㈠ 電腦軟體運行過程中,如何將某變數數值的變化來控制外界硬體的機械運動
LZ,你的問題比較大,仔細說的話不知道可以寫多少本書了。
所以只能簡單的說一點,希望你能自己多多查閱相關的資料,機械和自動化行業的知識過於博大精深,要積累一定的基礎才能方便我們理解的。
首先你的問題集中在自動化領域,這個領域相比純機械領域來說更加的高深,因為不僅僅限於機械繫統的運動,還有大量的電子設備用於機械繫統的解算和伺服。要學習這個領域,是要靜下心,花費很多精力的,否則不可能學的精通。
對於你的問題~
1.機械設備的電控中心通俗來說也就是專用的電腦,它裡面的軟體都是小而精細的,編程效率和穩定性都相當的高,為了提高運算效率,降低硬體佔用(因為在工業PLC中,像我們家用電腦這樣動不動就2.4GHZ以上運算速度,2GB以上的物理內存這樣恐怖的容量是很少見到的,很多都是只有幾MHZ,十幾KB甚至更小的容量),所以程序要短小精悍。以前像我們熟悉的51單片機系列的PLC,很多都是直接以匯編語言進行編程的,當然現在隨著硬體容量的上升,為了減少從底層開始編程的負擔,用C進行編程的單片機也是非常的成熟了。
而由PLC解算出來的執行代碼,如何用於伺服作業機構,這就需要專門的設備。由於PLC輸出的執行代碼是數字的信號,這個信號很弱,無法用於驅動,更無法被工作裝置所識別。所以需要一些特定的設備,作為PLC和工作裝置中間的「翻譯官」,這個翻譯官用處就是把PCL輸出的數字信號轉換成工作機構能識別的伺服信號,並為工作機構提供動力。
由於這個東西說起來博大精深,我就從過程上簡單的說吧,可能你理解起來會更加的容易一些。整個系統的運轉過程就是:各種感測器(比如限位開關,壓力感測器,速度感測器,加速度感測器....等等)把設備實時的工作壓力,速度,加速度,溫度等等信號轉化為電信號(就是原始的電流的大小,壓降等最原始的模擬信號)傳給數模轉換電路,這個電路其實也就是一些專用用於轉換的電子電路和專用的單片機組成的(光這個就很復雜了,可以寫十幾本書了,但是你現在只需要有個印象就可以了),然後模擬信號就轉變成了PLC可以識別的也就是0和1編碼的數字信號,然後PLC對這些信號進行實時解算,或者有些流處理的單片機就把這些信號和單片機內存(COMS)裡面預先燒錄的資料庫控製表單進行對比,然後提取出最近似工況的數據作為伺服輸出(非流處理器的是通過控制函數和資料庫綜合分辨後輸出),比如編程中你要液壓缸在這個位置上快進,那麼PLC在收到限位開關傳輸來的液壓缸到達了那個位置的信號後,提取程序所需的在那個位置液壓缸所需要的壓力和流量信號,作為伺服信號輸出。輸出的伺服信號也是數字的,同樣也要通過數模轉換電路進行轉換,轉換成所需的可以直接被使用的原始信息(電流大小,電壓大小,持續時間等等),然後這些電流就去驅動相關的電機,或者電磁閥,實現所需要的控制。
上面所說的只是原始的,你先簡單的理解。實際的要比這個復雜的多。由於現在技術的進步,同時加工和各種精密機械對於穩定和精確控制需求。加上各種精密伺服設備比如步進電機,伺服電機,高精度和靈敏度的感測器和電磁閥,高精度滑軌的使用。使得現在使用數字直接控製成為主流,也就是輸出的電子信號通過專用的單片機,精細分割變成數字脈沖信號,然後輸送到步進電機驅動器上面去,由驅動器控制步進電機動力源按每一個小脈沖進行動作,使角度和速度都相當的精確。雖然復雜了,原理還是上面說說的那樣,就是把以前簡單的電路換成了專用的PLC和電路,把模擬控制變成細化分割的數字控制。
要學習的知識就太多了,如果你不是專門從事這個領域的,只需要了解就夠了,事實上我現在從事的基本是純機械領域為主,對於機電的了解還是很有限的,只停留在了稍微了解的水平上而已。
這方面相關的資料,要入門的大概有:自動化原理,控制原理,過程式控制制,電子技術,電機與電力拖動等等
然後要有點興趣,多網上查閱相關資料,把各種電機,感測器,開關,電磁閥等了解清楚,然後學一下匯編和C。但是首先提醒的是,如果不是專門從業的就算了,了解一下就可以了,如果是要靠這個吃飯的話,要戒驕戒躁,不要把毯子鋪大,看準一個方向學深入,因為機電的東西幾輩子都是學不完的。
2.至於你的第二個問題,其實上面的回答已經略微提到了。
對於PLC控制的方式,基本原理就是兩種,專業的名詞我也忘了,反正一種是查表,另一種是實時解算。
