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光电跟踪仪伺服控制系统原理

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  • 【资料】液压伺服系统

    【资料】液压伺服系统

    液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明  液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。  电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912151106_190054_1634361_3.jpg[/img]  图所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值xi。对应给定值xi,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上,使阀芯相应地产生一定的开口量xv。阀开口xv使液压油进入液压缸上腔,推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移xp。当xp所对应的电压与xi所对应的电压相等时,两电压之差为零。这时,放大器的输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。  液压传动中具有随动作用的液压自动控制系统。在这种系统中,大功率的液压元件(包括液压伺服阀和液压执行元件) 跟随小功率的指令信号元件动作。执行元件所控制的通常是位置、速度等机械量。指令信号元件又称参考信号元件,它发出代表位置、速度或其他量的指令信号。大功率与小功率之比可以达几百万倍以上。液压伺服系统是反馈控制系统,反馈回来代表实际状态的信号与指令信号比较,得到误差信号,如果误差不是零,便进行调节。例如在高射炮自动瞄准系统中,雷达跟踪飞机,并将信号送给指挥仪,指挥仪计算出高射炮管应处的位置,炮管的实际位置与指挥仪算出的指令位置在系统中不断进行比较和调节,直到误差小于许可值时才射击。液压伺服系统通常应包括:实际状态的测量反馈元件;小功率指令信号的传递元件和大功率液压执行元件;期望状态和反馈状态的比较元件;差值信号的放大元件。液压伺服系统分为机械液压伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。它们的指令信号分别为机械信号、电信号和气压信号。电液伺服系统因电气控制灵活而得到广泛的应用;气液伺服系统用于防爆的环境或容易获得气压信号的场合。液压伺服系统应具有必要的性能:工作稳定;对指令信号反应快;稳态误差小;对干扰不敏感。液压伺服系统是自动控制系统中应用最广泛的一种。在精密加工的定位系统中,液压伺服系统能保证小于0.1微米的加工误差。世界上许多巨大天文望远镜的动作,都是用星光作为伺服系统的指令信号,通过液压伺服系统和执行元件进行跟踪的。  液压伺服系统的组成  液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统﹐分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。其中﹐机械液压伺服系统应用较早﹐主要用於飞机的舵面控制和机床仿型装置上。随著电液伺服阀的出现﹐电液伺服系统在自动化领域占有重要位置。很多大功率快速响应的位置控制和力控制都应用电液伺服系统﹐如飞机﹑导弹的舵机控制系统﹐船舶的舵机系统﹐雷达﹑大炮的随动系统﹐轧钢机械的液压压下系统﹐机械手控制和各种科学试验装置(飞行模拟转台﹑振动试验台)等。   液压伺服系统的优缺点  液压伺服系统与电气伺服系统相比有三个优点﹕  (1)体积小﹐重量轻﹐惯性小﹐可靠性好﹐输出功率大﹔  (2)快速性好﹔  (3)刚度大(即输出位移受外负载影响小)﹐定位准确。  缺点是加工难度高﹐抗污染能力差﹐维护不易﹐成本较高。

  • (四柱式)微机控制电液伺服压力试验机

    微机控制电液伺服压力试验机主机为移动横梁式结构,压缩空间可调节,下压板制成小车式可沿着导轨运动,方便于大型试件的装卸。因此,适合于金属和非金属制品、大型结构件、建筑构件的压缩性能试验,配备相应的附件还可以做弯曲性能试验。试验机的全数字测量控制系统与压差液压伺服技术及计算机技术相结合,实现了试验力、位移的闭环控制。http://www.kx4u.net/upload/file/images/20111125085708.jpg特点: ·主机跨度大,压缩空间可调节,适合于大型构件试验; ·5000、10000、20000kN机为双油泵配置,空载时低压大流量泵快速充液完成快速进、回程,加载时自动切换成高压小流量泵,极大地节约电能消耗,大大提高工作效率;·油源采用压差伺服技术,电机消耗功率随负荷而变化,因而功率损耗小,噪声低,发热量少,油温升低;·电液比例伺服阀作为控制执行元件,对油清洁度要求低,使用寿命长; ·测控系统具有自动清零、自动标定、自动诊断、自动存储功能,匀试验力速率、恒试验力、恒速控制功能; ·测量分辨力高,全程范围内不变化,且内外不分档; ·可在windows2000/xp中文操作系统下工作。 ·具有过流、过速、超试验力、超行程等保护功能;

  • 【资料】WAW-600B微机控制电液伺服万能试验机(双控制)

    [b][color=#3300ff][img]http://www.okyiqi.com/uploadfile/081201200632.jpg[/img]WAW-600B微机控制电液伺服万能试验机(双控制)[/color][/b]一、主要功能及特点:试验机主机采用液压缸下置式:液压油缸在试验机的下部,活塞在液压力的作用下向上顶,可实现对试样的压缩、弯曲、剪切试验;上下钳口座为全开式结构,装夹试样方便,稳定性好。该结构设计合理、简洁、稳定性好,可靠、易维护,液压伺服加载系统, ,确保系统高精高效、低噪音、快速响应, 实现对试验的自动控制加载、换向;[b]WAW-600B微机控制电液伺服万能试验机[/b]微机控制及处理系统:a:电液伺服控制系统:准确完成试验过程中试验参数的设定、试验过程的自动控制、数据采集、处理、分析、存储及显示(试验数据包括:上下屈服点、抗拉强度、断裂强度、弹性模量、各点延伸率、非比例伸长等)。它除了具备基本的试验力、试样变形、活塞位移和试验进程的闭环控制及等速应力、等速应变、等速试验力、等速位移、试验力保持、位移保持等控制功能外,还具备方便快捷的开环控制功能。b: 试验力,峰值、试样变形、活塞位移、试验曲线的屏幕显示功能,全键盘输入操作和控制模式智能设置专家系统,实现了控制模式的任意设置和各种控制方式之间的平滑切换,使系统具有最大的灵活性。加、卸载平稳,试验过程中既可进行程序控制,同时兼有固定程序的“快捷键“操作,也可采用鼠标灵活调整试验速度;[img=326,257]http://www.okyiqi.com/uploadfile/20081201200223769.jpg[/img] c:可以按GB228-2002《室温材料 金属拉伸试验方法》等国家标准的要求完成试验的数据自动采集和处理。试验过程能够模拟再现和试验数据的再分析、试验曲线放大、比较、遍历。试验曲线可任意选择坐标轴,并可自由放大和缩小;d:基于WindowsXP操作系统的试验软件,放大器调零、传感器标定采用可靠的硬件支持和软件支持相结合使得品质更臻完美;可对使用者实行分权限管理,具有多种图形显示窗口和单位换算功能;e:试验数据以数据库化管理,可以进行网络数据库通讯和管理;f:试验机具有扩展和更新能力;g:强大的自检功能。 6、保护功能: a) 油缸限位保护;b) 液压系统过载溢流保护;c) 试验力过载保护;d) 过流、过压保护;e) 试样破断时安全保护;f) 试验结束自动保护。 [b]二、WAW-600B微机控制电液伺服万能试验机主要技术指标:[/b]1、最大试验力:600kN2、试验力测量范围及精度:0-600kN;0-300kN;0-120kN;0-60kN;4级;试验力精度:优于±1%(从每档满量程的20%起) 3、 变形测量范围及精度:分1;2;5;10四档测量;优于±0.5%FS4、 位移测量范围及精度: 250mm;优于0.01mm5、 拉伸钳口之间最大距离(包括活塞行程): 600mm6、 上下压盘之间的最大距离: 550mm7、 圆试样夹持直径: Ф13-40mm8、 扁试样夹持宽度及厚度: 70mm ;0-30mm9、 上下压盘尺寸: Ф160mm10、 弯曲试验支座间距: 10-500mm11、 活塞最大行程: 250mm12、 应力速度范围: 1MPa/S-25MPa/S13、 应变速度范围: 0.00025/S-0.0025/S14、 拉伸速度: 0.5-70mm/min15、 试验空间调整速度: 120mm/min16、 主机尺寸(长x宽x高包括活塞行程mm): 890×580×2400m17、 控制台尺寸(长x宽x高mm): 1200x800x1100 mm18、 总功率:3.0kW[b]三、WAW-600B微机控制电液伺服万能试验机控制部分技术参数:[/b]〈1〉、试验力测量显示部分:(1).测量方式: 采用高精度油压传感器测量试验力(2).量程转换方式: 自动\手动切换(3).试验力显示方式: 微机屏幕显示〈2〉、变形测量显示部分:(1).测量方式: 采用高精度引伸计测量试样变形(2).量程转换方式: 自动/手动切换(3).变形显示方式: 微机屏幕〈3〉、位移测量显示部分:(1).测量方式: 采用高精度光电编码器测量活塞位移(2).变形显示方式: 微机屏幕〈4〉、自动控制部分:(1).控制方式: 微机自动控制/手动控制两种模式(2).自动控制阀: 进口高精度高频宽电液伺服阀(3).控制模式:a.等速率活塞行程控制:等速设定范围:0.5-70mm/min 控制范围:活塞置零点---活塞行程最大点b.等速率试验力控制:速度设定范围:0.1-2.0满量程/min控制范围:5-100%满量程c.等速率应变控制:速度设定范围:0.1-50%/min控制范围:伸长满量程的5-100%伸长满量程0.1-100mmd.金属材料自动拉伸试验控制:应力速率控制:1-50MPa/sec等速率活塞行程控制:0.5-50mm/min带有试样破断而自动停止机能 (4).试验条件设定方式:人机对话形式:微机键入式(5).试验条件设定项目: 试样截面积、控制速度、保持点、保持时间等〈5〉手动控制部分: 开环功能:可手动控制试验力、位移、变形。三、[b]WAW-600B微机控制电液伺服万能试验机[/b]基本配置1、下置式试验机主机(600kN) 1台2、综合操作台 1台3、液压试样夹紧系统(控制台内) 1套主要元件:3.1、液压泵机组 1套 3.2 、电磁换向阀 1套 3.3 、叠加溢流阀 1套4、液压伺服加载系统 1套5、高精度油压传感器 1套6、变形测量引伸计(标距100mm 变形25mm北京钢院) 1支7、位移测量装置 1套8、附具类: 8.1、拉伸附具(圆钳口 Ф13-40mm;平钳口0-30; ) 各1套8.2、压缩附具(Φ 160mm ) 1套8.3、弯曲附具 (10-500mm) 1套9、联想微机(M260E/ P4/160G/17”液晶) 壹台 10.A4激光打印机(HP1008 ) 壹台11、 试验机WindowsXP中文版软件 1份.

