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無線自動控制裝置系統

發布時間:2022-08-08 02:28:13

㈠ 自動控制系統主要有哪些環節組成

一個典型的自動控制系統通常還應當包括:定值元件、執行元件、測量變送元件和比較元件。

生產過程中各種工藝條件不可能是一成不變的,特別是化工生產,大多數是連續性生產,各設備相互關聯,當其中某一設備的工藝條件發生變化時,都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動,偏離了正常的工藝條件,當然自動調節是指不需要人的直接參與。


應用領域

自動控制系統已被廣泛應用於人類社會的各個領域。

在工業方面,對於冶金、化工、機械製造等生產過程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應的控制系統。在此基礎上通過採用數字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數字控制系統,以及具有控制與管理雙重功能的過程式控制制系統。

在農業方面的應用包括水位自動控制系統、農業機械的自動操作系統等。

在軍事技術方面,自動控制的應用實例有各種類型的伺服系統、火力控制系統、制導與控制系統等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統外,應用的領域還包括導航系統、遙控系統和各種模擬器。

此外,在辦公室自動化、圖書管理 、交通 管 理乃至日常家務方面,自動控制技術也都有著實際的應用。隨著控制理論和控制技術的發展,自動控制系統的應用領域還在不斷擴大,幾乎涉及生物、醫學、生態、經濟、社會等所有領域。

㈡ 行車無線遙控器的原理

收發器之間通過無線電波傳遞指令信號。

發射器端的操作按鈕,經過按鈕觸發,形成控制指令,進而編碼,然後通過無線模塊及天線,將已經觸發的控制指令發送出去。

接收器端天線接收到無線電信號號到模塊進而傳遞到主控板解碼還原,繼而驅動後端繼電器板、模擬量電路、或傳遞到數據介面端等,進一步驅動後端配電箱內的電路執行動作。


影響距離因素

1、發射功率:發射功率大則距離遠,但耗電大,容易產生干擾。

2、接收靈敏度:接收器的接收靈敏度提高,遙控距離增大,但容易受干擾造成誤動或失控。

3、天線:採用直線型天線,並且相互平行,遙控距離遠,但占據空間大,在使用中把天線拉長、拉直可增加遙控距離。

4、高度:天線越高,遙控距離越遠,但受客觀條件限制。

5、阻擋:發射器和接收器之間如有牆壁阻擋將大大打折遙控距離,如果是鋼筋混泥土的牆壁,由於導體對電波的吸收作用,影響更甚。

㈢ 一個自動控制系統有哪幾部分組成

自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。

控制器:可按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。

被控對象:一般指被控制的設備或過程為對象,如反應器、精餾設備的控制,或傳熱過程、燃燒過程的控制等。從定量分析和設計角度,控制對象只是被控設備或過程中影響對象輸入、輸出參數的部分因素,並不是設備的全部。

執行機構:使用液體、氣體、電力或其它能源並通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。

變送器:作用是檢測工藝參數並將測量值以特定的信號形式傳送出去,以便進行顯示、調節。在自動檢測和調節系統中的作用是將各種工藝參數如溫度、壓力、流量、液位、成分等物理量變換成統一標准信號,再傳送到調節器和指示記錄儀中,進行調節、指示和記錄。

(3)無線自動控制裝置系統擴展閱讀

自動控制系統的三大發展方向

1、現場匯流排控制系統

現場匯流排控制系統(FCS)是連接現場智能設備和自動化控制設備的雙向串列、數字式、多節點通信網路。它也被稱為現場底層設備控制網路。

目前,以現場匯流排為基礎的FCS發展很快,但FCS發展還有很多工作要做,如統一標准、儀表智能化等。可以確定的是,結合DCS、工業乙太網、先進控制等新技術的FCS將具有強大的生命力。

2、工業PC控制系統

由於PC機的開放性,具有豐富的硬體資源、軟體資源和人力資源,並且具有成本低的特點,基於PC(包括嵌入式PC)的工業控制系統,正以每年20%以上的速率增長,基於PC的工業控制技術成為本世紀初的主流技術之一。

3、智能管控一體化系統集成

隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發展,傳統的控制領域正經歷著一場前所未有的變革,開始向網路化方向發展。對諸如圖像、語音信號等大數據量、高速率傳輸的要求,催生了當前在商業領域風靡的乙太網與控制網路的結合。

這股工業控制系統網路化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標准工業控制網路互聯、無線技術等多種當今流行技術融合進來,從而拓展了工業控制領域的發展空間,帶來新的發展機遇。

㈣ 自動控制系統的發展及技術現狀是什麼

1基本概念

如圖4-1所示框圖說明了控制系統的基本概念,動作信號通過(經由)控制系統元件後,提供一個指示,此系統的目的就是將變數c控制於該指示內。一般來說,被控變數為系統的輸出,而動作信號為系統的輸入。舉一個簡單的例子,汽車的方向控制(Steering Control),兩個前輪的方向可視為被控制變數,即輸出;而其方向盤的位置可視為輸入,即動作信號e。再如,若我們要控制汽車的速度,則加速器的壓力總和為動作信號,而速度則視為被控變數。

圖4-13自動化生產線

5)大系統理論的誕生

系統和控制理論的應用從60年代中期開始逐漸從工業方面滲透到農業﹑商業和服務行業,以及生物醫學﹑環境保護和社會經濟各個方面。由於現代社會科學技術的高度發展出現了許多需要綜合治理的大系統,現代控制理論又無法解決這樣復雜的問題,系統和控制理論急待有新的突破。在計算機技術方面,60年代初開始發展資料庫技術,1970年提出關系資料庫,到80年代資料庫技術已經達到相當的水平。60年代末計算機技術和通信技術相結合產生了數據通信。1969年美國國防部高級研究局的阿帕網(ARPA)的第一期工程投入使用取得成功,開創了計算機網路的新紀元。資料庫技術和計算機網路為80年代實現管理自動化創造了良好的條件。管理自動化的一個核心問題是辦公室自動化,這是從70年代開始發展起來的一門綜合性技術,到80年代已初步成熟。辦公室自動化為管理自動化奠定了良好的基礎。

