第一篇:控制系统中的抗干扰技术论文
随着微电子技术的高速发展和电路集成化程度的提高,单位面积内大规模集成芯片元器件数越来越多,所传递的信号电流也越来越小,系统的供电电压也越来越低,现已降到5V、3V乃至1.8V。因此,芯片对外界的干扰也越趋敏感,所以显示出来的抗干扰能力也就越来越低。
想要提高控制系统的抗干扰能力,我们除了在设计控制系统本体的时候提髙其抗千扰能力之外更重要的是如何提高控制系统在工程应用时的抗干扰技术,例如对噪声的产生以及噪声在传播途径中加以有效的抑制等等。
1电缆的静电屏蔽和电磁屏蔽
在控制系统中线缆非常重要因为它在控制系统中最长,容易通过近场的耦合干扰控制系统,并且它还像一根拾取和辐射噪声的天线。所以用屏蔽来抑制线缆的静电感应和电磁感应是抗干扰的方法之一。
1.1电容性耦合的抑制
静电屏蔽:当受感应导线的外层包上屏蔽层以后那么感应的噪声电压便作用在屏蔽层上,我们在为屏蔽层提供一个良好的接地那么屏蔽层上的电压为零所以受感应导体上的噪声电扭也为零,所以有效的抑制了电场的耦合。所以我们在工业现场无论是电源电缆或是信号电缆都应采用屏蔽电缆。
1.2电感性耦合的抑制
电感性耦合即为线路间磁场的相互作用。在这里我们主要谈谈采用电磁屏蔽,包括双绞电缆和同轴电缆的使用。
(1)对作为噪声源的导线施行电磁屏蔽
如果我们对一段导线增加屏蔽那么电流流过后,全部通过导体的屏蔽体返回到干扰源。由于流过屏蔽体上的电流产生磁通量,且与导体产生的磁通量大小相等方向相反,这样在屏蔽体的外面,不存在磁通量,既这段导线被屏蔽了。但是在低频时不宜两端接地。
(2)对作为信号线路施行电磁屏蔽。
信号线路防外界磁场干扰的最好方法是减少接收环路的面积以减少干扰磁场对接收环路产生的磁通量密度。对于减少接收环路面积只有加屏蔽体两端接地才可以做到,才有电磁屏蔽作用,但是这种情况下电流的频率不宜太低。
(3)双绞的电磁屏蔽原理及应用。
双绞线本身是一种电磁屏蔽形式。
对作为噪声源的导线实施电磁屏蔽的原理图。当双绞线中有电流流过时在导线绞合所组成的很小的环路内产生相应的磁通。而在环路外由于两边导线流过的电流方向相反,产生的磁通方向相反从而大部分磁通被抵消。这种方式常用于供电线路上。
对信号线实施电磁屏蔽。
图2是双绞线信号线实施电磁屏蔽的原理图。当双绞线在噪声的磁通中每根导线均被感应出感应电流,其感应方向如图2所示。这样同一根导线在相邻两个环的两段上流过的感应电流大小相等方向相反,从而被抵消。所以在总的效果上,导线并没有产生感应电流。
(4)同轴电缆和屏蔽双绞线。
同轴电缆是一种用金属编织网作屏蔽的电缆,在很大的范围内,具有均匀不变的低损耗的特性阻抗,可用于高频乃之超髙频的频段。无论是屏蔽双绞线,或者同轴电缆,为了抑制电容性耦合,一般是单端接地,通常是在控制室侧接地。
2控制系统的接地
从电气角度来看,大地具有导电性且有无限大的容电量,所以我们可以把大地作为一个等电位点或者等电位面。接地的作用有两点:(1)保护人身和设备安全,如保护地、防雷地、防静电等。(2)抑制干扰,如工作地、屏蔽地、模拟地、数字地等。
下面我们来分析几个例子。
2.1不屏蔽接地干线会带来干扰
现象:有DCS系统采用单独接地,但信号总是不稳定。
原因:经过现场考察发现,其接地干线长数十米,从楼顶沿外墙敷设到接地体,没有穿管屏蔽,过长的接地干线,如果没有屏蔽措施,接地干线也象是一根天线,可以接受大量的干扰信号,使控制系统无法稳定工作,乃至系统卡被烧毁。
结论:接地干线应愈短愈好,必要时也应该采取屏蔽措施
2.2和其它接地系统要保持一定距离现象:某DCS采用单独接地,发现信号干扰很大。
原因:DCS系统的单独接地体和原有的接地网相距不到5m。
结论:若DCS采用单独接地,其接地体和电气接地网相距必须大于5m,和防雷接地体相距必须大于20m。
2.3等电位接地也要考虑接地引入点的位置
现象:有DCS系统采用等电位接地,但信号中常常出现信号不规则的波形。
原因:离DCS的接地引入点不到几米处有大功率电动机的接地点。
结论:要保持和防雷地、大电流髙电压设备的接地点有不小于10m的距离。
3控制系统的雷电防护
(1)雷电对控制系统侵害的途径:静电感应、电磁感应、反击、电磁场辐射等。
(2)雷电电脉冲的基本防护措施:①屏蔽:屏蔽分为电缆的屏蔽和控制