  • 【转帖】电液伺服万能试验机与电液比例伺服万能试验机

    文献: 新编液压工程手册 北京理工大学出版社 一九九八年十二月出版  [URL=http://www.okyiqi.com]电液伺服试验机[/URL]分为动态电液伺服和静态电液伺服[URL=http://www.okyiqi.com]试验机[/URL]两种,伺服阀更适合于动态试验机,而电液比例阀在静态试验机上有无可比拟的优越性。电液比例阀式万能试验机及老产品技术改造自开始生产至今已有100多台,所有产品都正常工作,小至100kN大至15000kN微机控制电液伺服试验机压力试验机。电液比例阀控制技术是目前国内外最新控制技术填补了试验机行业空白,将电液比例阀成功运用于静态电液伺服试验机,打破伺服阀在静态试验机上的垄断局面,使其具有更高可靠性、稳定性及技术先进性,为我国液压试验机发展开辟更为广阔的前景。将该项技术成功应用于普通液压式试验机技术改造,使老产品更新换代成为可能,使之达到与新的电液伺服试验机具有相同的技术水平,使用更为方便可靠。欢迎订购我公司产品,我们将以先进的高技术产品、优越的性能价格比回报广大用户。让用户买了放心,使用放心,使用上质量可靠、稳定性高、功能齐全、性能优良、操作简单、使用方便的一代高科技产品。  一. 当前国内外同类产品技术概况  随着[URL=http://www.okyiqi.com]试验机[/URL]技术的发展,国内外电子液压[URL=http://www.okyiqi.com]万能试验机[/URL],近年来发展了三种不同控制方式;一种是电液伺服阀控制,一种是采用具有速度控制器的压力阀控制,第三种是宽流量范围的比例阀控制,除了控制系统外,还采用高精度力与位移测量系统及计算机采集处理等技术,在功能上达到甚至超过电子万能试验机,尤其在大负荷上液压万能试验机及各种[URL=http://www.okyiqi.com/pages_products/prolist_9.html]压力试验机[/URL]具有更大的优势。日本岛津UEH型及美国STEX公司的HVL型液压万能试验机均采用电液伺服阀控制双向油缸;负荷、变形、位移控制由电液伺服闭环控制,同时具有电子测量和计算机数据处理功能,电液伺服阀的优点是静动态性能良好,分辨率高、滞环小、线性度高、工作范围广更适合动态电液伺服试验机。其缺点是用于静态液压万能试验机上未能发挥其特点,使其造价提高、抗污染能力变差、工作噪声较大,油温升高快,有些还需水冷却。  西德申克公司的UPM液压[URL=http://www.okyiqi.com]万能试验机[/URL],其控制原理是由速度控制器控制力矩电机而带动压力控制阀施加负荷,并具有速度电流反馈,是一种传统的控制方式。  在国内济南试验机厂与其他厂家合作研究了500kN微机控制液压万能试验机与日本岛津产品相似,采用伺服阀控制,此外济南试验机厂已引进日本500kN的UDH型电液伺服阀式液压万能试验机,目前上述产品均在济南试验机厂生产。  二. 电液比例阀与伺服阀控制技术在静态万能试验机上应用比较(见下表)  “比例控制阀发展的初期阶段,仅仅是将比例电磁铁代替普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄,这种比例阀的结构原理和设计准则没有变化。这种比例阀工作频宽小,稳定滞环大,只能用于开环控制。七十年代中期至八十年代初,是比例阀发展的第二个阶段,比例阀开始采用各种内反馈原理,耐高压,比例电磁铁出口比例放大技术日趋成熟。阀工作频宽达到5~10Hz稳定滞环降低到3%左右,八十年代以后,比例阀技术发展进入第三阶段,比例阀原理进一步改善,采用了压力流量位移反馈和动压反馈及电校正等手段,使阀稳定精度动态相应和稳定性都有进一步提高。除中位仍有部分死区外其控制性能与伺服阀更为接近”。“此外比例放大技术也相应迅速发展,不仅集成了各种反馈信号传感接受和处理功能,而且尺寸大为减小,可安装在阀体上使整个控制系统组成一体,使用更为方便,比例电磁铁驱动力的提高,也为阀的动态特性的改善提供了条件”,将其应用于静态电液伺服万能试验机中,配合微机精密调速控制系统已完全满足其使用要求。  电液比例阀与伺服阀控制技术在静态万能试验机上应用比较 电 液 比 例 阀 伺 服 阀 电液比例阀:抗污染能力极强,对液压油的过滤要求为20μm,可实现无故障运行。伺服阀:对液压油的过滤要求需达到3μm以内,抗污染能力极弱,尤其对静态液压式试验机间隙密封的柱塞油缸,更易引起油质污染,阻塞伺服阀。控制方式:电液比例阀是纯数字电器伺服控制、电路简单,稳定性非常高。控制方式:伺服阀多数采用模拟电器控制、电路复杂,稳定性较弱。 工作状态:电液比例阀是在低压起动,系统压力随试验力增加而比例增加,噪音低、油温不易上升,不需冷却装置。 工作状态:伺服阀是在高压状态下起动,正常工作时始终处于最高压力下,工作噪音大、油温升高快,容易渗漏,需要进行水循环冷却。 电器测量控制系统:采用计算机总线插卡式设计,所有功能通过软件来完成,有利于功能扩展、软件升级及微机联网,并且具有故障自诊断功能,维修极为方便,只需更换微机内相应插卡即可。 电器测量控制系统:伺服阀电器测量控制系统大多数采用德国都利公司电箱,需自配计算机及软件去管理电箱,显示试验数据,打印报告等工作,一旦电箱出现故障,试验机厂家无能力维修。性能:电液比例阀反应速度较低,适合于静态液压试验机(频宽Hz/-3dB)~25 性能:而伺服阀反应速度较高,频宽(Hz/-3dB)20~200,适合于动态试验机。 闭环控制 闭环控制性能价格比:高 性能价格比:低

  • 电液伺服疲劳试验机

    电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901278927_4169_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901278908_4908_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901279240_9360_1602049_3.png[/img]

  • 涂胶机运动控制系统分析

    [font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]涂胶机是用于给机柜、灯具、蓄电池、汽车等有密封要求的产品,按照密封轨迹涂密封胶的一种工业生产机床。标准涂胶机运动控制系统为三轴联动,通过直线插补与圆弧插补完成涂胶轨迹。本文主要对三维涂胶机的运动控制系统原理与结构进行分析。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]运动控制系统是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子、功率变换装置为执行机构,在控制理论指导下组成的电气传动控制系统。一个典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位计算机、运动控制器、功率驱动装置、电动机和传感器反馈检测装置和被控对象等几部分组成。[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666][/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]一、涂胶机运动控制器运动控制器根据结构不同的可分为:基于计算机标准总线的运动控制器;[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666] Soft[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]型开放式运动控制器;嵌入式结构的运动控制器。[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666] Soft[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]型开放式运动控制器运动控制软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]IO[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]之间的标准化通用接口。用户在[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]Windows[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]平台和其他操作系统的支持下,利用开放的运动控制内核,开发所需的控制功能,构成各种类型的运动控制系统。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]嵌入式结构的运动控制器是把计算机嵌入到运动控制器中的一种产品,它能够独立运行。运动控制器与计算机之间的通信依然是靠计算机总线,实质上是基于总线结构的运动控制器的一种变种。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]三维涂胶机运动控制器为基于总线的运动控制器。用计算机硬件和操作系统,结合运动控制应用程序来实现的,具有高速的数据处理能力。总线形式上为[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]104[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]总线、[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]RS232[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]接口和[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]USB[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]接口。运动控制器采用[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]DSP[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]芯片作为[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]CPU[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666],可完成运动规划、高速实时插补、伺服滤波控制和伺服驱动、外部[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]IO[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]之间的标准化通用接口功能。控制器支持功能强大的运动控制软件库、[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]C[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]语言运动函数库、[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]WindowsDLL[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]动态链接库等,根据工艺需求,在[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]WINDOWS[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]等平台下开发应用软件,组成涂胶机运动控制控制系统[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666].[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]二涂胶机运动控制方式[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]运动控制形式有点位运动控制、连续轨迹运动控制、同步运动控制。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]点位运动控制即仅对终点位置有要求,与运动的中间过程即运动轨迹无关。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]同步运动控制是指多个轴之间的运动协调控制,可以是多个轴在运动全程中进行同步,也可以是在运动过程中的局部有速度同步。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]三维涂胶机控制方式为连续轨迹运动控制,又称为轮廓控制,主要对胶头的运动轨迹进行控制。该控制方式要求系统在高速运动的情况下,既要保证系统加工的轮廓精度,还要保证胶头沿轮廓运动时的切向速度的恒定。对小线段加工时,有多段程序预处理功能。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]三涂胶机运动控制器硬件结构[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]涂胶机系统以基于[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]“PC[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]机[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]+[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]运动控制器[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]”[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]为核心,采用运动控制器、驱动器和交流伺服电动机构成一个开放式硬件结构。在该伺服控制系统中,控制器上专用[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]CPU[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]与[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]PC[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]机[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]CPU[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]构成主从式双[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]CPU[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]控制模式。[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]PC[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作,例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、控制指令的发送和外部信号[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]IO[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]的监控等。运动控制器配备内容丰富、功能强大的运动函数库,供用户使用完成电动机的运动规划。系统采取脉冲输出的位置控制方式,脉冲频率的大小控制电机的速度,信号的正负控制电机正反转,以实现三轴的位置控制。[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]X[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]轴、[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]Y[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]轴、[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]Z[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]轴原点、限位检测是通过接近开关来实现,原点检测开关作为每个轴的零点位置,限位检测开关确保每轴工作行程极限。这些状态信号送入运动控制卡状态寄存器后由[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]CPU[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]随时读出,达到对[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]IO[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]状态信号的检测。在硬件上,运动控制器上的光电隔离措施既隔离了外设对内部数字系统的干扰,有能有效防止过电压、过电流等外界突发事件对计算机系统的损坏,大大提高了系统的控制精度和可靠性。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]四涂胶机运动控制系统的软件结构[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]涂胶机运动控制器配备有运动函数库,函数库为单轴及多轴的步进或伺服控制提供了许多运动函数,如单轴运动、多轴独立运动、多轴插补运动以及多轴同步运动等等。运动控制器组成的控制系统,采用[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]VC[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]语言开发友好的人机界面应用程序、方便的人机交互和管理。系统的程序结构模块如图所示,除了主体的运动控制程序外,还包括初始化、与[/color][/font][font='Arial','sans-serif'][color=#666666]PC[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666]实时数据交互、系统保护、状态监测等部分。[/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666][back=white]五结语[/back][/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#333333][/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=#666666][back=white]综上所述,三维涂胶机运动控制系统采用基于总线的运动控制器,构建了合理的硬件结构和软件结构。通过连续轨迹控制方式,完成既定运动和高精度的伺服控制。实现涂胶机的高速高精度运转。[/back][/color][/font]