國際自動控制聯合會(IFAC)於1976年在義大利的烏第納召開了第一屆大系統學術會議,於1980年在法國的圖魯茲召開第二屆大系統學術會議。美國電氣與電子工程師學會(IEEE)於1982年10月在美國弗吉尼亞州弗吉尼亞海灘舉行了一次國際大系統專題討論會。1980年在荷蘭正式出版國際性期刊《大系統──理論與應用》。這些活動標志著大系統理論的誕生。

6)人工智慧和模式識別

用機器來模擬人的智能,雖然是人類很早以前就有的願望,但其實現還是從有了電子計算機以後才開始的。1936年,圖靈提出了用機器進行邏輯推理的想法。50年代以來,人工智慧的研究是基於充分發揮計算機的用途而展開的。

早期的人工智慧研究是從探索人的解題策略開始,即從智力難題﹑弈棋﹑難度不大的定理證明入手,總結人類解決問題時的心理活動規律,然後用計算機模擬,讓計算機表現出某種智能。1948年美國數學家維納在《控制論》一書的附註中首先提出製造弈棋機的問題。1954年美國國際商業機器公司(IBM)的工程師塞繆爾應用啟發式程序編成跳棋程序,存儲在電子數字計算機內,製成能積累下棋經驗的弈棋機。1959年該弈棋機擊敗了它的設計者。1956年赫伯特·西蒙和艾倫·紐厄爾等研製了一個稱為邏輯理論家的程序,用電子數字計算機證明了懷特海和羅素的名著《數學原理》第二章52條定理中的33條定理。1956年M.L.明斯基、J.麥卡錫、紐厄爾、西蒙等10位科學家發起在達特茅斯大學召開人工智慧學術討論會,標志人工智慧這一學科正式誕生。1960年人工智慧的4位奠基人,即美國斯坦福大學的麥卡錫、麻省理工學院的明斯基、卡內基梅隆大學的紐厄爾和西蒙組成了第一個人工智慧研究小組,有力地推動了人工智慧的發展。從1967年開始出版不定期刊物《機器智能》,共出版了9集。從1970年開始出版期刊《人工智慧》。從1969年開始每兩年舉行一次人工智慧國際會議(IJCAI)。這些活動進一步促進了人工智慧的發展。70年代以來微電子技術和微處理機的迅速發展,使人工智慧和計算機技術結合起來。一方面在設計高級計算機時廣泛應用人工智慧的成果,另一方面又利用超級微處理機實現人工智慧,大大地加速了人工智慧的研究和應用。人工智慧的基礎是知識獲取﹑表示技術和推理技術,常用的人工智慧語言則是LISP語言和PROLOG語言,人工智慧的研究領域涉及自然語言理解﹑自然語言生成﹑機器視覺﹑機器定理證明﹑自動程序設計﹑專家系統和智能機器人等方面。人工智慧已發展成為系統和控制研究的前沿領域。

1977年E.A.費根鮑姆在第五屆國際人工智慧會議上提出了知識工程問題。知識工程是人工智慧的一個分支,它的中心課題就是構造專家系統。1973—1975年費根鮑姆領導斯坦福大學的一個研究小組研製成功一個用於診治血液傳染病和腦膜炎的醫療專家系統MYCIN,能學習專家醫生的知識,模仿醫生的思維和診斷推理,給出可靠的診治建議。1978年費根鮑姆等人研製成功水平很高的化學專家系統DENDRAL。1982年美國學者W.R.納爾遜研製成功診斷和處理核反應堆事故的專家系統REACTOR。中國也已經研製成功中醫專家系統和蠶育種專家系統。現在專家系統已應用在醫學﹑機器故障診斷﹑飛行器設計﹑地質勘探﹑分子結構和信號處理等方面。

為了擴大計算機的應用,使計算機能直接接受和處理各種自然的模式信息,即語言﹑文字﹑圖像﹑景物等,模式識別研究受到人們的重視。1956年,塞爾弗里奇等人研製出第一個字元識別程序,隨後出現了字元識別系統和圖像識別系統,並形成了以統計法和結構法為核心的模式識別理論,語音識別和自然語言理解的研究也取得了較大進展,為人和計算機的直接通信提供了新的介面。

60年代末到70年代初美國麻省理工學院﹑美國斯坦福大學和英國愛丁堡大學對機器人學進行了許多理論研究,注意到把人工智慧的所有技術綜合在一起,研製出智能機器人,如麻省理工學院和斯坦福大學的手眼裝置﹑日立公司有視覺和觸覺的機器人等。由於機器人在提高生產率,把人從危險﹑惡劣等工作條件下替換出來,擴大人類的活動范圍等方面顯示出極大的優越性,所以受到人們的重視。機器人技術發展很快,並得到越來越廣泛的應用,並在工業生產﹑核電站設備檢查﹑維修﹑海洋調查﹑水下石油開采﹑宇宙探測等方面大顯身手,正在研究中的軍用機器人也具有較大的潛在應用價值。關於機器人的設計﹑製造和應用的技術形成了機器人學。

總結人工智慧研究的經驗和教訓,人們認識到,讓機器求解問題必須使機器具有人類專家解決問題的那些知識,人工智慧的實質應是如何把人的知識轉移給機器的問題。1977年,費根鮑姆首倡專家系統和知識工程,於是以知識的獲取﹑表示和運用為核心的知識工程發展起來。自70年代以來,人工智慧學者已研製出用於醫療診斷﹑地質勘探﹑化學數據解釋和結構解釋﹑口語和圖像理解﹑金融決策﹑軍事指揮﹑大規模集成電路設計等各種專家系統。智能計算機﹑新型感測器﹑大規模集成電路的發展為高級自動化提供了新的控制方法和工具。

50年代以來,在探討生物及人類的感覺和思維機制,並用機器進行模擬方面,取得一些進展,如自組織系統﹑神經元模型﹑神經元網路腦模型等,對自動化技術的發展有所啟迪。同一時期發展起來的一般系統論﹑耗散結構理論﹑協同學和超循環理論等對自動化技術的發展提供了新理論和新方法。

㈤ 自動控制系統的工作原理是什麼

原理:對生產中某些關鍵性參數進行自動控制,使它們在受到外界干擾(擾動) 的影響而偏離正常狀態時,能夠被自動地調節而回到工藝所要求的數值范圍內。自動控制系統分為開環和閉環,具體為:

閉環自動控制系統原理:閉環控制也就是(負)反饋控制,原理與人和動物的目的性行為相似,系統組成包括感測器(相當於感官),控制裝置(相當於腦和神經),執行機構(相當於手腿和肌肉)。感測器檢測被控對象的狀態信息(輸出量),並將其轉變成物理(電)信號傳給控制裝置。控制裝置比較被控對象當前狀態(輸出量)對希望狀態(給定量)的偏差,產生一個控制信號,通過執行機構驅動被控對象運動,使其運動狀態接近希望狀態。

開環自動控制系統原理:按照事先確定好的程序,依次發出信號去控制對象。按信號產生的條件,開環控制有時限控制,次序控制,條件控制。20世紀80年代以來,用微電子技術生產的可編程序控制器在工業控制(電梯,多工步機床,自來水廠)中得到廣泛應用。當然,一些復雜系統或過程常常綜合運用多種控制類型和多類控製程序。

(5)無線自動控制裝置系統擴展閱讀:

自動控制系統應用:在工業方面,對於冶金、化工、機械製造等生產過程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應的控制系統。在此基礎上通過採用數字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數字控制系統,以及具有控制與管理雙重功能的過程式控制制系統。在農業方面的應用包括水位自動控制系統、農業機械的自動操作系統等。

在軍事技術方面,自動控制的應用實例有各種類型的伺服系統、火力控制系統、制導與控制系統等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統外,應用的領域還包括導航系統、遙控系統和各種模擬器。

此外,在辦公室自動化、圖書管理 、交通 管 理乃至日常家務方面,自動控制技術也都有著實際的應用。隨著控制理論和控制技術的發展,自動控制系統的應用領域還在不斷擴大,幾乎涉及生物、醫學、生態、經濟、社會等所有領域。

參考資料來源:

網路-自動控制技術

網路-自動控制系統

㈥ 自動控制技術全國及世界現狀及發展趨勢

工業控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術,對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策,達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術,主要包括工業自動化軟體、硬體和系統三大部分。

工業控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術,對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策,達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術,主要包括工業自動化軟體、硬體和系統三大部分。工業控制自動化技術作為20世紀現代製造領域中最重要的技術之一,主要解決生產效率與一致性問題。雖然自動化系統本身並不直接創造效益,但它對企業生產過程有明顯的提升作用。

我國工業控制自動化的發展道路,大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收,然後進行二次開發和應用。目前我國工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展,我國工業計算機系統行業已經形成。目前,工業控制自動化技術正在向智能化、網路化和集成化方向發展。

一、 以工業PC為基礎的低成本工業控制自動化將成為主流

眾所周知,從20世紀60年代開始,西方國家就依靠技術進步(即新設備、新工藝以及計算機應用)開始對傳統工業進行改造,使工業得到飛速發展。20世紀末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導致競爭空前激烈,促使企業必須加快新產品投放市場時間(Time to Market)、改善質量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服務體系(Service),這就是企業的T.Q.C.S.。雖然計算機集成製造系統
(CIMS)結合信息集成和系統集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企業實現「在正確的時間,將正確的信息以正確的方式傳給正確的人,以便作出正確的決策」,即「五個正確」。然而這種自動化需要投入大量的資金,是一種高投資、高效益同時是高風險的發展模式,很難為大多數中小企業所採用。在我國,中小型企業以及准大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。

工業控制自動化主要包含三個層次,從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化,其核心是基礎自動化和過程自動化。

傳統的自動化系統,基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷,過程自動化和管理自動化部分主要是由各種進口的過程計算機或小型機組成,其硬體、系統軟體和應用軟體的價格之高令眾多企業望而卻步。

20世紀90年代以來,由於PC-based的工業計算機(簡稱工業PC)的發展,以工業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網路組成的PC-based的自動化系統得到了迅速普及,成為實現低成本工業自動化的重要途徑。我國重慶鋼鐵公司這樣的大企業的幾乎全部大型加熱爐,也拆除了原來DCS或單迴路數字式調節器,而改用工業PC來組成控制系統,並採用模糊控制演算法,獲得了良好效果。

由於基於PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠,並且被操作和維護人員接受,所以,一個接一個的製造商至少在部分生產中正在採用PC控制方案。基於PC的控制系統易於安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統集成商提供了更靈活的選擇,從長遠角度看,PC控制系統維護成本低。由於可編程式控制制器(PLC)受PC控制的威脅最大,所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上,他們現在也加入到了PC控制「浪潮」中。

近年來,工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看,工業PC主要包含兩種類型:IPC工控機和CompactPCI工控機以及它們的變形機,如AT96匯流排工控機等。由於基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗餘配置要求很高,現有的IPC已經不能完全滿足要求,將逐漸退出該領域,取而代之的將是 CompactPCI-based工控機,而IPC將占據管理自動化層。國家於2001年設立了「以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化」工業自動化重大專項,目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統,在3(5年內,佔領30%(50%的國內市場,並實現產業化。

幾年前,當「軟PLC」出現時,業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而,時至今日工業PC並沒有代替PLC,主要有兩個原因:一個是系統集成原因;另一個是軟體操作系統Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點:一是所有工作要由一個平台上的軟體完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見,工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上,其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭,這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看,控制系統的將來很可能存在於工業PC 和 PLC之間,這些融合的跡象已經出現。

和PLC一樣,工業PC市場在過去的兩年裡保持平穩。與PLC相比,工業PC軟體很便宜。據Frost & Sullivan公司估計,全世界每年7億美元工業PC市場里,大約8500萬美元為控制軟體,一億美元為操作系統。到2007年會翻一番,工業PC市場變得非常可觀。

二、 PLC在向微型化、網路化、PC化和開放性方向發展

長期以來,PLC始終處於工業控制自動化領域的主戰場,為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案,與DCS和工業PC形成了三足鼎立之勢。同時,PLC也承受著來自其它技術產品的沖擊,尤其是工業PC所帶來的沖擊。

目前,全世界PLC生產廠家約200家,生產300多種產品。國內PLC市場仍以國外產品為主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的產品。經過多年的發展,國內PLC生產廠家約有三十家,但都沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品,可以說PLC在我國尚未形成製造產業化。在PLC應用方面,我國是很活躍的,應用的行業也很廣。專家估計,2000年PLC的國內市場銷量為15(20萬套(其中進口佔90%左右),約25(35億元人民幣,年增長率約為12%。預計到2005年全國PLC需求量將達到25萬套左右,約35(45億元人民幣。