室的屏蔽。第一,电缆的屏蔽:许多行业规范对屏蔽电缆的接地,原则上是一端接地另一端不接地。但是单端接地只能防静电感应抑制不了电磁感应所产生的干扰。所以延伸出了信号传输线的双层屏蔽,电缆采用双层屏蔽,两个屏蔽层的层与层之间是绝缘的,内层单端接地,抑制电容性耦合;外层两端或多端接地,抑制电感性耦合。双层屏蔽电缆的外屏蔽层可采用下述方法实现:铠装电缆的铠装层;敷设电缆的金属线槽、金属管等;钢筋混凝土结构的电缆沟。第二,控制室的屏蔽:控制室的屏蔽方式大体有建筑物的自身屏蔽、金属网格的格栅型大空间屏蔽以及金属板材围成的壳体屏蔽等。壳体屏蔽的屏蔽效果最好,但投资也很大,适用于实验室装置。建筑物自身对屏蔽也有一定的效果,但效果不理想。而格栅型大空间的屏蔽可以通过选择网格宽度的大小来满足控制系统的需要,平衡投资的大小和效果的好坏,格栅型大空间的屏蔽最为理想。②合理布线:A减少感应环路面积以减小互感,从而抑制干扰的电感性耦合。B和引下线保持一定距离。③浪涌保护器:浪涌保护器是一种限制瞬态过电压和分流浪涌电流的器件。其基本原理是,它并接在被保护设备的附近,在没有浪涌出现时为高阻抗,当出现浪涌时就在很短的时间内(ns级)将雷电流释放到地使浪涌保护器变为低阻抗,从而保护了被保护设备。④接地和等电位连接:防雷工程的接地系统用于雷电流的释放;抑制雷电电磁脉冲的电磁感应和静电感应;将分开的仪表装置通过等电位连接,以减少控制系统的设备在金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。
4控制室的静电防护
静电在工程中的应用:静电除尘、静电喷涂、静电净化、静电复印等。
4.1静电放电的特点
(1)由于静电放电的时间是ns级的峰值电流可达数十安培,所以说瞬间的功率十分巨大。(2)由于电流波形的上升时间很短,即di/dt很大,所以可以感应出几百伏乃至上千伏的高电位,从而产生出强电场。由于电流脉冲上升时间极快,持续时间极短,所以产生的静电放电电磁脉冲其能量足以使电子部件中敏感元件损坏。
4.2控制室静电防护的基本措施
防止控制系统和电路不受静电放电的干扰和破坏,控制室的设计即静电防护工作区的建立应采取的基本方法,一般有:
(1)抑制千扰源,减小或消除源头上的静电积累。防止静电的产生是最彻底的方法,从产生静电的原理看,应该从降低有关物体的绝缘度着手,使两物体即使摩擦也不产生或少产生静电。(2)铺设具有-定电阻率的防静电地面,它不仅可以导出人体静电,也为活动的设备提供了静电接地的条件。(3)操作人员宜穿防静电制服。防静电制服通常是由导电纤维或经抗静电改性的织物制成。用于防止人体静电的积累。(4)操作人员穿防静电鞋也是一种可行的措施。因为人是导体,在人体静电防护中最主要的措施是保证人体始终静电接地。(5)控制柜以及电缆的屏蔽层都必须保持良好的接地。(6)设置温、湿度控制。
上述诸措施中,控制控制室的温度和湿度和防静电地面的设置和接地必须在控制室的设计阶段提前考虑。
第二篇:三菱PLC控制系统抗干扰的措施
1、采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰。
对于三菱PLC系统供电的电源,应采用非动力线路供电,直接从低压配电室的主母线上采用专用线供电。选用隔离变压器,且变压器容量应比实际需要 大1.2~1.5倍左右,还可在隔离变压器前加入滤波器。对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、采用多次隔离和屏蔽及漏感技术的配电器。控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电,并与主电路电源分开。三菱PLC的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电,以减少外围传感器内部 或供电线路短路故障对三菱PLC系统的干扰。此外,为保证电网馈电不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,UPS具备过压、欠压保护功能、软 件监控、与电网隔离等功能,可提高供电的安全可靠性。对于一些重要的设备,交流供电电路可采用双路供电系统。
2、正确选择电缆的和实施敷设,消除三菱plc的空间辐射干扰。
不同类型的信号分别由不同电缆传输,采用远离技术,信号电缆按传输信号种类分层敷设,相同类型的信号线采用双绞方式。严禁用同一电缆的不同导线 同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,增大电缆之间的夹角,以减少电磁干扰。为了减少动力电缆尤其是变频装置馈电电缆的辐射电磁干 扰,从干扰途径上阻隔干扰的侵入,要采用屏蔽电力电缆。
3、三菱plc输入输出通道的抗干扰措施