  • 微机控制电液伺服压力试验机

    微机控制电液伺服压力试验机

    YAR系列(二柱式)微机控制电液伺服压力试验机 ·主机跨度大,压缩空间可调节,适合于大型构件试验; ·5000、10000、20000kN机为双油泵配置,空载时低压大流量泵快速充液完成快速进、回程,加载时自动切换成高压小流量泵,极大地节约电能消耗,大大提高工作效率;·油源采用压差伺服技术,电机消耗功率随负荷而变化,因而功率损耗小,噪声低,发热量少,油温升低;·电液比例伺服阀作为控制执行元件,对油清洁度要求低,使用寿命长;匀试验力速率、恒试验力、恒速控制功能; ·测量分辨力高,全程范围内不变化,且内外不分档; ·具有过流、过速、超试验力、超行程等保护功能;http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206011517_369725_2290385_3.jpg

  • 【分享】电液伺服技术的发展与未来展望

    电液伺服技术的发展与未来展望 电液伺服系统的特点电液伺服系统有许多优点,其中最突出的就是响应速度快、输出功率大、控制精确性高,因而在航空、航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到了广泛的应用。人类使用水利机械及液压传动虽然已有很长的历史,但液压控制技术的快速发展却还是近几十年的事,随着电液伺服阀的诞生,使液压伺服技术进入了电液伺服时代,其应用领域也得到广泛的扩展。随着现代科学技术特别是材料科学的发展,人们更加重视动态试验。而电液伺服技术是实现动态高周疲劳、程控疲劳和低周疲劳以及静态的恒变形速率、恒负荷速率和各种模拟仿真试验系统的最佳技术手段。国内电液伺服试验机的起步国外试验机同行在电液伺服技术的应用和研制起步较早,自二十世纪50年代中期以来就先后生产了各种使用电液伺服系统的试验机,如美国MTS、英国Instron、瑞士Amsler(现在分为瑞士RUMUL和瑞士W+B试验机公司)、德国Sehench和日本岛津等公司都先后研制成功各种电液伺服试验机。当时我国在这个应用领域还是空白,使用的电液伺服试验机都是从这些国家进口的。我国试验机厂家是在上世纪70年代初才开始研制电液伺服试验机,长春试验机研究所、长春试验机厂、红山试验机厂和济南试验机厂等开始进行研制。在国家财力的支持下,先后都成功地开发出电液伺服动静试验机,并开始在国内应用。正是通过当时这段时间的成功实践,培养锻炼出一批技术人员,创建了我国今后电液伺服技术发展的平台,奠定了国内在该技术领域的基础。国内电液伺服试验机的发展阶段国内电液伺服试验机的发展按照产品发展时期的特点大致划分成两个阶段:即自主发展阶段和与国外合作发展阶段。自主发展阶段:二十世纪70年代末期到二十世纪90年代初期,国内的电液伺服试验机都是以自主开发为主。主要是集中在国内几个有实力的试验机厂家,如长春试验机研究所、长春试验机厂、红山试验机厂和济南试验机厂等。这个时期的主要代表性的产品有:1983年长春试验机研究所研制的2000kN电液伺服岩石压力试验机,该设备采用高压容器作为围压,模拟试样的真实受力情况。是三轴动静试验机的代表性产品,并首次把计算机引入电液伺服试验机的控制。1984年长春试验机研究所研制的3000kN电液伺服双缸卧式拉力试验机。该项目中首次应用静压支撑技术,成功地在两个卧式伺服油缸上实现静压支撑。另外,还首次应用了伺服同步技术,实现双缸系统的同步跟踪和精确定位。双缸的同步精度达到了0.03mm。该产品标志着国内静压支撑技术和双缸系统的同步技术已经成熟。1987年长春试验机研究所研制的1MN电液伺服大型结构试验机,这是当时研制的国内最大吨位的电液伺服试验机。1986年长春试验机研究所研制出小型随机电液振动台。1985年长春试验机厂研制的200kN电液伺服动静试验机,在国内首次采用高压无齿夹头和横梁预应力锁紧技术。是标准动静试验机的典型代表产品。红山试验机厂同期已经研制出国内第一台拉扭电液伺服动静试验机,首次集拉压与扭转试验于一体。该产品标志着国内拉扭传感器技术、扭转摆动缸技术及拉扭合成试验技术已开始应用。这个时期研制生产的电液伺服试验机的技术特点是:在测控系统,随着数字电路技术和计算机技术的发展,开始从模拟控制向模数混合式控制方向发展,并开始将计算机技术应用到控制系统中。应用了伺服同步技术,实现双缸系统的同步跟踪和精确定位。研制出低阻尼、高响应、长寿命的静压支撑动态伺服油缸。利用增压技术,实现高压无齿型泛秃崃涸びαλ簟?nbsp 以上这些产品的技术特点在当时的电液伺服技术发展中,都是比较先进的。与国外合作发展阶段:进入二十世纪90年代,随着我国改革开放的步伐加快,国内试验机厂家与国外同行之间的联系更加密切,双方为了各自的利益开始寻求合作的途径。在此期间长春试验机所首先在1989年与美国MTS公司正式签署技术合作协议,1993年开始进入实质性的实施阶段。另外,长春试验机厂开始与英国达泰克公司进行技术合作,济南试验机厂和日本的岛津合作,红山试验机厂也在同期与英国的Instron公司进行联系洽谈。总之,这段时期是我国主要几家试验机厂寻求与国外合作的时期。这个时期的电液伺服试验机的产品品种也是最繁杂;有国内自主产权的产品,有引进技术合作生产的产品,还有国外技术国内生产产品。各试验机厂家产品代表各自的合作厂家的特点,在国内试验机市场展开了一场较量。国内试验机行业进入与国际合作发展时期后,在面对国外先进技术的同时,并没忘记自身技术的提高。在这方面国内的很多优秀企业始终是坚持两条腿走路。面向汽车零部件试验领域开发的“电液伺服减振器性能和疲劳试验台”、“电液伺服方向盘性能及疲劳试验台”、“电液伺服扭转疲劳试验机”和“X--Y电液伺服双轴向振动台”等。在这个时期研制生产的电液伺服试验机的特点:国内电液伺服试验机的品种繁多,不仅丰富了国内电液伺服试验机的市场,同时也提高了自主产品技术的水平。电液伺服技术在试验应用领域得到扩展。在发展较快的国外测控系统方面。国产测控系统方面,随着单片机技术和计算机技术的发展,开始向总线化、模板化技术发展,并逐步提高计算机在系统中的控制比重。在伺服协调控制技术方面有所突破,利用该技术成功的开发出国内第一台“电液伺服双轴四缸试验机”,其中心定位精度小于0.03mm。主机伺服油缸在静压支撑的基础上,又开发出动压支撑油缸。与国外试验机同行的技术对比三十年来国内电液伺服试验机的发展取得了长足的进步,但与国外试验机同行相比,特别是与瑞士W+B公司相比较差距还是很大的,特别是在高技术试验应用领域方面还无法与国外同行相抗衡。不论是在技术手段和产品品种方面都存在很大的差距。

  • 伺服电机的控制方式简述

    一般伺服电机(http://www.vfe.cc/NewsDetail-1311.aspx)都有三种控制方式,即:速度控制方式,转矩控制方式和位置控制方式,其中速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的,而位置控制是通过发脉冲来控制的。本文详细介绍伺服电机的控制方式。一、伺服电机控制方式  一般伺服电机主要有三种控制方式,即速度控制方式,转矩控制方式和位置控制方式,下面分别对每种控制方式进行详细说明。1速度控制方式  通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位机控制装置的外环PID控制时,速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位机反馈以做运算用。速度模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。2转矩控制方式  转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为:例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时,电机轴输出为2.5Nm,如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定力矩的大小,也可以通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如绕线装置或拉光纤设备。3位置控制方式  位置控制方式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的 大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服驱动器可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置,应用领域如数控机床、印刷机械等等。二、控制方式的选择  如何选择伺服电机的控制方式呢? 就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。  如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。  如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。  如果对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,而且,这时完全不需要使用伺服电机。

