量信号 调节器输出,DZ型基型电动调节器正面图 1自动A-软手动M-硬手动H切换开关；2双针垂直指示器；3内绐定设定轮；4输出指示器； 5硬手动操作杆；6软手动操作板键；7外给定指示灯；8阀位指示器； 9输出记录指示；10位号牌；11输人检测插孔；1

5、2手动输出插孔； 13给定值指针（黑）；14测量值指针（红）；15输出值指针,3.2.2 可编程逻辑控制器和数字式控制器, 可编程逻辑控制器（PLC） PLC （Pregranmable logic Contrower）主要用于顺序控制、逻辑控制，如机械加工控制，离散的生产过程、连续的生产过程中开停泵的启停顺序控制。 现在的PLC增加了许多模拟控制器所具有的功能，使之功能更加丰富和完善。,PLC软件工作原理,循环扫描方式I/O刷新 + 执行指令,输 入 端 子,输 入 映 象 寄 存 器,输出映象寄存器,输出锁存,输出端子,END,X1,X2,X3,Y0,Y1,输出设备,X1,X2,Xi,输入

6、采样,执行程序,输出刷新,输出,刷新,PLC特点：,PLC突出的特点是可编程，通过编程来实现特定的控制功能，可靠性高，可在工业环境下可靠运行，控制方案实现简单。 编程语言 助记符语言、梯形图语言、流程图语言、布尔代数语言以及一些高级语言(C BASIC PASCAL型式都有，一般用于中型或者大型的PLC的编程)。,梯形图语言,电 源,CPU,DI,AI,AI,AO,AO,DI,线卡总线,梯形图语言是一种采用常开触点、常闭触点、线圈和功能块图形语言，它类似继电器线路图，直观易懂。,底槽,硬件的结构: 模块化，如Sinemens S7-300模块,DO,DO,输入输出模块,数字式控制器,以微处理器为运算、控制核心，外形与模拟式控制器相似，由用户编程组织调节规律，也称为可编程调节器。 1) 特点：单路调节器的种类很多，但性能和设计思想基本相似，归纳起来具有如下特点： .具有常规模拟调节器同样的外特性。 .具有更丰富的运算、控制功能。 .灵活性好、控制功能多，组成方式灵活，还可根据需要进行修改。,.可靠性高，使用元件少，采用高可靠的集成电路。 具有完备的自诊断功能和异常报警功能。 .具有通信功能。 2)PID运算 具有各种软件功能模块，功能模块的作用主要是运算和调节，其中运算模块数目比调节模块多。 采用PID运算，完全通过公式运算来实现，因此可以更加准确地按公式来实