输入模块的滤波可以降低输入信号的线间的差模干扰。为了降低输入信号与大地间的共模干扰,三菱PLC要良好接地。输入端有感性负载时,对于交流 输入信号,可在负载两端并接电容和电阻,对于直流输入信号可并接续流二极管。为了抑制输入信号线间的寄生电容、与其他线间的寄生电容或耦合所产生的感应电 动势,可采用RC浪涌吸收器。
输出为交流感性负载,可在负载两端并联RC浪涌吸收器;若为直流负载,可并联续流二极管,也要尽可能靠近负载。对于开关量输出的场合,可以采用 浪涌吸收器或晶闸管输出模块。另外,采用输出点串接中间继电器或光电耦合措施,可防止三菱PLC输出点直接接入电气控制回路,在电气上完全隔离。
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第三篇:电磁兼容与抗干扰技术
什么是《电磁兼容与抗干扰技术》(简述)
在各种工业控制系统中,随着变频器等电子电力装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成控制系统的硬件损坏,有时虽不致损坏系统的硬件,但常使智能化控制装置内微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动控制系统设计、制造和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。一.电磁兼容(EMC)概述
1.电磁兼容的定义
采用一定的技术手段,使同一电磁环境中的各种电子、电气设备都能正常工作,并且不干扰其它设备的正常工作,这就是电磁兼容(英文Electromagnetic Compatibility,缩写为ECM).国际电工委员会(IEC)对电磁兼容性的定义是“电磁兼容性是电子设备的一种功能,电子设备在电磁环境中能完成其功能而不产生不能容忍的干扰。”
在国家标准GB/T4365-1995中对电磁兼容严格的定义是:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承担的电磁骚扰的能力。电磁兼容有两方面的含义:
(1)设备对来自外部环境的电磁干扰必须具有一定的承受能力(抗扰度)。(2)设备在正常工作时产生的电磁干扰不超过一定的限值,不干扰其它设备的正常工作。
目前,随着我国经济的发展和科技的进步,工控设备的使用越来越广泛。特别是涉及到大的控制系统时,例如控制系统既有PLC、数控系统、变频器、又有智能化仪表控制系统。如果在系统设计和安装时,没有充分考虑电磁兼容的问题,小则造成设备不能稳定运行,大则造成设备的损坏。目前EMC已经成为系统故障的主要原因。
EMC的一条准则是“预防是最有效的,最经济的方案”。所以,EMC已经成为电气系统设计时必须重视的问题。
电磁兼容性学科涉及的理论基础包括电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、通信技术、材料科学、生物医学等等,所以电磁兼容性学科是一门实用性很强的综合性的前沿学科。
为了实现仪器设备之间的电磁兼容,国家针对各种电子、电器产品已经颁布了一系列强制性的电磁兼容执行标准。电磁兼容技术贯穿于电子、电器产品设计、制造、检验、销售的全过程。电磁兼容问题解决的越早,投资效益越高。如果在产品的立项、设计阶段就解决了电磁兼容技术,电磁兼容措施的有效性最高,产品的成本最低。如果产品已经成批的制造出来了,才发现不符合国家的电磁兼容标准,在采取补救措施,产品的成本就会大大提高。
二.EMC设计的主要内容 A,电气设计: ① 各元器件的干扰控制和抗干扰措施:屏蔽技术、滤波技术、接地技术的应用。② 元器件的布局、导线的敷设等。B.结构设计:
机箱的屏蔽,包括通风口、缝隙、表头、显示器、指示灯等处的处理。
三.、抗干扰技术概述 A.接地技术 接地的作用和分类 几种常用的接地方法 浮点接地 单点接地 多点接地 混合接地技术 B.滤波技术 反射式滤波器 损耗滤波器 有缘滤波器 C.屏蔽技术
主动屏蔽、被动屏蔽;
静电屏蔽、磁场屏蔽、电磁屏蔽。
四.PLC控制系统的抗干扰。
五.变频器控制系统的抗干扰。
第四篇:过程控制系统论文
过程控制系统的发展史
“过程控制”是现代工业自动化的一个重要领域.随着各类生产工艺技术的不断改进提高,生产过程的连续化、大型化不断强化,随着对过程内在规律的进一步了解,以及仪表、计算机技术的迅猛发展,生产过程控制技术获得了更大的进展。《过程控制系统》是过程控制自动化及相关专业的一门主要专业课程。过程控制系统可分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。前者在生产过程自动化中应用最早,已有六十余年的发展历史,后者是自20世纪70年代发展起来的以计算机为核心的控制系统。从系统结构来看,过程控制已经经历了四个阶段。