PLC市場也反映了全世界製造業的狀況,2000後大幅度下滑。但是,按照Automation Research Corp的預測,盡管全球經濟下滑,PLC市場將會復甦,估計全球PLC市場在2000年為76億美元,到2005年底將回到76億美元,並繼續略微增長。

微型化、網路化、PC化和開放性是PLC未來發展的主要方向。在基於PLC自動化的早期,PLC體積大而且價格昂貴。但在最近幾年,微型PLC(小於32 I/O)已經出現,價格只有幾百歐元。隨著軟PLC(Soft PLC)控制組態軟體的進一步完善和發展,安裝有軟PLC組態軟體和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。

當前,過程式控制制領域最大的發展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展,PLC也不例外。現在越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet介面。可以相信,PLC將繼續向開放式控制系統方向轉移,尤其是基於工業PC的控制系統。

三、 面向測控管一體化設計的DCS系統

集散控制系統DCS(Distributed Control System)問世於1975年,生產廠家主要集中在美、日、德等國。我國從70年代中後期起,首先由大型進口設備成套中引入國外的DCS,首批有化纖、乙烯、化肥等進口項目。當時,我國主要行業(如電力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部進口。80年代初期在引進、消化和吸收的同時,開始了研製國產化DCS的技術攻關。

近10年,特別是「九五」以來,我國DCS系統研發和生產發展很快,崛起了一批優秀企業,如北京和利時公司、上海新華公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天測控公司、電科院以及北京康拓集團等。這批企業研製生產的DCS系統,不僅品種數量大幅度增加,而且產品技術水平已經達到或接近國際先進水平。在2001年全國應用的4426套DCS系統中,國產DCS系統為1486套,佔35%。短短幾年,國外DCS系統在我國一統天下的局面從此不再出現。這些專業化公司不僅占據了一定的市場份額,積累了發展的資本和技術,同時使得國外引進的DCS系統價格也大幅度下降,為我國自動化推廣事業做出了貢獻。與此同時,國產DCS系統的出口也在逐年增長。

雖然國產DCS的發展取得了長足進步,但國外DCS產品在國內市場中佔有率還較高,其中主要是Honeywell和橫河公司的產品。我國DCS的市場年增長率約為20%,年市場額約為30(35億元。由於近5年內DCS在石化行業大型自控裝置中沒有可替代產品,所以其市場增長率不會下降。據統計,到2005年,我國石化行業有1000多套裝置需要應用DCS控制;電力系統每年新裝1000多萬千瓦發電機組,需要DCS實現監控;不少企業已使用DCS近15(20年,需要更新和改造。所以,今後5年內DCS作為自動化儀錶行業主要產品的地位不會動搖。

根據中國儀器儀錶行業協會公布的調查數據顯示,2002年我國DCS市場狀況如下:

小型化、多樣化、PC化和開放性是未來DCS發展的主要方向。目前小型DCS所佔有的市場,已逐步與PLC、工業PC、FCS共享。今後小型DCS可能首先與這三種系統融合,而且「軟DCS」技術將首先在小型DCS中得到發展。PC-based控制將更加廣泛地應用於中小規模的過程式控制制,各DCS廠商也將紛紛推出基於工業PC的小型DCS系統。開放性的DCS系統將同時向上和向下雙向延伸,使來自生產過程的現場數據在整個企業內部自由流動,實現信息技術與控制技術的無縫連接,向測控管一體化方向發展。

四、 控制系統正在向現場匯流排(FCS)方向發展

由於3C(Computer、Control、Communication)技術的發展,過程式控制制系統將由DCS發展到FCS(Fieldbus Control System)。FCS可以將PID控制徹底分散到現場設備(Field Device)中。基於現場匯流排的FCS又是全分散、全數字化、全開放和可互操作的新一代生產過程自動化系統,它將取代現場一對一的4(20mA模擬信號線,給傳統的工業自動化控制系統體系結構帶來革命性的變化。

根據IEC61158的定義,現場匯流排是安裝在製造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路。現場匯流排使測控設備具備了數字計算和數字通信能力,提高了信號的測量、傳輸和控制精度,提高了系統與設備的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作組於1984年開始致力於推出世界上單一的現場匯流排標准工作,走過了16年的艱難歷程,於1993年推出了IEC61158-2,之後的標准制定就陷於混亂。2000年初公布的IEC61158現場匯流排國際標准子集有八種,分別為:

類型1 IEC技術報告(FFH1);
類型2 Control-NET(美國Rockwell公司支持);
類型3 Profibus(德國Siemens公司支持);
類型4 P-NET(丹麥Process Data公司支持);
類型5 FFHSE(原FFH2)高速乙太網(美國Fisher Rosemount公司支持);
類型6 Swift-Net(美國波音公司支持);
類型7 WorldFIP(法國Alsto公司支持);
類型8 Interbus(美國Phoenix Contact公司支持)。

除了IEC61158的8種現場匯流排外,IEC TC17B通過了三種匯流排標准:SDS(Smart Distributed System);ASI(Actuator Sensor Interface);Device NET。另外,ISO公布了ISO 11898 CAN標准。其中Device NET於2002年10月8日被中國批准為國家標准,並於2003年4月1日開始實施。

目前在各種現場匯流排的競爭中,以Ethernet為代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技術正成為現場匯流排發展中新的亮點。其關注的焦點主要集中在兩個方面:

(1) 能否出現全世界統一的現場匯流排標准;
(2) 現場匯流排系統能否全面取代現時風靡世界的DCS系統。

採用現場匯流排技術構造低成本的現場匯流排控制系統,促進現場儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統開放化,符合工業控制系統的技術發展趨勢。國家在「九五」期間為了加快現場匯流排技術在我國的發展,重點放在智能化儀表和現場匯流排技術的開發和工程化上,補充和完善工藝設備、開發裝置和測試裝置,建立智能化儀表和開發自動化系統的生產基地,形成適度規模經濟。2000年,「九五」國家科技攻關計劃「新一代全分布式控制系統研究與開發」和「現場匯流排智能儀表研究開發」兩個項目相繼完成。這兩個項目以及先期完成的「現場匯流排控制系統的開發」項目,針對國際上已經出現的多種現場匯流排協議並存的局面,重點選擇了HART協議和FF協議現場匯流排技術攻關。