  • 快速温变试验箱电气控制系统原理

    快速温变试验箱电气控制系统原理 快速温变试验箱电气系统设有手动和自动控制;具有温度测控、实时数据显示、参数设定、记录打印、报警、故障显示等功能,快速温变试验箱电气控制系统基本构成:  系统配置压缩机高、低压力开关,用于系统运行故障报警和保护压缩机作用。系统还为压缩机设有超压、过载、过热、缺相保护。风机设有热保护功能快速温变试验箱电气系统分强电和弱电两部分。强电部分主要由控制R404A压缩机的起停、箱内风机运行的交流接触器、热继电器;控制辅助加热器的固态继电器及线路保护的断路器等器件组成。弱电部分由日本优易1100型彩色液晶触摸屏及配套PLC(带USB接口1个,RS232接口1个,可与电脑连接,可与电脑进行数据通讯)和人机界面触摸屏、温度传感器组成。温度测量传感器为:Pt100铂电阻,通过Pt100铂电阻把温度信号送入PLC的A/D转换模块,实现试验箱内的温度的控制和显示,Pt100选用进口A级元件。http://www.whgt17.com/uploads/allimg/160817/1-160QG515350-L.jpg

  • 锅炉水位检测与控制系统

    锅炉水位检测与控制系统主要包括水位的检测、显示、排污阀门和报警控制等环节。锅炉水位测控过程主要有:锅炉水位进入磁翻板接液内层、磁浮子的检测和进水阀门控制。系统通过磁翻板或翻柱主体检测锅炉内液位。当锅炉内水位下降至设定的下限水位值时,启动翻板显示报警系统;反之,水位上升超过上限水位设定值时,则启动上限报警,该磁浮子液位计可设置多个报警点,满足系统上多方面控制要求。该水位系统采用磁敏液位传感器测量锅炉内水位。磁敏液位传感器(UHZ-10C00液位计)的输出端可外接PC+PCL机自动化控制设备,驱动LED显示器,并可向远传装置发出4~20mA电信号或无线通讯输出信号。经过处理后,反馈给报警系统通过继电器动作控制电磁阀并报警。 燃气锅炉是一个大惯性、大滞后系统,为验证确保锅炉水位控制效果,在系统完成后通过数据进行验证,控制过程中响应初始阶段的超调大约12%,响应速度快,在300s内达总测量峰值,随后420s后达稳态。水位期望值与实际值最大误差为0.15cm,最大相对误差在0.5%以内,满足精度要求。通过试验证明,该磁浮子液位传感器具有良好稳态性能和动态性能。 测试次数 期望数位/cm 实测水位/cm 误差/cm 1 20 20.12 +0.12 2 25 25.07 +0.07 3 30 29.98 -0.02 4 35 35.09 +0.09 5 40 40.15 +0.15 表中 水位期望值和实测值及其误差本文提出一种用于锅炉水位智能控制系统,可达到水位控制的预期要求,能够实现锅炉水位实时显示、控制及报警,且该装置测量量程宽泛、准确度高、性能稳定、重复性好、操作简单、界面直观,完全可满足液位量值化传递需要。

  • 气相色谱仪流量控制原理与维护 —— 手工流量控制系统和电子流量控制系统

    气相色谱仪流量控制原理与维护 —— 手工流量控制系统和电子流量控制系统

    [align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统和电子流量控制系统[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]稳定可靠、精确度良好的气体流量(压力)控制对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析结果的准确性和可靠性而言至关重要。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]工作时需要稳定可靠、精确度良好的气体流量(压力)控制,包括载气、检测器气体和其他辅助气体流量控制,以获得良好的保留时间和峰面积的重现性。[/font][font=宋体]目前实验室常见的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量系统,分为手工流量控制和电子流量控制两种形式,在实际使用场合下各有其优劣。电子流量控制因其高精度、高重复性、易用性、可编程等特性,在现代的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]气体控制系统中的使用日益广泛。[/font][align=center][font=宋体]手工流量(压力)控制系统优势和缺点[/font][/align][font=宋体]手工流量控制系统一般由恒压阀、恒流阀、针型阀、背压阀、压力表、流量计和阻尼器等部件组成。需要通过色谱工作者手工操作,调节各种阀针旋钮,读取压力表数值和使用流量计辅助工作,以实现系统气体流量的控制。[/font][font=宋体]手工流量控制系统的优势:制造成本较低,工作可靠性较好,对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]实验室环境要求不高、维护和维修成本较低、系统抗污染能力较强,可以在无电源状态下工作。[/font][font=宋体]手工流量控制系统使用的各种阀,机械结构较为坚固,色谱工作者只需要保证气源清洁干净,阀本身不容易损坏。装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量部分的常见故障往往与气源不良有关,例如气源中含有水、固体颗粒物或油污等。[/font][font=宋体]实验室空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量较差、灰尘严重或者存在一定腐蚀性气体时,对于手工流量控制系统的影响不大。[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口连接的针型阀或者背压阀,可能有样品流过内部,如果维护不足,可能会造成污染。采用手工流量控制方式的仪器,针型阀或背压阀的清洗维护方法较为简单,如果需要更换,维修成本也比较低。[/font][font=宋体][font=宋体]某些意外情况下例如实验室意外断电时,装备有手工流量控制系统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]载气并不会停止工作,可以保护色谱柱和检测器,例如[/font][font=Times New Roman]ECD[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]TCD[/font][font=宋体]、强极性色谱柱。但是需要注意[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]火焰的问题,如果意外断电情况下,检测器容易发生积水问题,会造成检测器内部发生锈蚀或者损坏喷嘴等后果。[/font][/font][font=宋体]手工流量控制系统的缺陷:[/font][font=宋体][font=宋体]一、[/font] [font=宋体]重现性差,调控精度低[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]手工流量控制系统使用的机械部件控制精度较低,并且由于螺杆调节存在间隙、机械磨损、弹性元件疲劳等问题,该系统难以获得良好的重复性,面临复杂样品或复杂分析系统,手工流量控制系统往往难以应对。机械阀调节联合压力表指示的调控方式也难以实现较高的调节精度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]例如精密多阀多柱分析系统、反吹系统、中心切割分析系统、[/font][font=Times New Roman]PONA[/font][font=宋体]分析等,这些系统要求保留时间的重复性较高,往往要求[/font][font=Times New Roman]0.01min[/font][font=宋体]范围的偏差,这些情况下手工流量控制器难以达到要求。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.1 [/font][font=宋体]螺纹间隙造成调节问题。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]机械阀一般采用螺杆的方式实现阀调节,但是由于螺纹存在间隙将会造成调节问题,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,螺杆顺时针旋转和逆时针旋转到相同角度时,螺杆在左右方向上移动距离存在一定程度的偏差。[/font][/font][font=宋体]色谱工作者旋转阀旋钮时需要注意操作手法,尽量减弱此现象造成的调节偏差。以带有刻度盘的稳流阀为例,建议规定阀旋钮的操作方向,例如逆时针。如果当前刻度低于设定值,可以直接逆时针旋转至设定刻度;如果当前刻度高于设定值,需要顺时针旋转至旋钮刻度低于设定值,然后再逆时针旋转旋钮。[/font][align=center][img=,424,165]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434357590_9342_1604036_3.jpg!w690x269.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]螺杆转动存在间隙问题[/font][/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1.2 [/font][font=宋体]机械部件磨损[/font][/font][font=宋体]阀部件由于机械运动,总是不可避免的存在磨损问题,造成调节偏差。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1.3 [/font][font=宋体]弹性元件的机械变形或疲劳[/font][/font][font=宋体]压力表和机械阀中存在弹簧管或弹性膜之类的弹性元件,长期受压使用后会发生机械变形,造成弹性变化,最终造成偏差。[/font][align=center][img=,268,190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161434421573_5012_1604036_3.jpg!w615x435.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][font=宋体]一般情况下,仪器停机之后,需要将机械阀调节至关机状态,有些气路中安装有泄压阀以保护压力表和调节阀。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配套的气源钢瓶,分析结束关闭[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]系统之后,建议将所有压力表泄压为零,并关闭减压阀。[/font][font=宋体]二、 [/font][font=宋体]调节不方便、调节速度慢。[/font][font=宋体]流量或压力的修改,靠色谱工作者手工操作完成,最终的精度和稳定性与操作习惯相关。如果某台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]需要开展多个分析项目,需要修改不同分析条件时,流量的调节比较费时费力。[/font][font=宋体]机械阀旋钮的调节位置一般不能与输出压力或流量直接相关,某些机械阀设计有刻度盘,但是不能彻底解决问题,调节螺杆注意手法。[/font][font=宋体]恒流阀的调节惯性较大,调节速度较慢。[/font][font=宋体]三、体积笨重[/font][font=宋体]各种阀一般不能单独工作,稳压阀和背压阀一般需要压力表协助工作,稳流阀、针型阀一般需要流量计辅助工作,才可以保证调节的准确性。调节和显示部件较多,手工流量控制系统体积较大,系统较笨重。[/font][font=宋体]三、 [/font][font=宋体]无法编程工作[/font][font=宋体]手工流量控制系统难以实现程序升压(程序升流)或程序降压(程序降流)功能。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]电子流量控制系统的优势的缺陷[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]电子流量控制系统一般由比例电磁阀,电子压力传感器、电子流量传感器,控制线路和阻尼器等部件组成,基于传感器和计算机技术,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]中央处理器([/font][font=Times New Roman]CPU[/font][font=宋体])的程序控制下协同工作,实现高精度的流量(压力)控制,现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]装备有高精度电子流量控制器是总体发展趋势。[/font][/font][font=宋体]电子流量控制系统的优势:可以编程控制,调节方便快速,精度和重现性好。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]重现性好[/font][/font][font=宋体][font=宋体]随着现代电子技术和计算机技术的发展,采用电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以达到较高的保留时间和峰面积重复性性能,高端的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]保留时间重复性指标一般[/font][font=Times New Roman]RSD[/font][font=宋体]小于[/font][font=Times New Roman]0.01%[/font][font=宋体],峰面积相对标准偏差一般小于[/font][font=Times New Roman]1%[/font][font=宋体],并且可以长期稳定运行。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]系统重新开关机,无需校准和调节也可以达到开关机之前的稳定状态。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]调节精度高[/font][/font][font=宋体][font=宋体]以进样口为例,现代的高端[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]可以实现[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]的压力或[/font][font=Times New Roman]0.01ml/min[/font][font=宋体]的流量控制精度。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]调节方便、速度快[/font][/font][font=宋体]色谱工作者可以简单的在色谱数据工作站输入目标流量和压力,电子流量控制器可以在数秒的时间范围内完成调节。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]体积小,重量轻[/font][/font][font=宋体][font=宋体]电子流量控制器([/font][font=Times New Roman]EPC[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]AFC[/font][font=宋体]或者[/font][font=Times New Roman]EFC[/font][font=宋体])是现代机械、电子计算机技术的结晶,所有的流量控制部件可以集成在在几十[/font][font=Times New Roman]cm[/font][font=宋体]见方,重量不超过[/font][font=Times New Roman]1kg[/font][font=宋体]的模块中。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]5 [/font][font=宋体]可以编程[/font][/font][font=宋体]安装有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],可以方便的实现程序升压(程序升流)、程序降压(程序降流)或者定时开关等复杂气流控制功能。[/font][font=宋体]电子流量控制器的缺陷:制造成本高,实验室环境要求高,维护和维修成本高,必须在有电源的状态下工作,需要经常校准。[/font][font=宋体]装备有电子流量控制器的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]对气源要求较高。一旦发生气源不良问题,例如气源含水、固体颗粒物或油污,会造成电子流量控制器输出流量发生错误,甚至造成流量控制器损坏。实验室湿度较大,存在较多灰尘、有机蒸汽或者腐蚀性气体都可能会对电子流量控制器造成不良影响。[/font][font=宋体]安装于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分流出口的电子流量控制器对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的维护有更高的要求,如果样品沸点较高并且浓度较大,分流出口捕集阱需要加强维护,否则可能造成电子流量控制器的污染或者损坏。该类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]总体维护和维修的成本较高。[/font][font=宋体]由于电子元器件的特性,某些压力或流量传感器会发生电气性能变化,造成输出流量或压力的不正确,需要经常进行校准。[/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]综述手工流量控制系统和电子流量控制系统的优势和缺陷。[/font]