1.基地式控制阶段(初级阶段)
20世纪50年代,生产过程自动化主要是凭生产实践经验,局限于一般的控制元件及机电式控制仪器,采用比较笨重的基地式仪表(如自力式温度控制器,就地式液位控制器等),实现生产设备就地分散的局部自动控制。在设备与设备之间或同一设备中的不同控制 系统之间,没有或很少有联系,其功能往往局限于单回路控制。过程控制的目的主要是几种热工参数(如温度,压力,流量及液位)的定值控制,以保证产品的质量和产量的稳定。时至今日,这类控制系统仍没有被淘汰,而且还有了新的发展,但所占的比重大为减小。
2.单元组合仪表自动化阶段
20世纪60年代出现了单元组合仪表组成的控制系统,单元组合仪表有电动和气动两大类。所谓单元组合,就是把自动控制系统仪表按功能分成若干单元,依据实际控制系统结构的需要进行适当的组合,因此单元组合仪表使用方便,灵活。单元组合仪表之间用标准统一的信号联系,气动仪表(QDZ系列)为20~100kPa气压信号,电动仪表为0~10mA直流电流信号(DDZ—Ⅱ系列)和4~20mA直流电流信号(DDZ—Ⅲ系列)。由于电流信号便于远距离传送,因而实现了集中监控与集中操纵控制系统,对提高设备效率和强化生产过程有所促进,使用那个了工业生产设备日益大型化与连续化发展的需要。随着仪表工业的迅速发展,对过程控制对象特性的认识,对仪表及控制系统的设计计算方法等都有了较大的进步。但从设计构思来看,过程控制仍处于各控制系统互不关联或关联甚少的定值控制范畴,只是控制的品质有了较大的提高。单元组合仪表已延续了几十年,目前国内还广泛应用。由单元组合仪表组成的控制系统,其控制策略主要是PID控制和常用的复杂控制系统(如串级、均匀、比值、前馈、分程和选择性控制等)。
3.计算机控制的初级阶段
20世纪70年代出现了计算机控制系统,最初是直接数字控制(DDC)实现集中控制,代替常规的控制仪表。但由于集中控制的固有缺陷,未能普及与推广就被集散控制系统(DCS)所替代。DCS在硬件上将控制回路分散化,数据显示,实时监督等功能集中化,有利于安全平稳的生产。就控制策略而言,DCS仍以简单的PID控制为主,再加上一些复杂的控制算法,并没有充分发挥计算机的功能。
4.综合自动化阶段
20世纪 80年代以后出现了二级优化控制 ,在DCS的基础上实现先进控制和优化控制。在硬件上采用上位机和DCS(或电动单元组合仪表)相结合,构成二级计算机优化控制。随着计算机及网络技术的发展,DCS出现了开放式系统,实现多层次计算机网络构成的管控一体化系统(CIPS)。同时,以现场总线为标准,实现以微处理器为基础的现场仪表与控制系统之间进行全数字化,双向和多站通信的现场总线网络控制系统(FCS)。FCS将对控制系统结构带来革命性变革 ,开辟控制系统的新纪元。
当前自动控制系统发展的主要特点是:生产装置实施先进控制成为发展主流;过程优化受到普遍关注;传统的DCS正在走向国际统一标准的开放式系统;综合自动化系统(CIPS)是发展方向。
综合自动化系统,就是包括生产计划和调度,操作优化,先进控制和基层控制等内容的递阶控制系统,亦称管理控制一体化系统(简称管控一体化系统)。这类自动化系统是靠计算机和及其网络来实现的,因此也称为计算机集成过程系统(CIPS)。这里,“计算机集成”指出了它的组成特征,“过程系统”指明了它的工作对象,正好与计算机集成制造系统(CIMS)相对应,有人也称之为过程工业的CIMS。
可以认为,综合自动化是当代工业自动化的主要潮流。它以整体优化为目标,以计算机为主要技术工具,以生产过程的管理和控制的自动化为主要内容,将各个自动化 “孤岛”综合集成为一个整体的系统。近二十几年来,工业生产规模的迅猛发展,加剧了对人类生存环境的污染,因此,减小工业生产对环境的影响也已纳入了过程控制的目标范围,综上所述,过程控制的主要目标有保障生产过程的安全和平稳,达到预期的产量和质量,尽可能减少原材料和能源消耗,把生产对环境的危害降低到最小程度。由此可见,生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段,是20世纪科学与技术进步的特征,是工业现代化的标志之一。
以上为过程控制系统的历史,现状以及未来的发展方向。
电专111班
孟阳
120114303113
第五篇:计算机控制系统论文
计算机控制技术的应用
xx(沈阳工业大学 研究生学院,辽宁省 沈阳市110000)