總之,計算機控制系統的發展在經歷了基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統以及集散控制系統(DCS)後,將朝著現場匯流排控制系統(FCS)的方向發展。雖然以現場匯流排為基礎的FCS發展很快,但FCS發展還有很多工作要做,如統一標准、儀表智能化等。另外,傳統控制系統的維護和改造還需要DCS,因此FCS完全取代傳統的DCS還需要一個較長的過程,同時DCS本身也在不斷的發展與完善。可以肯定的是,結合DCS、工業乙太網、先進控制等新技術的FCS將具有強大的生命力。工業乙太網以及現場匯流排技術作為一種靈活、方便、可靠的數據傳輸方式,在工業現場得到了越來越多的應用,並將在控制領域中佔有更加重要的地位。

五、儀器儀表技術在向數字化、智能化、網路化、微型化方向發展

經過五十年的發展,我國儀器儀表工業已有相當基礎,初步形成了門類比較齊全的生產、科研、營銷體系。現有各類儀器儀表企業6000餘家,年銷售額約1000億元,成為亞洲除日本之外第二大儀器儀表生產國。據海關統計,除去隨成套工程項目配套引進的儀器儀表不計,去年進口各類儀器儀表近60億美元,約占我國儀器儀表工業總產值的50%。但目前我國儀器儀錶行業產品大多屬於中低檔水平,隨著國際上數字化、智能化、網路化、微型化的產品逐漸成為主流,差距還將進一步加大。目前,我國高檔、大型儀器設備大多依賴進口。中檔產品以及許多關鍵零部件,國外產品佔有我國市場60%以上的份額,而國產分析儀器佔全球市場不到千分之二的份額。

2001年3月,第九屆全國人大四次會議批準的「十五」計劃綱要首次提出「把發展數控機床,儀器儀表和基礎零部件放到重要位置,努力提高質量和技術水平」。2001年8月,國家計委把儀器儀表明確列為國民經濟重要技術裝備,國家經貿委制定並公布的儀器儀錶行業 「十五」規劃,確立了6項高技術產業化項目:

1. 基於現場匯流排技術的全開放分散控制系統及智能儀表;
2. 新型感測器;
3. 智能化工業控制部件與執行機構;
4. 環境與污染源監測儀器及自動監測系統;
5. 城市污水處理利用成套工藝設備中的儀表自動化控制系統;
6. 煉鋼轉爐煤氣凈化回轉成套裝置中的儀表自動化控制系統。

根據儀器儀錶行業的預測,「十五」期間我國儀器儀表市場大致是:2002年1628億,2003年1790億,2004年1969億,2005年2165億。五年間,平均年市場容量為1806億(相當於220億美元),其中工業自動化儀表和控制系統佔41%、科學測試儀器佔25%、醫療儀器佔17%、其它佔17%,平均年增長率將不會低於10%。

今後儀器儀表技術的主要發展趨勢:
* 儀器儀表向智能化方向發展,產生智能儀器儀表;
* 測控設備的PC化,虛擬儀器技術將迅速發展;
* 儀器儀表網路化,產生網路儀器與遠程測控系統。

幾點建議:
* 開發具有自主知識產權的產品,掌握核心技術。
* 加強儀器儀錶行業的系統集成能力。
* 進一步拓展儀器儀表的應用領域。

六、 數控技術向智能化、開放性、網路化、信息化發展

從1952年美國麻省理工學院研製出第一台試驗性數控系統,到現在已走過了51年的歷程。近10年來,隨著計算機技術的飛速發展,各種不同層次的開放式數控系統應運而生,發展很快。目前正朝著標准化開放體系結構的方向前進。就結構形式而言,當今世界上的數控系統大致可分為4種類型:

1. 傳統數控系統;
2. 「PC嵌入NC」結構的開放式數控系統;
3. 「NC嵌入PC」結構的開放式數控系統;
4. SOFT型開放式數控系統。

我國數控系統的開發與生產,通過「七五」引進、消化、吸收,「八五」攻關和「九五」產業化,取得了很大的進展,基本上掌握了關鍵技術,建立了數控開發、生產基地,培養了一批數控人才,初步形成了自己的數控產業,也帶動了機電控制與傳動控制技術的發展。同時,具有中國特色的經濟型數控系統經過這些年來的發展,產品的性能和可靠性有了較大的提高,逐漸被用戶認可。

國外數控系統技術發展的總體發展趨勢是:
* 新一代數控系統向PC化和開放式體系結構方向發展;
* 驅動裝置向交流、數字化方向發展;
* 增強通信功能,向網路化發展;
* 數控系統在控制性能上向智能化發展。

進入21世紀,人類社會將逐步進入知識經濟時代,知識將成為科技和生產發展的資本與動力,而機床工業,作為機器製造業、工業以至整個國民經濟發展的裝備部門,毫無疑問,其戰略性重要地位、受重視程度,也將更加鮮明突出。

近年來,我國數控機床一直保持兩位數增長。2001年,我國機床工業產值已進入世界第5名,機床消費額在世界排名上升到第3位,達47.39億美元,僅次於美國的53.67億美元。2002年產值達260億元,產量居世界第4。但與發達國家相比,我國機床數控化率還不高,目前生產產值數控化率還不到30%;消費值數控化率還不到50%,而發達國家大多在70%左右。由於國產數控機床不能滿足市場的需求,高檔次的數控機床及配套部件只能靠進口,使我國機床的進口額呈逐年上升態勢,2001年進口機床躍升至世界第2位,達24.06億美元,比上年增長27.3%。

智能化、開放性、網路化、信息化成為未來數控系統和數控機床發展的主要趨勢:
* 向高速、高效、高精度、高可靠性方向發展;
* 向模塊化、智能化、柔性化、網路化和集成化方向發展;
* 向PC-based化和開放性方向發展;
* 出現新一代數控加工工藝與裝備,機械加工向虛擬製造的方向發展。
* 信息技術(IT)與機床的結合,機電一體化先進機床將得到發展。
* 納米技術將形成新發展潮流,並將有新的突破。
* 節能環保機床將加速發展,佔領廣大市場。

