第四章控制器和5计算机控制系统.ppt

HMI (Human Machine Interface) 软件部分 第5章 计算机控制系统 5.1.0 什么是计算机控制 工作过程 5.1.1 计算机控制系统的基本组成 5.1.2 计算机控制系统的发展过程 1、 直接数字量控制（DDC） 3、集散控制系统（DCS） 可编程序控制器的特点 可靠性高、抗干扰能力强 编程简单、使用方便 设计、安装容易，维护工作量少 功能完善、功用性强 体积小、能耗低 性能价格比高 电气控制梯形图和PLC梯形图比较 微型PLC 小型PLC 中型PLC 大型PLC 微型PLC：I/O点数小于64点， 小型PLC：I/O点数在65—128点， 中型PLC：I/O点数范围在129—512点， 大型PLC：I/O点数范围在513—896点， 超大型PLC：I/O点数在896点以上 1、现场总线的定 义 2、FB的结构特点 3、FB的技术特征 PROFIBUS概貌 PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。 OMRON 公司的整体式 PLC C28P 组合式结构 导轨(RACK) 电源模块(PA) 中央处理单元CPU模块 接口模块(IM) 信号模块(SM) 通信处理器 (CP) 功能模块(FM) CQM1 OMRON 公司的组合式 PLC C200HE OMRON 公司的组合式 PLC 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。 5.3 现场总线（FB） IPC、PLC…… I/O子系统 …… …… Ethernet/Highway Filedbus Controller/Getway Filedbus DCS实际上是“半分散”、“半数字”的系统 FCS采用的是一个完全分散的控制方式 (1) 全数字化通信 (2) 开放型的互联网络 (3) 互可操作性与互用性 (4) 现场设备的智能化 (5) 系统结构的高度分散性 (6) 对现场环境的适应性 4、现场总线的种类 CAN－Control Area Network Lonworks Profibus－Process Fieldbus FF－Fieldbus Foundation HART * 广义对象 回忆：控制器作用 被控对象 测量变送 控制器 执行器 被控变量 设定值 扰动 ＋ － 控制器作用：给出输出控制信号，以消除被控变量与给定值之间的偏差。 控制效果的好坏很大程度上决定于控制器的性能，也即控制规律的选择。 4、控制器 4.1 模拟调节器 1 2 3 4 5 6 6 7 ①偏差显示 ②输出显示（也称作阀位表） ⑥Kp/Ti/Td的设置 投入运行：先手动操作→系统稳定后切换到自动运行。 系统不正常或自动部分失灵：切换到手动操作。 手动操作可以调整手操拨盘或者手操扳键来改变调节器的输出 无扰动切换:手/自动切换时都希望不给控制系统带来扰动，即调节器的输出信号不发生突变 ⑤手动操作与手/自动双向切换（要求：无扰动切换） ④正、反作用的选择（通过正、反作用开关来选择） ③提供内给定信号及内、外给定的选择：给定信号可以由调节器内部产生，也可以由其它仪表外部提供 功能： 有两个基型品种：全刻度指示控制器和偏差指示控制器。 DDZ－III型调节器正面图 1－位号牌 2－内外给定指示 3－内给定设定拨盘 4-A/M/H切换 5－阀位表 6－软手动操作扳键 7－双针全刻度指示表 DDZ－II型仪表 （包括调节器） DDZ一III型仪表 （包括调节器） III型仪表优点 电 源 220VAC 24VDC集中供电 ·可用24VDC蓄电池作备用电源 ·仪表内部没有变压器，不发热，为实现更好的防爆措施提供条件。 防 爆 隔离防爆 本安型防爆 （安全火花型） 故障状态：电流小于35mA，电压小于35VDC，可带电维修。 输出信号 0~10mA 4~20mA ①电气零点从4 mA开始，不与机械零点重合，容易识别断电、断线等故障。 ②只要改变转换电阻阻值，便可接收其他电流信号，例如将10～ 50mA等直流电流信号转换为l～5V信号。 ③因为最小输入信号不为零，为现场变送器实现两线制创造了条件。变送器与调节器用两线联接，既节省电缆线和安装费用，还有利于安全防爆。 输入信号 0~10mA 4~20mA 1~5V 元器件 分离元件 （电阻、电