摘要:随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法3个方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文的主要目的就是在浅析计算机控制技术原理的同时,对计算机控制系统的发展趋势进行描述。关键词:计算机控制技术;原理;应用
中图分类号:TP29
文献标识码:A
文章编号:
The application of computer control technology
xxxxx(Shenyang University of Technology Shenyang 110000)
Abstract: with the development of science and technology, more and more people use computer to realize control.In recent years, computer technology, automatic control technology, measurement and sensor technology, the CRT display technology, communication and network technology and the rapid development of modern microelectronics technology, computer control technology on the development, therefore, to design a good performance of the computer control system is very important.Computer control system includes three aspects: hardware, software and control algorithm, a complete design also need to consider the anti-jamming performance of the system, the system can run effectively for a long time.The main purpose of this article is on the principle of computer control technology of shallow at the same time, the development trend of computer control system is described.Key words: computer control technology;The principle;application
1.计算机控制系统组成
计算机控制系统的组成计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。而一个完整的计算机控制系统应由下列几部分组成:被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。1.1硬件部分
计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。1.2 软件部分
软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制视才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应
用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对 外进行联系及提供服务的软件。例如操作系统、监控程序、语言加工系统和诊断 程序等。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的 服务程序。例如过程监视程序、过程控制程序和公用服务程序等。应用软件是在 系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常 应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用 软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用 户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专 用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期。提高了应用软件的 可靠性。
