試驗裝置控制原理及方法——歡送您的蒞臨高啟明

主要內容：控制原理通信信號的分類我們所使用的實驗裝置中的通訊控制原理圖典型電器原理圖講解一.控制原理1.控制原理流程圖2.控制測量對象3.測量傳感器4.PID調節表5.控制執行器1.控制原理流程圖控制理論是一門應用科學，它是隨著科技與經濟的開展而進步開展。我們制造一個系統的目的是要到達假設干物理量的目標值。而要到達這些目標值的標準是：穩、準、快，這也是衡量我們系統中控制局部品質的標準。經典控制理論經典控制理論主要是針對單輸入、單輸出系統的，在過程控制中大量的使用PID控制器。我們在本系統中使用的自動控制原理，是經典控制理論中的一種單回路的閉環反響調節原理。SVPV目標值比較器調節器執行器物理量(控制測量對象)測量傳感器SVPV目標值比較器執行器調節器物理量(控制測量對象)測量傳感器PID表2.控制測量對象溫度壓力流量〔密度〕速度噪音電量扭矩濕度3.測量儀器儀表〔傳感器〕測量儀器儀表〔傳感器〕就是一種將實際物理量轉化為標準電信號的儀器。溫度傳感器〔鉑電阻、熱電偶〕壓阻式壓力變送器、壓差變送器流量計〔電磁、轉子、浮子、漩渦、質量〕風速、轉速〔接觸震動式、電磁感應式、光電感應式〕聲納儀電量測量儀〔WT130、WT230、功率變送器〕扭矩儀溫濕度傳感器溫度傳感器鉑電阻熱電偶補償導線他們之間的區別：鉑電阻的測量精度是±0.1℃，熱電偶補償導線的測量精度是±0.5℃。鉑電阻比熱電偶的價格較貴。鉑電阻一般在一些較為重要、精度要求高的溫度測點中使用，例如壓縮機的進/出口溫度。熱電偶補償導線由于精度不高所以應用在次要的溫度測點上，例如壓縮機環境溫度。壓力變送器壓阻式壓力變送器、壓差變送器流量計電磁、轉子、漩渦、質量速度測量裝置風速、轉速〔接觸震動式、電磁感應式、光電感應式〕溫濕度傳感器溫濕度傳感器電量測量儀電量測量儀〔WT130、WT230、功率變送器〕扭矩傳感器扭矩儀噪聲傳感器聲納儀4.數字調節表〔PID表〕數字調節表山武橫河希曼頓5.控制執行器變頻器電機、水泵功率調整器電加熱〔濕〕風閥調節器管道調節閥〔氣動、電動〕變頻器電機、水泵變頻器依據數字調節表給定的輸出百分比來調整本身頻率百分比輸出，變頻器輸出頻率就決定了電機的轉速。如果電機帶動的是水泵那么就可改變水泵所在管道中的流量大小；我們大家了解到水〔風〕冷冷水機組額定制冷量是一定的，那么流經機組的冷媒水流量大小變化，隨之冷媒水進出口水的溫度差就可改變。如果電機帶動的是汽車空調制冷壓縮機，那么就可以改變壓縮機的轉速。如果電機帶動的是冷卻塔風機，那么就可以改變冷卻塔的散熱量。總之，我們可以通過變頻器來控制流量、溫度、轉速、散熱量等等物理量。功率調整器電加熱〔濕〕調功器電加濕電加熱風量調節閥電動執行機構管道調節閥管道調節閥〔氣動、電動〕二.信號通信的分類1)數字量的通信

a)RS232的通信方式b)RS485的通信方式c)NI-488.2(GPIB)的通信方式2)模擬量的通信

a)微電流信號b)低電壓信號1)數字量的通信數字量就是0和1的組合0VU01T5Va)RS232的通信方式RS232RS232RS232b)RS485的通信方式：這種傳送方式是一種總線通信方式。它的帶負載能力較強，所以，能長距離傳送數據，并且能形成總線通信方式。.RS-485的電氣特性：邏輯“1〞以兩線間的電壓差為+〔2—6〕V表示；邏輯“0〞以兩線間的電壓差為-〔2—6〕V表示。RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。傳輸距離在3公里左右。波特率上限為10Mbps。RS485RS232c)NI-488.2(GPIB)的通信方式：這種傳送方式是一種總線通信方式。它的帶負載能力較強，并且能形成總線通信方式；總線上可以帶多個節點。信號傳送的速率快，適合快速、大批量傳送數據。GPIB2)模擬量的傳輸a)電流信號：0~20mA、4~20mA特點：在負載電阻允許范圍內可以長距離傳播信號。b)電壓信號：0~5V、1~5V、0~10V特點：對負載電阻沒做特別的要求，但隨著傳輸距離的增加，傳輸導線的電阻也將增加，那么在傳輸導線上的電壓降也會增加，那么我要得到的信號就會衰減，所以不能長距離傳播。-+I負載信號-+U負載信號三.我們所使用的實驗裝置中的通訊控制原理圖計算機信號轉換器調節表數據采集器轉換口打印機執行器觸摸屏PLC設備故障、按鈕信號采集控制動力設備控制系統對象：溫度、壓力、流量、轉速……PLC(可編程序控制器)PLC(可編程序控制器)從根本上說是一個裝有程序并與輸入輸出設備相連的CPU〔中央處理單元〕，PLC受程序控制，當輸入設備轉為ON〔或者OFF〕信號輸入時就會產生適當的響應，該響應通常是向某種輸出設備發一個ON〔或者OFF〕信號。輸入設備可以是按鈕、限位開關、或其他能產生信號并輸入到PLC的設備。輸出設備可以是指示燈、交流接觸器、中間繼電器或其它能被PLC輸出信號所控制的設備。當然，PLC還有其它很多功能模塊，比方有的裝置中就采用了模擬量模塊，將一些標準的電信號采集進來，將其轉換成標準的電量信號后再傳給PID控制器和數據采集器。PLC(可編程序控制器)四.典型電器原理圖講解電氣圖的儀器儀表符號及功能解釋：SCR代表調功器，PID代表數字調節表，WT230代表功率測量儀,L代表電流互感器等等。

空氣開關代號為Q功能：實現主回路的短路和過載保護，在設備檢修時實現手動斷電。功能：用來接通和斷開電動機或其他設備的主回路，其輔助觸點通過電流較小，常接在控制回路中。接觸器代號為KM熱過載繼電器整定值旋鈕。熱過載繼電器復位鍵。熱過載繼電器模擬報警鍵。熱過載繼電器代號為FR功能：用來保護電動機使之防止長期過載。功能：用來傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用來控制小容量電動機或其它電氣執行元件。中間繼電器代號為KA與交流接觸器的區別：中間繼電器用來控制小容量電動機或其它電氣執行元件，交流接觸器是控制主動力回路設備的。功能：簡單而有效的短路保護電器。熔斷器代號為FU信號轉換器代號為G01~**功能：實現不同類型和規格的信號之間的轉換。GPIBNI-488.2RS232\RS485……信號采集計算機信