七、 工業控制網路將向有線和無線相結合方向發展

自從1977年第一個民用網系統ARCnet投入運行以來,有線區域網以其廣泛的適用性和技術價格方面的優勢,獲得了成功並得到了迅速發展。然而,在工業現場,一些工業環境禁止、限制使用電纜或很難使用電纜,有線區域網很難發揮作用,因此無線區域網技術得到了發展和應用。隨著微電子技術的不斷發展,無線區域網技術將在工業控制網路中發揮越來越大的作用。

無線區域網(Wireless LAN)技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備,人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源,是現代數據通信系統發展的重要方向。無線區域網可以在不採用網路電纜線的情況下,提供乙太網互聯功能。在推動網路技術發展的同時,無線區域網也在改變著人們的生活方式。無線網通信協議通常採用IEEE802.3和802.11。802.3用於點對點方式,802.11用於一點對多點方式。無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現,以無線網卡使用最為普遍。無線區域網的未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫遊、網路管理以及與3G等其它移動通信系統之間的關系等問題上。

在工業自動化領域,有成千上萬的感應器,檢測器,計算機,PLC,讀卡器等設備,需要互相連接形成一個控制網路,通常這些設備提供的通信介面是RS-232或RS-485。無線區域網設備使用隔離型信號轉換器,將工業設備的RS-232串口信號與無線區域網及乙太網絡信號相互轉換,符合無線區域網IEEE 802.11b和乙太網絡IEEE 802.3標准,支持標準的TCP/IP網路通信協議,有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。

計算機網路技術、無線技術以及智能感測器技術的結合,產生了「基於無線技術的網路化智能感測器」的全新概念。這種基於無線技術的網路化智能感測器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網路上傳輸、發布和共享。無線區域網技術能夠在工廠環境下,為各種智能現場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數據鏈路和靈活的網路拓撲結構,在一些特殊環境下有效地彌補了有線網路的不足,進一步完善了工業控制網路的通信性能。

八、工業控制軟體正向先進控制方向發展

自20世紀80年代初期誕生至今,工業控制軟體已有20年的發展歷史。工業控制軟體作為一種應用軟體,是隨著PC機的興起而不斷發展的。工業控制軟體主要包括人機界面軟體(HMI),基於PC的控制軟體以及生產管理軟體等。目前,我國已開發出一批具有自主知識產權的實時監控軟體平台、先進控制軟體、過程優化控制軟體等成套應用軟體,工程化、產品化有了一定突破,打破了國外同類應用軟體的壟斷格局。通過在化工、石化、造紙等行業的數百個企業(裝置)中應用,促進了企業的技術改造,提高了生產過程式控制制水平和產品質量,為企業創造了明顯的經濟效益。2000年,「九五」國家科技攻關計劃項目「大型骨幹石化生產系統控制及計算機應用技術」通過了驗收。

作為工控軟體的一個重要組成部分,國內人機界面組態軟體研製方面近幾年取得了較大進展,軟體和硬體相結合,為企業測、控、管一體化提供了比較完整的解決方案。在此基礎上,工業控制軟體將從人機界面和基本策略組態向先進控制方向發展。

先進過程式控制制APC(Advanced Process Control)目前還沒有嚴格而統一的定義。一般將基於數學模型而又必須用計算機來實現的控制演算法,統稱為先進過程式控制制策略。如:
* 自適應控制;
* 預測控制;
* 魯棒控制;
* 智能控制(專家系統、模糊控制、神經網路)等。

由於先進控制和優化軟體可以創造巨大的經濟效益,因此這些軟體也身價倍增。國際上已經有幾十家公司,推出了上百種先進控制和優化軟體產品,在世界范圍內形成了一個強大的流程工業應用軟體產業。因此,開發我國具有自主知識產權的先進控制和優化軟體,打破外國產品的壟斷,替代進口,具有十分重要的意義。

在未來,工業控制軟體將繼續向標准化、網路化、智能化和開放性發展方向。

結束語

工業信息化是指在工業生產、管理、經營過程中,通過信息基礎設施,在集成平台上,實現信息的採集、信息的傳輸、信息的處理以及信息的綜合利用等。在「十五」期間,國家用信息化帶動工業化的工作重點有三個方面:一是以電子信息技術應用為重點,提高傳統產業生產過程自動化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先進製造技術應用為重點,推進製造業領域的優質高效生產,振興裝備製造業;三是改造提升重點產業的關鍵技術、共性技術及其相關配套技術水平、工藝和裝備水平。國家實施高技術產業化的主要目標有兩個:一是發展高技術,形成新興產業,培育新的增長點;二是利用先進技術改造和優化傳統產業,提高經濟增長的質量。

由於大力發展工業自動化是加快傳統產業改造提升、提高企業整體素質、提高國家整體國力、調整工業結構、迅速搞活大中型企業的有效途徑和手段,國家將繼續通過實施一系列工業過程自動化高技術產業化專項,用信息化帶動工業化,推動工業自動化技術的進一步發展,加強技術創新,實現產業化,解決國民經濟發展面臨的深層問題,進一步提高國民經濟整體素質和綜合國力,實現跨越式發展。

㈦ 一台22KW電機的遠程式控制制如何實現想實現無線來控制,需要什麼裝置

用一隻多路輸出的無線搖控開關就可以實現。

㈧ 自動控制系統主要有由哪些環節組成

自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。

自動控制系統是指用一些自動控制裝置,對生產中某些關鍵性參數進行自動控制,使它們在受到外界干擾(擾動) 的影響而偏離正常狀態時,能夠被自動地調節而回到工藝所要求的數值范圍內。

生產過程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產,大多數是連續性生產,各設備相互關聯,當其中某一設備的工藝條件發生變化時,都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動,偏離了正常的工藝條件。當然自動調節是指不需要人的直接參與。

(8)無線自動控制裝置系統擴展閱讀:

自動控制系統已被廣泛應用於人類社會的各個領域。

在工業方面,對於冶金、化工、機械製造等生產過程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應的控制系統。

在此基礎上通過採用數字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數字控制系統,以及具有控制與管理雙重功能的過程式控制制系統。在農業方面的應用包括水位自動控制系統、農業機械的自動操作系統等。

在軍事技術方面,自動控制的應用實例有各種類型的伺服系統、火力控制系統、制導與控制系統等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統外,應用的領域還包括導航系統、遙控系統和各種模擬器。

㈨ 無線電機調速裝置.