2.计算机控制系统的特点
(1)结构上:计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部 件的混合系统。
(2)计算机控制系统中除仍有连续模拟信号之外,还有离散模拟、离散数字等 多种信号形式。
(3)由于计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使 计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析 和设计。
(4)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的 控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性。
(5)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器(控制 计算机)经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路。
(6)采用计算机控制,如分级计算机控制、离散控制系统、微机网络等,便于 实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高。
3.计算机控制系统的控制过程
(1)实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
(2)实时控制决策:对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制 规律决定进一步的的控制过程。
(3)实时控制:根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任 务。
4.计算机控制系统的设计过程
计算机控制系统的设计过程计算机控制体系的软件和硬件的组织构造是根 据它联系的设备不一样,有所改变的,他们的组织结构大致是一样地,可以涉及 到系统设计,控制任务,软件设计等。4.1系统方案设计
我们依据体系设计任务书进行总体方案设计,对体系的软件,硬件它们的构 造再考察它的要求,推算出合适它的的系统,组成一个新的系统。再时间很紧张 的时候可以拿现场的配件组合,再设计费用不到位的时候工作人员可以组织自己 设计的模式,但是要注意化风好软件和硬件的价格及时间,控制体系结构它的概括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。4.2控制任务
我们要对超控设备进行调研,研究,了解工作程序是再体系设计1前应该做好的事,只有理解了它的要求,理解了它要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,我们要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。4.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。他们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将他们正确组合、互相连接、实验和调试。
4.4现场安装调试
首先要按设计计划合理组装装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系的置和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系的数据调整实试要在现场进行。
5.计算机控制技术在自动化生产线上的应用