所謂查表的方式,我先打個比方,比如給你一塊三角形的蛋糕,讓你在一堆盤子裡面找出一個盤子來放,而你手中有一張詳細的哪個形狀的蛋糕應該放在哪種盤子裡面的一張表單,所以你需要做的,就是對號入座,把相應的盤子找出來就可以了。在PLC中,查表的方式就是,把系統每個工況下所需要的控制數據放在ROM裡面,然後在接收到感測器傳來的系統在當前工況下的運行數據,比如溫度,壓力,速度等後,在資料庫中查找相對於的此工況的表單,然後提取控制數據用於輸出。這樣的優點是對系統的要求比較低,因為PLC所作的工作其實就是匹配數據而已。另一個很明顯的優點就是可以做到變精度的控制,比如說要實現溫度1-100度的控制,對於控制精度要求不高的系統,可以每隔10度設立一個表單,只需要10個表單就夠了。而對於要求高的系統,可以每1度設立一個,更高要求的系統,可以繼續往下分割。還有一個明顯的優點就是擴充性能好,就是升級性能好,當需要更高的精度的時候,不用更換PLC系統,可以增加運算單元和存儲單元晶元的數目,如果有了更加准確的資料庫,只需要把原來在ROM裡面的數據擦除後重新燒錄就可以了。而那些數據哪裡來的呢?就是世界上N個牛X的專家和N個工程研究團隊經過大量經驗和實驗,標准化整理之後由專業的編程人員編入控製程序的資料庫之中的。
第二種就是解算,解算就是實時的運算控制。就是把感測器傳來的信號,通過綜合了系統定量和變數的函數庫進行解算,將算出的結果輸出進行控制。這對系統的運算速度要求比較高,而且需要一定的反饋機制,要不算出的結果和需要的可能不一致。而那些函數庫哪來的呢,同樣也是大量的牛X專家和教授多年的心血,別以為哈佛劍橋麻省理工的博士們天天就無聊了發表論文,他們的論文其中很多就用在這里了。
真正實際中應用的PLC控制方式,是上面兩種的綜合,並加上了反饋機制,就是查表+解算+反饋。因為單片機相對於大型的計算機系統來說是極為弱小的,甚至相對於LZ現在正在使用的微機來說都是相當弱小的,它不能提供如此高的解算速度。但是工業控制中,又要求單片機以如此弱小的身子骨來承擔精確的控制。所以綜合的控制方式不可避免。但是要實現綜合控制,PLC的數據表單裡面需要增加經過控制後系統應該運行在何種工況下的對應工況數據。過程是這樣的:PLC在接收到感測器傳來的系統工況數據之後,與表單數據進行匹配,選擇最近似控制數據進行輸出,輸出後再通過感測器接收系統在經過控制之後的工況數據,與表單中系統應該運行的理論數據進行對比,找出偏差值,然後將第二次匹配到的輸出值與此偏差值代入相應的修正函數庫進行解算,將數據經過函數修正後輸出,再重新監測系統在控制後的運行情況,再修正,再輸出,如此反復,直到系統工況與理論工況無法再繼續接近為止。
上面的東西只是簡單的描述,實際的東西比這個復雜多了,說這個僅用於留有印象也不過分。鑒於你現在對於自動化了解還不深,就不像一樓那樣子說的更專業了,當然他說的也是很實在的,只是怕你現在可能還無法了解,慢慢學,以後就好了。當然如果不是從事相關專業領域的話,也不需要了解的那麼深,因為從底層開始學習進入控制領域的話,這條路過於漫長了,因為像西門子,三菱等,他們上千人的團隊幾十年的經驗已經把單片機模塊化,標准化了,我們作為用戶只需要了解和使用就可以了。
3.你的第三個問題,我現在的工作就是與液壓相關的,雖然不是專業人士,但是和液壓實在是走的太近了,在這里可以略微回答你的問題。
你在問題補充裡面提到了可以不用液壓系統改用電機拖動,但是我可以說,液壓系統和電機系統使用領域的偏差還是比較大的,兩種在很多場合下,基本沒有互換使用的。液壓的精髓在於低速重載,以小功率輸出巨大的作用力;而電機在於精確,快速的運行和控制。如果只是一般的使用,電機系統就夠了,畢竟液壓系統不用則以,用起來過於復雜,成本也會高出很多,而且一般的設計也不太需要用到液壓。
看你是使用在那個東西上面的。一般的液壓系統,迴路結構都已經很成熟了,具體你可以查閱相關的資料,因為液壓系統的設計圖紙才是真正的語言,我在這里文字表達有限,實在是說不了很清楚。