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    [size=14px][color=#990000]摘要:本文主要针对各种工业生产和仪器设备中的温度、流量、真空、压力和张力等参数的高精度自动控制,介绍了几种常用的复杂控制系统,如串级、分程、比值、前馈-反馈、选择性以及三冲量控制系统。本文主要目的是展示这些复杂控制技术基本概念和结构框图,为后续推出的各种复杂控制用PID调节器做基础技术讲解,以便在实际自动化控制中能充分发挥复杂控制用PID调节器的强大功能。[/color][/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000][b]一、概述[/b][/color][/size][size=14px]控制系统一般又可分为简单控制系统和复杂控制系统两大类,所谓复杂,是相对于简单而言的。凡是多参数,具有两个以上传感器、两个以上调节器或两个以上执行器组成多回路的自动控制系统,通称为复杂控制系统。[/size][size=14px]如图1所示,目前常用的复杂控制系统有串级、分程、比值、前馈-反馈、选择性以及三冲量等几种形式,并且随着生产发展的需要和科学技术进步,还会陆续出现了许多其他新型的复杂控制系统。[/size][align=center][size=14px][img=01.复杂控制器构成,690,187]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141044037509_6178_3221506_3.png!w690x187.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图1 常用的几种复杂控制系统[/align][size=14px][/size][size=14px]本文将针对上述几种复杂控制系统,重点介绍这些复杂控制系统中使用的超高精度PID控制器和典型应用案例,以期提高工程应用的设计效率、提高控制效果和降低成本造价。[/size][size=14px][/size][b][size=18px][color=#990000]二、串级控制(Cascade Control)系统[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px]串级控制系统是应用最早和最广泛的一种复杂控制系统,它是根据系统结构命名。串级控制系统由两个或两个以上的控制器串联连接组成,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值,这类控制系统称为串级控制系统。[/size][size=14px][/size][size=14px]串级控制系统的特点是将两个PID调节器相串联,主调节器的输出作为副调节器的设定,当被控对象的滞后较大,干扰比较剧烈、频繁时,可考虑采用串级控制系统。特别是需要进行超高精度控制,以及跨参数和跨量程控制时,串级控制系统则能重复发挥其优势。[/size][size=14px][/size][size=14px]串级控制系统广泛应用于温度、真空、流量、压力和张力控制等方面,典型的串级控制系统结构如图1所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=02.串级控制系统结构示意图,550,220]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141044355064_2880_3221506_3.png!w690x276.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图2 串级控制系统结构示意图[/align][size=14px][/size][size=14px]如图2所示,串级控制系统包括副控回路(由副调节器、执行器和传感器1组成)和主控回路(由主调节器、副控回路和传感器2组成),主控回路和副控回路以串联形式与被控对象连接,其中副控回路相当于主控回路中的执行器。以下是串级控制系统中各部分的主要功能:[/size][size=14px][/size][size=14px](1)主调节器(主控制器):根据主参数(传感器2测量值)与设定值的偏差而进行PID调节,其输出作为副调节器的设定值。[/size][size=14px][/size][size=14px](2)副调节器(副控制器):其设定值由主调节器的输出决定,并根据副参数(传感器1测量值)与给定值(即主调节器输出)的偏差进行PID调节。[/size][size=14px][/size][size=14px](3)副回路(内回路):由副参数(传感器1)、副调节器及所包括的一部分被控对象所组成的闭环回路(随动回路)[/size][size=14px][/size][size=14px](4)主回路(外回路):将副回路看做是一个执行器,则主参数(传感器2)、主调节器、副回路及被控对象组成的闭环回路(主动回路)。[/size][size=14px][/size][size=14px](5)主对象(被控对象、惰性区):主参数(一般为传感器2)所处的那一部分工艺设备,它的输入信号为副变量,输出信号为主参数(主变量)。[/size][size=14px][/size][size=14px](6)副对象(导前区):副参数所处的那一部分工艺设备,它的输入信号为主调节量,其输出信号为副参数(副变量)。[/size][size=14px][/size][size=14px]串级控制系统是在单回路控制结构上增加了一个随动的副回路,因此,与单回路控制相比有以下几个特点:[/size][size=14px][/size][size=14px](1)对进入副回路的扰动具有较迅速和较强的克服能力。[/size][size=14px][/size][size=14px](2)可以改善对象特性,特别是能提高控制精度和工作效率。[/size][size=14px][/size][size=14px](3)可消除副回路的非线性特性的影响。[/size][size=14px][/size][size=14px](4)可实现夸参数和夸量程的控制。[/size][size=14px][/size][size=14px](5)串级控制系统具有一定的自适应能力。[/size][size=14px][/size][size=14px]二、分程控制(Split-Range Control)系统[/size][size=14px][/size][size=14px]简单控制系统就是一个调节器的输出驱动一个执行器动作,而分程控制系统的特点是一个调节器的输出同时驱动几个工作范围不同的执行器。[/size][size=14px][/size][size=14px]通常,在一个简单控制系统中,一个调节器的输出信号只控制一个执行器,其结构与特性如图3(a)所示。如果一个调节器的输出信号同时送给两个执行器,这就是一种分程控制系统。这里两个执行器并联使用,其工作特性如图3(b)所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=03.分程控制系统结构和特性示意图,690,310]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141045391335_1640_3221506_3.png!w690x310.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图3 简单(a)和分程(b)控制系统结构和特性示意图[/align][size=14px][/size][size=14px]分程控制已经广泛应用在温度、流量和压力控制等工业流程当中,也通常用来控制双模式的运行场合。例如,分程控制被用在保持一个既有加热控制又有冷却控制的容器内的温度。当其温度(单一测量值)低于目标温度设定值时,首先关闭冷却装置,然后开始打开加热装置。当温度上升到设定值以上时,首先关闭加热装置,然后开始打开冷却装置。另外一种分程控制方式是,采用分段量程控制来调整两个执行器从而实现更大范围内的操作。一个执行器控制低量程范围,另一个执行器控制高量程范围。以上两种应用场合都要求在每一个流程管线上配备一个执行器。[/size][size=14px][/size][size=14px]分程控制的典型应用是聚合反应工艺、冷热循环浴、TEC半导体温度控制、动态平衡法的真空和压力控制等。[/size][size=14px][/size][b][size=18px][color=#990000]三、比值控制(Ratio Control)系统[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px]为保持两种或两种以上变量比值为恒定的控制叫比值控制。在炼油、化工、燃烧、制药、造纸和晶体生长等生产过程中,经常要求两种或两种以上的物料或工作气体按一定比例混合后进行工作。一旦比例失调,就会影响生产的正常运行,影响产品质量,甚至发生生产事故。[/size][size=14px][/size][size=14px]在比值控制系统中,一个变量需要跟随另一变量变化。前者称为从动量S,后者称为主动量M,比值K=M/S。通常选择的主动量应是系统中主要的物料或关键物料的相关变量,它们通常是可测不可控。常见的比值控制系统有单闭环比值、双闭环比值、串级比值(变比值)三种。[/size][size=14px][/size][size=14px][color=#990000][b]3.1 单闭环比值控制系统[/b][/color][/size][size=14px][/size][size=14px]单闭环比值控制系统结构如图4所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=单闭环比值控制系统结构框图,600,236]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141046030140_8657_3221506_3.png!w690x272.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图4 单闭环比值控制系统结构框图[/align][size=14px][/size][size=14px]单闭环比值控制系统的优点是不但能实现从动量跟踪主动量变化,而且能克服从动量干扰等。结构简单,能确保比值不变,是应用最多的方案。但缺点是主动量不受控。[/size][size=14px][/size][size=14px]如图2和图4所示,单闭环比值控制系统与串级控制非常相似,但它们的不同之处在于:[/size][size=14px][/size][size=14px](1)单闭环比值控制系统无主对象,即主动量不受控,并且从动量不会影响主动量。[/size][size=14px][/size][size=14px](2)串级控制系统中,副变量是操纵变量到被控变量之间总对象的一个中间变量,该副变量是主对象的输入,通过改变副被控变量来调节主被控变量。[/size][size=14px][/size][size=14px](3)串级控制的副控回路与比值控制系统的从动量控制子系统都是随动控制系统。[/size][size=14px][/size][size=14px](4)比值控制系统中,从动量控制系统是随动控制系统,其设定值由系统外部的主调节器提供,其任务就是使从动量尽可能地保持与设定值相等,随着主动量的变化,始终保持主动量与从动量的比值关系。[/size][size=14px][/size][size=14px](5)在系统稳定时,该比值是比较精确的,在动态过程中,比值关系相对不够精确。[/size][size=14px][/size][size=14px](6)当主动量处于不变状态时,从动量控制系统又相当于一个定值控制系统。[/size][size=14px][/size][size=14px][b][color=#990000]3.2 双闭环比值控制系统[/color][/b][/size][size=14px][/size][size=14px]在主动量也需要控制时,增加一个主动量闭环控制系统,单闭环比值控制系统成为双闭环比值控制系统,双闭环比值控制系统结构如图5所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=双闭环比值控制系统结构框图,600,313]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141046526180_3146_3221506_3.png!w690x360.