電磁調速非同步電動機又稱滑差電機,它是一種恆轉矩交流無級變速電動機。由於它具有調速范圍廣、速度調節開滑、起動轉矩大、控制功率小、有速度負反饋、自動調節系統時機械特性硬度高等一系列優點,因此在印刷機及騎馬訂書機、無線裝訂、高頻烘乾聯動機、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應用。如801型對開立式停回轉凸版印刷機、JS2101型對開雙面膠印機,J2105型對開單色膠印機、J2108型對開單色膠印機、PZ4880-01A型對開四色膠印機等印刷機械採用這種電動機就更能符合印刷工藝要求。烘版機採用這種電動機調速後,能有效地控制膠膜厚度,操作十分方便。騎馬訂書機採用這種電動機調速,能夠根據書刊的要求相應地調節轉速而提高書刊裝訂質量。
編輯本段缺點
帶有速度負反饋的電磁調速非同步電動機的主要缺點是:在空載或輕載(小於10%額定轉矩)時,由於反饋不足,會造成失控現象;在調速時,隨著轉速降低,離合器的輸出功率和效率也相應地按比例下降。所以此電機適用於長期高速運轉和短時間低速運轉。為適應印刷機低速運轉的需要,在採用電磁調速非同步電動機作主驅動的印刷機中往往再配裝一台三相非同步電動機作為低速電機使用。
編輯本段電磁調速非同步電動機結構與工作原理
電磁調速非同步電動機是由普通鼠籠式非同步電動機、電磁滑差離合器和電氣控制裝置三部分組成。非同步電機作為原動機使用,當它旋轉時帶動離合器的電樞一起旋轉,電氣控制裝置是提供滑差離合器勵磁線圈勵磁電流的裝置。這里主要介紹電磁滑差離合器,圖2-19是其結構示意圖。它包括電樞、磁極和勵磁線圈三部分。電樞為鑄鋼製成的圓筒形結構,它與鼠籠式非同步電動機的轉軸相連接,俗稱主動部分;磁極做成爪形結構,裝在負載軸上,俗稱從動部分。主動部分和從動部分在機械上無任何聯系。當勵磁線圈通過電流時產生磁場,爪形結構便形成很多對磁極。此時若電樞被鼠籠式非同步電動機拖著旋轉,那麼它便切割磁場相互作用,產生轉矩,於是從動部分的磁極便跟著主動部分電樞一起旋轉,前者的轉速低於後者,因為只有當電樞與磁場存在著相對運動時,電樞才能切割磁力線。磁極隨電樞旋轉的原理與普通非同步電動機轉子跟著定子繞組的旋轉磁場運動的原理沒有本質區別,所不同的是:非同步電動機的旋轉磁場由定子繞組中的三相交流電產生,而電磁滑差離合器的磁場則由勵磁線圈中的直流電流產生,並由於電樞旋轉才起到旋轉磁場的作用。
1-原動機 2-工作氣隙 3-主軸 4-輸出軸 5-磁極 6-電樞
電磁滑差離合器的機械特性可近似地用下列經驗公式表示:
n=n0-KT2/I4f
式中:n0-離合器主動部分(鼠籠電動機)的轉速;
n-離合器從動部分(磁極)的轉速;
If-勵磁電流;
K-與離合器結構有關的系數;
T-離合器的電磁轉矩。
當穩定運行時,負載轉矩與離合器的電磁轉矩相等。由上述公式可知:
(1)當負載一定時,勵磁電流If的大小決定從動部分轉速的高低,勵磁電流愈大,轉速愈高;反之,勵磁電流愈小,轉速就愈低。根據這一特性,可以利用電氣控制電路非常方便地調節從動部分的轉速。
(2)當勵磁電流一定時,從動部分轉速將隨著負載轉矩增加而急劇降低,並且這種下降在弱勵磁電流的情況下更加嚴重,如圖2-20a所示,它具有較軟的機械特性,這種軟的機械特性在許多情況下,不能滿足生產機械的要求。為了獲得范圍較廣,平滑而穩定的的調速特性,通常採用速度負反饋的措施,使電磁滑差離合器具有如圖2-20b所示的硬機械特性。
圖2-21為帶有速度負反饋的電磁調速非同步電動機原理框圖。它是利用測速發電機把離合器的輸出速度n換成交流電壓U-,再經整流器變成直流電壓U-。將U-送入比較元件,與給定直流勵磁電壓Uf進行比較。得電壓差△Uf-U-。所以輸入離合器的勵磁電流If不是正比於勵磁電壓Uf,而是正比於電壓△U。由於U~(U-)的大小與轉速n有關,n增大,U~(U-)變大。n減小,U~(U-)變小。因此,在給定直流勵磁電壓Uf有變情況下,輸入的勵磁電流If的大小與轉速n有關,即隨著n的下降或上升,勵磁電流If將自動增加或減小,由於負反饋的作用,提高了電磁離合器機械特性的硬度,這時調速的參數不再是電流If將自動增加或減小,由於負反饋的作用,提高了電磁離合器機械特性的硬度,這時調速的參數不再是電流If而是電壓Uf。顯然,給定勵磁電壓Uf愈高,則轉速n愈高;反之則轉速愈低,如圖2-20b所示。
從圖中可以看出:在空載或輕載(小於10%額定轉矩)時,由於反饋量不足,會造成失控現象,此外,在調速時,隨著轉速降低,離合器的輸出功率和效率也相應地按比例下降。
編輯本段電磁調速非同步電動機的起動與調速
1.電磁調速非同步電動機的起動。該電動機與轉運慣量較大的工作機械之間裝有滑差離合器,起動時可以逐漸增加電流,能很平滑地起動。
在阻力較大的拖動系統中,例如J2203膠印機,電動機往往不能帶負載直接起動,這時可在起動前先斷開離合器的勵磁電源,使鼠籠電動機先空載起動,然後再接上勵磁電源就可起動了。
2.電磁調速非同步電動機的調速。由電磁調速非同步電動機的工作原理知,電磁調速非同步電動機的速度調節,可通過調節滑差離合器的勵磁電流來實現。下面介紹兩種調節滑差離合器勵磁電流的電路。