至於你提到的需要哪些設備,就看你設計的東西了。高壓系統除了你提到的液壓泵,比例閥,液壓缸之外,還必須設計先導迴路。先導迴路也是標准液壓迴路的綜合,要用到的東西就多了,比如先導閥,油源閥,安全閥,平衡閥,電磁比例閥,蓄能器組件和濾清系統,分流集流塊;高壓工作系統就需要用到變數柱塞泵,背壓閥,由三向六通閥加上平衡閥組合的多路換向閥,制動閥,減壓閥,多級調速閥,液壓油缸等等。而標準的液壓迴路有基本換向迴路和卸載迴路,差動增速迴路,多缸順序控制迴路,減速增壓迴路,補油迴路,平衡保壓迴路等等,加上自動化的變數控制系統,太多了...說不完。每一種迴路的都可以使用上述的閥門進行組合實現,都各有優缺點,要根據實際情況擇優選用。希望你自己能多多查閱這方面的資料。
對於你的設計,步進電機的簡單系統就可以滿足需求,在有了一定的了解之後,相關的電路和設備可以查閱相關的機電設計手冊,完全可以解答你的問題,我在這里就不多說了。
最近頭腦比較混亂,先這樣吧...望對你多少有點幫助。
謝謝
㈡ 計算機程序如何控制機械運動的
1.人用高級語言(如JC語言)編寫控製程序,並編譯為計算機能識別的機器碼(由0和1組成)
2.將機器碼程序復制或者寫入機器人的存儲器中(存放數據的地方,比如硬碟)
3.機器人加電啟動後會自動運行服務程序。自帶的解釋程序將機器碼程序解釋成各種控制信號(它知道你這些0和1代表什麼,想要做什麼)
4.由機器人處理器將控制信號轉換成電信號
5.電信號被送到伺服系統(如四輪驅動系統、雙足系統、履帶驅動系統等)進行信號放大
6.放大的信號經驅動系統(如電動機)控制機器人運動。
7.當有感測器捕捉到信號後,傳送至處理器,會中斷服務程序要求處理,如果滿足你編寫的程序的條件,則會執行相應的程序,以實現相應的動作或者功能。
這裡面涉及到許多行業約定俗成的法則,不是想當然就可以的。
機器人目前並不具體人的思維的能力,你現在感覺像是人的思維的程序,實際上是一組邏輯和模糊判斷的集合,這就是演算法。(別問我演算法哈,我已經打了夠多字了)機器人只能根據給定的條件,做一些有限的已知的判斷和選擇,由不同的演算法決定機器人思維的模式和結果。如果允許做無限的推測,有可能死機,如果允許做未知的推測,行為結果將不可預料即失控。
OK,有興趣可自己查閱 自動控制理論 及 機器人學 微機原理等相關專業的資料
㈢ 電腦是怎樣控制機器運轉的求詳細涉及到的原件的介紹。
電腦也是機器 機器也是機器 其實人也是機器 只是用血和肉做成的而已 構造遠離差不多 機器是靠電作為能源 人是靠血糖作為能源 大腦里也都是靠神經元來進行信息的傳遞 什麼是人腦中的信息 就是生物電啊 電腦控制機器,就如同電腦和電腦之間的信息傳遞和相互控制一樣,比如你可以在這個電腦上遠程式控制制另一台電腦,一樣的道理,又比如像電腦控制列印機一樣,夠具體了吧,他們之間都有各自的一套操作系統,能相互聽懂對方的語言,如果再想詳細研究,那就需要去學習一下數控技術和通信原理了。其實我簡單給你說明一下吧,再深奧的東西都是由簡單的道理能解釋的,為什麼我們覺得它深奧呢,因為我們看不見感受不到微觀世界,因為微觀世界裡的東西太小,或者運行速度太快,就如光速一樣,電磁場的傳播速度就是光速,電腦里cpu硅晶片的開關速度是2Ghz也就是每秒開閉20億此,你能運用我們常看到的周圍世界開得到直觀的解釋和類比嗎 呵呵 所以你覺得神秘,其實道理都一樣,無論它再快,無非就是速度快而已,它所運行的操作就是開閉操作,簡單吧,就如同你開閉一扇門那樣的道理,只是它太快了,快的嚇人!因為微觀世界就是那樣的神奇,宇宙神奇,所以微觀世界才會精彩,說多了。。。。。。
㈣ 自動機器有PLC,還有一台電腦. 電腦里有主程序, 電腦與PLC是什麼關系, 到底是PLC控制機器還是電腦控制機器
是PLC控制的,電腦是為PLC提供更換與修改程序,監控工作狀態用的,PLC才是直接給機器動作命令的設備,簡單說就是用數字設備實現的智能化。
㈤ 怎樣通過電腦控制機械
設備用PLC加繼電器。
電腦和PLC的連接用485線控制,很容易做到。
㈥ 如果想用電腦 (PC)控制機械的 速度 溫度 得怎麼整。
難度很大。
一般都是利用PLC、組態軟體、工控機(可用電腦替代)來實現的。
說牽扯的知識也一時半會學不來的。
㈦ 電腦如何控制機械設備
看是簡單,其實首先要幾件事情
1改變感測信號的模塊(這最貴)
2控製程序(這最難)
我們單位真正掌握的也只有幾個人
給500分你就可以得到想要的配件型號
程序