工业机器手臂的自动化的冲压生产线运行循环路线可以简单概括为:上下料机构板材冲压。钢板物料的传送、线头板料清洗涂油、钢板板物料料位置校正、第一台压床冲压、下料机器手臂提取物料、压床再次冲压、依设计流程传到下一个工序、机器人收取物料并裁剪、把它输送到下一台压床、下一台机器人接着提取物料、把物料放到输送装置上,工人开始按规定型号堆积板材。用工业机器人的自动化的生产线,会更加符合现再经济发展的需求及技术方面的创新。机器人手自动的化生产线适用于现在大规模的生产的各个行业,也适合已有生产线实现全自动的业再次更新,工程机器人自动的生产线通过改变不同的软件,它可应用于很多车型生产,它的可控制性能很好,工业机器人体系组成包括上下料结构、清洗涂油机体系对各种型号的冲床兼上下料体系、物料输送体系。各个分体系连接间的电气化操控是按照统一操做控制和删减控制的原则,他们再不同附件的操控系统中,他们是应用了机械与构建操控的很有代表性的一个组成,他们每个级别都应用不一样的互联网工程和软硬件控制,以达到不同的设计效果实现自动化。各部分操控体系采用具有现场总线形式的PtC操控方法,他有独立操控和智能操控的特点。为确保控制体系正常运转,我们在车间总的线路全部采用西门子Proflbus总线及di数字化的局域计算机网络的分布式包交换技术体系。每个监督控制结构的PiC之间及PiC与上~个机械间的联系全部采用了现代化的集成板的局域电脑互联网的分布式包交换技术,供监控体系相互联系时应用。冲床机的运动中枢应连接Ethetnet csrd与机器人的操控体系联网,操控体系与工业机器人的联系方式是通过Proflbus.DP的总路线连接的他们实现了信息的互换和连接。连接体系采用了HMI SIEMENS的触摸技术,在每一个可操控的部件上都放置一个显示屏,它应用了Proflbus的数据连接。各个部件都安装了信息指示灯和紧急开关,屏幕可看到系统信息及显示错误出现在那里,与这个设备有联系的的i\O 信号在HMi上显示,他们以红灯和黄灯区分。系统如果发现哪里有情况,将会鸣笛警报,显示屏上将会出现问题出现在那里,以便维修人员查找。这个体系还有演练数字场景的能力,在磨拟演练中,它的压力和转动速度可能会影响到生产还有可能会发生操作控制与机械运转不同步的可能,体系是通机器人的离线程序控制的机器人的运行路线,来减少生产现场的实验休整周期。机器人冲压设备再生产中使用面很广,他改变了传统的劳动模式,改善了劳动条件及强度,确保了生产的安全,提高生产的进度及产品的合格率,它不但材料的生产流程还减少了浪费,节约了时间,缩小了生产成本,随着生产线的制作、调试设备的周期设计时间不断提前,机器人自动化生产线越来越为汽车主机厂所接受,成为冲压自动化生产线的主流。
6.竖炉球团计算机控制系统
结合球团生产的特点,将竖炉球团T艺分解为四组,即配料烘干组、润磨旁路组、造球组、竖炉组根据现场的实际情况。系统的控制设备主要分布在总控室和现场设备控制站,其中竖炉组控制箱全部放在总控室。按照竖炉自动系统的控制要求和各设备的功能,系统可分为四层,各层设备和功能如下。
第一层为处于系统底层—— 检测元器件与执行机构。该层主要有电动蝶阀、放散阀、各种仪器仪表、变频器以及快切阀等。主要完成生产设备的操作和工艺参数的监测,执行来自PLC的程序指令,并做出相应的操作或显示实时监测数据参数。
第二层为PLC控制层,包括CPU模块,PS模块,DI、DO、AI、AO模块,ET200M模块和各种网络通信接口适配器等 主要完成整个系统PLC站的控制网络集成,负责接收从设备层传送的信息、数据和上位机控制的命令,并将这些命令再反馈到设备层,完成中央信息层与设备层之间的信息、数据、命令传输及交换
第三层为中央信息层,即上位机控制层。监控上位机是j台研华IPC一610H工控机(配有Windowsxp操作系统,并安装STEP75.4西门子编程软件和组态软件),一台为操作员站,一台为T程师站,另外一台作为操作员站和工程师站的热备;两台彩色喷墨打印机和相关网络通信设备等组成。通过上位机,操作人员可以远程控制现场各设备的运行,完成实时监测参数和现场设备运行状态的控制,历史数据的记录、查看,报警与故障的提示和处理等功能
第四层为网络和其他外部保护设备 工业以太网交换机、不间断电源(UPS)、信号避雷器和隔离器,用于发生断电、雷击或电磁干扰等情况,各种设备仍能安全稳定地运行且信号正确无误传送。
7.总结
计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。通过大量的阅读关于计算机控制的文章,了解到了计算机控制与我们密切相关,无处不在。也随着社会的发展,人们也越来使用计算机来控制,对与一些企业来说使用计算机控制,虽然技术或者一些仪器需要大量的资金,但是从长远方面来看,它节省了人力物力。从算机控制的技术应用的方面的考虑,我认为计算机控制的技术发展潜力还是很大的,值得我们去学习去研究。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步的进入到生产的各个领域。所以我们要不断创新改革,创作出一个更好的控制体系是非常有意义的。
参考文献
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