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图5 双闭环比值控制系统结构框图[/align][size=14px][/size][size=14px]双闭环比值控制系统的优点是:能克服主动量扰动,实现其定值控制。从动量控制回路能抑制作用于副回路中的扰动,使从动量与主动量成比值关系。当扰动消除后,主动量和从动量都恢复到原设定值上,其比值不变,并且主动量和从动量都变化平稳。当系统需要改变时,只要改变主动量的设定值,主动量和从动量就会按比例同时增加或减小,从而克服了上述单闭环比值控制系统的缺点。[/size][size=14px][/size][size=14px]双闭环比值控制系统常用于主动量和从动量扰动频繁,工艺参数经常需要改变,同时要求系统总参数恒定的工艺过程,如无此要求,可采用两个单独的闭环控制系统来保持比值关系。[/size][size=14px][/size][size=14px]在采用双闭环比值控制方案时,对主动量控制器的参数整定应尽量保证其输出为非周期变化,以防止共振的产生。[/size][size=14px][/size][size=14px][b][color=#990000]3.3 变比值控制系统[/color][/b][/size][size=14px][/size][size=14px]当系统中存在着除主动量和从动量干扰外的其他干扰,为了保证产品质量,必须适当修正两变量的比值。因此,出现了按照一定工艺指标自动修正比值系数的变比值控制系统。变比值控制系统要求两个变量的比值能灵活低地随第三变量的需要而进行调整,由此可见,变比值控制系统是一个以第三个变量为主变量、以其他两个变量比值为副变量的串级控制系统,有时变比值控制系统也成为串级比值控制系统。在变比值控制系统中,比值只是一种手段,不是最终目的,而第三变量往往是产品质量或工艺指标。[/size][size=14px][/size][size=14px]同样,变比值控制系统也可以有单闭环和双闭环形式,如图6所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=变比值控制系统结构示意图,650,717]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141048070661_493_3221506_3.png!w690x762.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图6 变比值控制系统结构框图:(a)单闭环结构;(b)双闭环结构[/align][align=center][size=14px][/size][/align][b][size=18px][color=#990000]四、前馈控制(Feedforward Control)系统[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px]简单控制系统一般都属于反馈控制(feedback control),是按被控变量与设定值的偏差进行控制,因此只有在偏差产生后,调节器才对操纵变量进行控制,以补偿扰动变量对被控变量的影响。若扰动已经产生,而被控量尚未发生变化,反馈控制作用是不会产生的,所以,这种控制作用总是落后于扰动作用的,是不及时的控制。[/size][size=14px][/size][size=14px]由此,依据预防控制策略设计的控制系统称为前馈控制系统。前馈控制系统是根据扰动或给定值的变化按补偿原理来工作的控制系统,其特点是当扰动产生后,被控变量还未变化以前,根据扰动作用的大小进行控制,以补偿扰动作用对被控变量的影响。前馈控制系统运用得当,可以使被控变量的扰动消灭在萌芽之中,使被控变量不会因扰动作用或给定值变化而产生偏差,它较之反馈控制能更加及时地进行控制,并且不受系统滞后的影响。采用前馈控制系统的条件是:[/size][size=14px][/size][size=14px](1)扰动可测但不可控。[/size][size=14px][/size][size=14px](2)变化频繁且变化幅度大的扰动。[/size][size=14px][/size][size=14px](3)扰动对被控变量的影响显著,反馈控制难以及时克服,且过程控制精度要求又十分严格的情况。[/size][size=14px][/size][size=14px]前馈控制的好处是直接控制无滞后,可以提高系统的响应速率,但是需要比较准确地知道被控对象模型和系统特性。而反馈控制的优点是不需要知道被控对象的模型即可实现比较准确的控制,但是需要偏差发生之后才能进行调节,具有滞后性。所以,理论上把前馈和反馈结合起来,既能实现较高的控制精度,也能提高系统响应速度。需要注意的是:前馈控制属于开环控制,反馈控制属于闭环控制。[/size][size=14px][/size][size=14px]前馈反馈控制系统有两种结构形式,一种是前馈控制作用与反馈控制作用相乘;另一种是前馈控制作用与反馈控制作用相加,这是前馈反馈控制系统中最典型的结构形式。典型的前馈-反馈控制系统结构如图7所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=前馈-反馈控制系统结构框图,550,251]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141048430650_3026_3221506_3.png!w690x315.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图7 前馈-反馈控制系统结构框图[/align][size=14px][/size][size=14px]在高精度控制中,前馈控制可用来提高系统的跟踪性能。经典控制理论中的前馈控制设计是基于复合控制思想,当闭环系统为连续系统时,使前馈环节与闭环系统的传递函数之积为1,从而实现输出完全复现输入。从图7中可以发现,前馈环节的传递函数是被控对象的倒数。那么就是在使用前馈控制前需要对被控对象的模型有了解,才能有针对性的设计出合适的前馈控制器。也就说,每个系统的前馈控制器都是不一样的,每个前馈控制器都是专用的。[/size][size=14px][/size][b][size=18px][color=#990000]五、选择性控制(Selective Control)系统[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px] 选择性控制系统也叫超驰控制系统,也可称为自保护系统或软保护系统。选择性控制是把生产过程中对某些工业参数的限制条件所构成的逻辑关系迭加到正常的自动控制系统上去的组合控制方案。系统由正常控制部分和取代控制部分组成,正常情况下正常控制部分工作,取代控制部分不工作;当生产过程某个参数趋于危险极限时但还未进人危险区域时,取代控制部分工作,而正常控制部分不工作,直到生产重新恢复正常,然后正常控制部分又重新工作。这种能自动切换使控制系统在正常和异常情况下均能工作的控制系统叫选择性控制系统。[/size][size=14px][/size][size=14px]通常把控制回路中有选择器的控制系统称为选择性控制系统。选择器实现逻辑运算,分为高选器和低选器两类。高选器输出是其输入信号中的高信号,低选器输出是其输入信号中的低信号。根据选择器在系统结构中的位置不同,选择性控制系统可分为两种:[/size][size=14px][/size][size=14px](1)选择器位于两个调节器和一个执行器之间,选择器对两个调节器输出信号进行选择,如图8(a)所示。这种选择性控制系统的主要特点是:两个调节器共用一个执行器。在生产正常情况下,两个调节器的输出信号同时送至选择器,选出正常调节器输出的控制信号送给执行器,实现对生产过程的自动控制,此时取代调节器处于开路状态,对系统不起控制作用。当生产不正常时,通过选择器选出取代调节器代替正常调节器对系统进行控制。此时,正常调节器处于开路状态,对系统不起控制作用。当系统的生产情况恢复正常,通过选择器的自动切换,仍由原正常调节器来控制生产的正常进行。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=选择性控制系统结构框图,690,547]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141049190661_493_3221506_3.png!w690x547.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图8 选择性控制系统结构框图[/align][size=14px][/size][size=14px](2)选择器位于调节器之前,对传感器输出信号进行选择的系统,如图8(b)所示。该选择性系统的特点是几个传感器合用一个调节器。通常选择的目的有两个,其一是选出最高或最低测量值;其二是选出可靠测量值。[/size][size=14px][/size][size=14px]在图8(a)所示的选择性控制系统中,由于系统中总有一台控制器处于开环状态,因此易产生积分饱和。防积分饱和有限幅法、外反馈法、积分切除法三种。[/size][size=14px][/size][b][size=18px][color=#990000]六、三冲量控制(Three Impulse Control)系统[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px]三冲量控制系统是来自电厂锅炉给水自动调节系统的一个名词,是根据汽包液位、给水流量和蒸汽流量三冲量经PID计算来调节给水阀门开度,从而达到自动控制汽包液位的目的。[/size][size=14px][/size][size=14px]所谓冲量,实际就是变量,多冲量控制中的冲量,是指控制系统的测量信号。三冲量控制意味着对三个变量进行测量和控制从而使得其中一个变量达到稳定。[/size][size=14px][/size][size=14px]一般而言,如图9所示,三冲量控制系统从结构上来说,是一个带有前馈控制的串级控制系统。以液位控制为例,主调节器(液位控制器)与副调节器(流量控制器)构成串级控制系统。汽包液位(传感器2)是主变量、给水流量(传感器1)是副变量。副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。蒸汽流量(传感器3)的波动是引起汽包液位变化的因素,是干扰作用,蒸汽波动时,通过引入前馈调节器,使给水流量(传感器1)作相应的变化,所以这是按干扰进行控制的,是把蒸汽流量信号作为前馈信号引入控制的。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][img=三冲量控制系统结构框图,690,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210141049398083_4900_3221506_3.png!w690x371.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图9 三冲量控制系统结构框图[/align][size=14px][/size][b][size=18px][color=#990000]七、总结[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px]综上所述,在复杂控制系统中可能有几个过程测量值、几个PID控制器以及不止一个执行器;或者尽管主控制回路中被控量、PID控制器和执行器各有一个,但还有其他的过程测量值、运算器或补偿器构成辅助控制系统,这样主、辅控制回路协同完成复杂控制功能。复杂控制系统中有几个闭环回路,因而也是多回路控制系统。[/size][size=14px][/size][size=14px]另外,随着技术的进步,越来越多的生产、工艺和设备仪器对自动化控制要求越来越高,对于被控对象比较特殊,被控量不止一个,生产工艺对控制品质的要求比较高或者被控对象特性并不复杂,但控制要求却比较特殊,如超高精度,这些都需要复杂控制系统予以解决。[/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size][size=14px][/size]