(1)用調壓器調速。在圖2-22中,是用調壓變壓器來改變勵磁電流的整流器電源電壓,以達到調速的目的。在此系統中,沒有速度負反饋,電機的機械特性較軟,一般可用於要求不高的調速差系統中。例如,制銅鋅版使用的無粉腐蝕機,膠印製版的烘版機等。
由於這種控制線路結構簡單,便於維護,所以在印刷機構中仍有實用意義。在圖2-22中,TC是單機調壓變壓器,初級電壓220V,次級電壓為0-250V。整流元件是2CZ型硅二極體,型號的選擇應根據離合勵磁線圈的功率或電流來確定。從電路圖可看出,只要改變調壓變壓器的次級電壓,就能改變整流輸出直流電壓,即改變滑差離合器勵磁電流,這樣就能調節電機的轉速。
(2)速度負反饋電磁調速非同步電動機控制電路。現在廣泛採用具有速度負反饋的滑差離合器的控制裝置,來實現寬范圍無級調速,它比起其它調速電動機來說,具有以下主要優點:
①交流無級調速,機械特性硬度較高;
②結構簡單、工作可靠、維護方便、價格低廉;
③調速范圍大,用在像印刷機這樣的恆轉矩負載時,一般可達10:1,有特殊要求(如輪轉機)時亦可達50:1;
④可調節轉矩。在現代化的聯合輪轉機中,都應用了自動化的紙張拉緊機械,它可以達到隨著捲筒紙直徑的變化,調節離合器的轉矩經保持拉力不變。
下面以ZLK-10型調速裝置為例,說明電磁調速非同步電動機的調速線路的組成及其工作原理。
圖2-23為ZLK-10自動調速系統的方框圖,由圖可知,它由給定電壓、速度負反饋、放大器、觸發電路、可控硅(晶閘管)整流等環節組成,圖2-24是其原理圖。下面對它的基本環節進行分析。
①給定電壓環節。給定電壓環節起始於變壓器TC副邊5端、6端間的繞組。24V的交流電壓經VD2、整流並經C2、R2、C3濾波和VZ穩壓,得到16V的直流電壓。最後由R5和RP4「定速」檔的轉速。「運轉」、「定速」由中間繼電器KA3控制。
②轉速反饋環節。ZLK-10自動調速系統是採用三相交流測速發電機BR對轉速進行采樣。所得交流經VD8-VD13整流和C8、R13、RP2、RP3濾液後,得到反饋電壓,經過R8傳至放大器的輸入端。由於不同測速發電機靈敏度之間存在差異,所以採用RP2對反饋電壓進行調節。轉速表PV的刻度值依靠RP3調節。電容器C7用於減輕反饋電壓的脈動,有利於調速系統動態穩定性的提高。
③放大器。放大器是以晶體管V2為核心組成。二極體VD4、VD5、VD6用作雙向限幅保護,以避免V2的發射結承受過高的電壓。給定電壓與轉速反饋電壓通過電阻R6、R7和R8進行組合,形成輸入信號,其值正比於上述兩個電壓之差。這個差值經V2放大後可影響V2的集電極電位,對單結晶體管觸發脈沖形成電路進行控制。
④觸發電路。單結晶體管觸發電路的電源是由V1、VD3、R4與變壓器TC的6、7繞組組成。TC的6、7端輸出3V交流電壓,當為負半周期時,V1截止,V1集射極間電壓為16V,如圖2-25b所示;當7.6端輸出為正半周期時,經VD3整流後加到V1的集射極上使V1飽和導通,Vcel=0,放大器與觸發電路不能工作,如圖2-25b所示。
由V3和R11組成的恆流源,再加上電容器C6,能產生鋸齒波用作移相,如圖2-25c所示。其原理是這樣的:設V3和R11恆流源的恆定電源是I0,恆定電流向C6充電,Uc6=1/C6∫t0Iodt,使C6上的電壓上升,當上升到單結管VU的峰值時單結管導通C6放電。放電到VU的谷值時又重新充電。而恆定電流I0的大小又受放大器V2輸出電壓的控制。如當V2的輸入電壓增大,V3的基極電壓就降低,V3更加導通,V3集電極電流I0增大,這樣充放電速度加快,可控硅觸發提前,如圖2-25d所示,導通角增大,導致勵磁電壓增大,如圖2-25e所示;同理V2的輸入電壓減小時,I0減小,導致導通角減小,勵磁電壓減小。可見輸入電壓的大小可以控制可控硅的觸發時刻。
觸發器最終在VU的第一基極通過脈沖變壓器TV輸給晶閘管的控制極。二極體VD7用以短路負脈沖,防止可控硅因控制極出現負脈沖而擊穿。
⑤可控硅整流電路。該系統採用可控硅單相半波整流電路,波形如圖2-25e所示。整流電路的輸出控制轉差離合器的勵磁線圈來產生勵磁電流並最終影響電機的轉速。圖中R1、C1和熱敏電阻RV均對可控硅有過壓保護作用。VD1為續流二極體,其作用是,正半周時由於可控硅導通而使離合器工作;負半周時可控硅不導通,勵磁線圈產生的反向電動勢可經過VD1形成放電迴路,使線圈中的電流連續,從而使離合器工作穩定。
綜合上述,當ZLK-10自動調速系統處於「運轉」狀態,也就是調速狀態時,通過調節電位器RP4改變電壓給定環節的電壓,來改變電動機的轉速。例如調節RP4使給定電壓Uf增大,這時轉速負反饋系統給出的電壓U-保持不變,輸入到V2的電壓△U增加,由V3和11出增大,滑差離合器的勵磁電流增大,最終電動機轉速變快。調速過程如下:
Uf↑→△U↑→Uc充電加快→Ug觸發提前→If↑→n↑
當ZLK-10調速系統置於「定速」狀態,也就是穩速狀態時,通過調速系統可以穩定由於負載RL變化而引的轉速變化。例如當負載變小時,電機轉速將變快,轉速負反饋電路給出的電壓U-將增大,經過R6、R7、R8給出的比較電壓△U將減小,這樣C6充電速度變慢,單機轉速變慢。經過這樣的所饋過程將使電機的轉速基本不變。穩速過程如下:
RL→n↑→U-△U↓→Uc充電變慢→Ug觸發滯後→If↓→n↓

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