  • 【资料】电液伺服扭转疲劳试验机

    【资料】电液伺服扭转疲劳试验机

    [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/03/201003091735_204879_1962905_3.jpg[/img][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]PLA50000[/font][/font][font=宋体]系列电液伺服扭转疲劳试验机是我司开发制造的新产品。本产品采用自行设计的主机、液压源,动态控制器,主要元器件均采用进口产品。是一种功能强、精度高、可靠性好、应用范围广、性能价格比好的用于材料和零部件动态、静态扭转的试验系统。[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman] [/font][/font][/size][size=3][font=宋体]电液伺服扭转疲劳试验机特点[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]1. [/font][/font][font=宋体]主机[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]1.1 [/font][/font][font=宋体]综合我公司多年经验优化设计的主机,采用动态电液伺服扭转试验机的流行结构,刚性好、结构紧凑。尾架在工作台上可有丝杠拖动,试验空间调整方便。外形简洁大方、加工精细。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]1.2 [/font][/font][font=宋体]固定安装于工作台上的液压伺服摆动缸低摩擦、高响应。伺服阀直接与液压伺服摆动缸安装在一起降低管路能量损耗,提高其动态响应。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]2. [/font][/font][font=宋体]液压源[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]2.1 [/font][/font][font=宋体]液压源用以供给伺服系统高压油,流量、压力稳定,受控制箱控制并具有互锁保护,此外也可单独使用,供清洗油路及操控主机。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]2.2 [/font][/font][font=宋体]元器件采用国内知名厂家优质产品,主要元器件和密封件采用进口产品,以保证液压系统的工作状态和性能。采用新技术、新材料减振降噪。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]2.3 [/font][/font][font=宋体]液压源控制系统采用可编程控制器控制,抗干扰能力强,长时间工作稳定可靠。系统设有多重保护:油温、油质、油量均有声光报警;元器件也具有过流、过压、过热等安全保护。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]2.4 [/font][/font][font=宋体]液压源油温冷却:小流量油源采用采用风冷式,散热器采用铝合金制成,抗氧化、耐腐蚀,清洗方便;散热器为分细流结构,散热面积大,散热效率高。大流量油源采用水冷式结构,散热器采用不锈钢板制成,抗氧化、耐腐蚀,清洗方便;但维护费用较高。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]3. [/font][/font][font=宋体]控制系统[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]3.1 [/font][/font][font=宋体]伺服测量控制器核心采用美国[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]Xilix[/font][/font][font=宋体]公司最新生产的芯片控制系统,内部有多个[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]DSP[/font][/font][font=宋体]系统,并可自定义[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]CPU[/font][/font][font=宋体],数据采集速度最高可达[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]5000Hz[/font][/font][font=宋体]。系统精度高、功能完备;具有扭角、扭矩控制两种控制方式,并可任意平滑切换;配置的函数发生器可产生多种波形;内置记数器记录循环次数,记数器可设定;全部试验由计算机控制完成。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]3.2 [/font][/font][font=宋体]系统有多重保护功能:负荷超载、试样破断、位移限制等试验保护功能;过压、过流、过热、断电、漏电、短路等自我保护功能。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=宋体]具有故障自诊断功能。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]3.3 [/font][/font][font=宋体]计算机采用台湾研华工控计算机[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=宋体]硬件配置:[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]CPU P[/font][/font][font=宋体]Ⅳ[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]2.6G/[/font][/font][font=宋体]内存[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]512MB DDR400/[/font][/font][font=宋体]硬盘[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]120G/[/font][/font][font=宋体]缓存[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]8M/[/font][/font][font=宋体]显卡[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]MX440 64M [/font][/font][font=宋体]显存[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]550MHz/52X[/font][/font][font=宋体]光驱[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]/[/font][/font][font=宋体]刻录[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]/[/font][/font][font=宋体]闪存[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]256M/17[/font][/font][font=宋体]”纯平显示器[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]/[/font][/font][font=宋体]惠普[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]1001[/font][/font][font=宋体]激光打印机。[/font][font=ˎ ̥ ][/font][/size][size=3][font=宋体]软件配置:测控软件在[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]Windows[/font][/font][font=宋体]平台上采用[/font][font=ˎ ̥ ][font=Times New Roman]VB[/font][/font][font=宋体]语言编制;控制软件功能强大,使用稳定可靠。应用软件可实现各种波形下的疲劳试验,包括试验中止、控制中止、显示等功能;可实时显示试验状态及扭角、扭矩与时间曲线;可显示各个测量通道的显示值。试验软件也可根据具体要求情况提供。[/font][/size][font=ˎ ̥ ][/font]

  • 基于FPGA智能变送器控制系统总体方案

    随着工业自动化控制技术的发展,自控水平越来越高,对过程参数控制精度要求越来越严,要求变送器表不仅精度高,而且要功能多、稳定可靠、能准确传送过程参数(压力、差压、绝压、流量)、抗干扰能力强、使用维护简单,并能与控制器、执行器等设备组成功能强大的控制系统,实现通讯和过程的自动控制。所以,过去的变送器由于受测量原理和通讯所限,很难实现这种高精度控制要求,因此,自然而然地产生了原理先进具有通讯功能的智能变送器。这类先进的智能变送器集现代科技与一身,是微电子技术、精密机械加工技术、计算机技术和现代通讯技术完美结合的产物,能实现过程控制的多种要求,推动了整个自控技术的向前发展。先进的智能变送器是工业过程控制技术发展的需要,也是工艺过程实现高精度控制的必须,具有很好的市场前景。    本文根据工业应用的实际需要以及网络通信发展的功能要求,提出了基于FPGA智能变送器控制系统的总体方案,硬件系统设计、软件设计。该设计实现了系统MCU主控模块、数据采集模块、电源控制模块、数据处理模块、数据通信模块等硬件电路,并给出了系统软件流程图,重点论述了数据采集和数据模拟输出控制电路的FPGA实现,详细阐述了系统各模块电路的组成原理和实现方法,给出了整个电路系统的原理图,并制作了印刷电路板。结合XILINX公司的ISE10.1设计软件给出了模/数转换、数/模转换的仿真结果,验证了系统功能。    1、智能变送器的总体设计    本智能变送器由前端信号调理电路、高速A/D采样电路、数字信号处理电路、模拟输出电路和数字输出电路组成。如图1所示。    分析不同类型的传感器,其输出信号可分为电流信号、电压信号和电荷信号3大类,相应地设计了3种信号调理电路。以大型设备振动监测项目为例,县体的传感器有加速度、速度和位移传感器。选择不同的前端信号调理电路,变成统一规格的电压信号供后面的A/D采样。    A/D采样部分对前端电路的输出电压信号进行采样。A/D采样芯片采用ADI公司的AD7264,AD7264是双通道同步采样、14-bit、高速、低功耗、逐次逼近型模数转换器,采用5V单电源供电,采样速率高达1MSPS。A/D采样电路与前端信号调理电路用同一隔离电源供电,与后级数字信号处理电路隔离。AD7264的数据接口为串行接口,便于隔离处理。    数字信号处理电路选择带有CPU软核的FPGA。FPGA是智能式变送器的核心,它不但能对采样数据进行计算、存储和数据处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节。在整个系统中,FPGA主要实现对系统的控制和数据的预处理。    智能式变送器有两种输出方式:模拟输出和数字输出。数字输出将处理后的信号直接输出,通过CAN接口、TCP/IP接口传给上位机。模拟输出通过DAC芯片将信号转换成标准电压电流信号输出。    2、系统硬件设计与实现    智能变送器具有采集、处理、指示、通讯等功能,其硬件设计围绕功能进行。整个智能变送器单元根据所完成的功能分为以下几个主要功能模块:信号采集模块(传感器放大电路)、信号转换模块(模/数转换和数/模转换电路)、FPGA控制模块、通信模块(以太网和CAN总线通信)以及为整个系统提供电源的电路部分等。其中FPGA系统为整个控制器单元的核心,是变送器实现数字智能化的标志。    智能变送器的硬件总体结构框图如图2所示。变送器工作时,由传感器把被测量转变为电信号,然后将信号作A/D转换,把模拟信号变换成数字信号,送入到FPGA(XC3S4005PQ205)控制模块,FIGA通过FIR滤波器核对信号进行滤波,并通过查表法对信号进行自动补偿,然后根据实际需要。经数/模转换后将数据传给下级电路,同时也可能通过以太网或CAN总线传给局域网,实现智能变送功能。系统PCB板实物图如图3所示。    3、系统软件设计与仿真    该系统以XILINX公司的XC3S4005PQ208C作为中央处理器,整个系统主要包括初始状态(Initialization)、数据采集状态(Data_Sample)、数据处理状态(Data_Processing)、以太网传输状态(Enet_Transfers)、CAN总线传输状态(CAN_Transfers)、和模拟输出状态(Analog_Transfers)等6种状态,因此,可以利用有限状态机的设计方案来实现。其状态转换图如图4所示,通过开发工具ISE10.1对各个模块的VHDL源程序及顶层电路进行编译、逻辑综合,电路的纠错、验证、自动布局布线及仿真等各种测试,最终将设计编译的数据下载到芯片中即可。    初始状态:实现系统初始化;数据采集状态:完成数据采集过程;数据处理状态:对采集的信号进行一系列的滤波处理,非线性校正等;以太网传输状态,CAN总线传输状态:根据实际需要将信号数字输出;模拟输出状态:进行数模转换,输出标准的电压电流信号。    3.1数据采集的FPGA设计    数据采集是工业测量和控制系统中的重要部分,它是测控现场的模拟信号源与上位机之间的接口,其任务是采集现场连续变化的被测信号。对数字系统来说,数据采集主要由传感器放大电路和A/D转换电路构成,由硬件电路可见,系统通过AD7264模/数转换器来实现模/数转换。AD7264内含6个寄存器,分别是A/D转换器的结果寄存器、控制寄存器、A/D转换器A和B的内部失调寄存器、A/D转换器A和B通道的外部增益寄存器。由于XC3S4005PQ208C和AD7264都兼容SPI接口,两者的编程只需按照时序图进行即可。AD7264与FPGA的接口主要包括PD0数据输入选择端:DoutA(DoutB)两路数据输出端;OUTa(OUTb)两路数据输入端;CoutA(CoutB、CoutC、CoutD)比较器输出;G3(G2、G1、G0)四路增益控制输入信号。增益由控制寄存器的低四位控制;ADSCLK时钟信号;ADCS片选信号,低电平有效。AD7264工作频率为20MHz,在CS下降沿,跟踪保持器处于保持模式。此时,采样、转换同时被初始化模拟输入。这需要至少19个SCLK周期。第19个SCLK的下降沿到来时。AD7262恢复至跟踪模式,并设置DOUTA、DOUTB为使能。数据流由14位组成,MSB在前。图5为AD7264读寄存器时序仿真图。    3.2数据输出的FPGA实现    智能化信号调理器的输出分为数字输出和模拟输出,数字输出通过CAN接口和TCP/IP输出到上位机,或者通过总线方式输出;模拟输出通过DA转换成标准的电压电流信号输出。系统选用ADI公司AD5422数/模转换器来实现数/模转换。AD5422通过数据移位寄存器输入数据,数据在串行时钟输入SCLK的控制下首先作为24位字载入器件MSB中。数据在SCLK的上升沿逐个输入。该24位字在LATCH引脚的上升沿无条件锁存,然后数据继续逐个输入,此时与LATCH的状态无关。图6为AD5422写操作时序仿真图。    4、结束语    采用XILINX公司的ISE10.1设计软件及MODELSIM软件对系统进行反复调试仿真,给出了试验结果,验证了系统功能。并运用美国PCB公司的608A11作为加速度传感器。对设备的振动进行监测,其模拟输出的测试结果如表1所示。    最终的调试结果表明,本文所设计的智能变送器器能够稳定的实现温度、压力等变量的变送,并且频率、幅值的调节精度等技术指标均达到了预期的设计要求。

  • 反应釜温度控制系统中为何存在空气?

    在制药化工行业中,反应釜温度控制系统是经常需要使用的,但是由于反应釜温度控制系统存在一定的空气、氢气、氮气、润滑油蒸汽等一些气体,这些气体是不利于反应釜温度控制系统运行的,那么到底是怎么一回事呢?反应釜温度控制系统中这些杂质气体是使制冷系统冷凝压力升高,从而使冷凝温度升高,压缩机排气温度升高,耗电量增加,制冷效率降低,同时由于排气温度过高可能导致润滑油碳化,影响润滑效果,严重时会烧毁制冷压缩机电机。反应釜温度控制系统中的这些气体产生可能是漏入的空气,可能是在充注制冷剂、加注润滑油的时候,外界空气趁机进入,或者反应釜温度控制系统密封性不严密导致空气进入系统内部。此外,冷冻油的分解、制冷剂不纯以及金属材料的腐蚀等原因也会产生气体。当然,无锡冠亚在反应釜温度控制系统上采用的是全密闭的循环系统,避免这些空气进入反应釜温度控制系统中。一般来说,反应釜温度控制系统中的气体表现在反应釜温度控制系统压缩机的排气压力和排气温度升高,冷凝器(或储液器)上的压力表指针剧烈摆动,压缩机缸头发烫,冷凝器壳体很热;反应釜温度控制系统蒸发器表面结霜不均匀,反应釜温度控制系统存在大量气体时,因装置的制冷量下降而使环境温度降不下来,压缩机运转时间长,甚至因高压继电器动作而使压缩机停车。反应釜温度控制系统是否存在这些气体的话,可以用压力表实测制冷系统的冷凝压力与当时环境气温下的饱和压力作比较。如果实测压力大于环境温度下的饱和压力,则说明该系统中含有气体了。如果发现了反应釜温度控制系统中存在上述的这些气体的话,就需要及时排除这些气体,及时解决故障。

  • 【资料】六自由度-单自由度/振动台闭环数控程序(以下简称:VibControl控制系统)

    【资料】六自由度-单自由度/振动台闭环数控程序(以下简称:VibControl控制系统)

    振动台闭环数控程序(以下简称:VibControl控制系统)是基于系统非线性迭代补偿理论来对控制信号和响应信号进行修正的。1.1 单自由度系统构成[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911230112_185926_1634361_3.jpg[/img]1.2 六自由度系统构成[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911230113_185927_1634361_3.jpg[/img]液压振动台其实就是电液伺服技术的进一步扩展,不过在高性能和大吨位的技术上远远高于电磁台的水平,如大型地震模拟系统和整个装甲车的振动模拟系统都是液压振动台.

  • 分布式控制系统适用的仪器讨论~

    覆盖全系统的交叉索引,增强了过程控制的智能性,可帮助改进与生产相关的决策。PlantStruxure PES具有以下性能特点:统一数据库PlantStruxure PES 为工厂的设计、运营和维护提供了单个统一的软件环境,使您的自动化系统更简便易用。您可以通过一个统一的管理界面配置过程自动化应用和网络拓扑(控制器、远程输入/输出、操作员工作站和现场设备)。通过采用PlantStruxure PES控制设施过程,您可以访问智能设备和电表中的能耗数据,并根据已完成的生产目标来审核这些数据,从而智能的实现高能效运营。PlantStruxure PES可以自动创建所有的变量、通信、警报和趋势……这项工作非常繁重复杂,以前我们都是手动配置完成,非常耗时耗力,而现在它帮助我们在操作员界面开发方面节省了大量时间。内置能效管理系统通过将能源和过程控制数据整合到一个系统中,PlantStruxurePES实现了过程控制中管理型节能增效的自动化。您可以通过彼此对照的方式查看数据,并在能源消耗过快的地点减少能源浪费PlantStruxure PES中的集成式能源管理库可将来自整个工厂中所有用电设备的数据汇总,通过提供能源使用的全局视图,使您对能耗状况一目了然。并且,根据自定义的负载优先等级,系统在能源成本超出KPI时执行减载。同时,还可利用专门的仪表盘,操作员可以将能源作为一种过程的对象对其进行跟踪。施耐德电气法国执行团队为我们在法国的一个玻璃熔炉工厂选择了PlantStruxurePES ,目的是将能源管理功能嵌入工厂的控制架构中。工厂控制架构改造的开支全部由玻璃熔炉所节省的能源成本支付。对象库PlantStruxure PES提供专门面向特定应用(设备、过程设备)和行业(矿、水泥、食品饮料、水)的预定义、可扩展对象库,减少项目开发的时间、成本和风险。PlantStruxure PES内置了一个标准的对象库,其中包含所有主流的过程对象,如阀门、电机、泵等。您可以在过程中直接使用这些对象,或根据特定要求配置这些对象。PlantStruxure PES还集成了标准的行业过程库,可满足具体行业的需求,包括水泥、食品饮料和水等。这些库是基于我们广泛的过程经验开发而成,可以帮助在多个地点运营的公司保持统一性和一致性。此外,由于我们考虑到了标准的过程要求,因此使开发时间大大缩短。通过对应用中的所有对象实例化,我们生成了90%的项目内容,因此显著缩短了工程设计时间。支持及服务我们遍布全球的支持中心提供全套支持及服务,确保在工厂生命周期的各个阶段都能为PlantStruxure PES提供可靠的支持。我们提供行业领先的创新支持计划,其中的主要服务将为您带来极大获益。这一计划包括一个内容丰富的知识库和经由一个专用的支持门户提供的综合数字化服务。该门户提供在线案例管理以及由我们的支持专家、解决方案架构师和开发团队协作开发的内容,如白皮书和设计指南等。对于技术支持人员可以迅速解决问题,我感到非常满意。通过电话咨询,技术支持立刻给予我正确的解决方案,并告诉我查找所需信息的支持网页,更难得的是,还将这些信息和我需要的其他可下载资料的信息发给我。总之,我对在CSR上获得的这次支持服务非常满意。标准以太网PlantStruxure PES基于标准以太网和EtherNet/IP,将PLC/SCADA 架构的灵活性和开发性优势扩展到了DCS领域。这意味着系统在支持可定制应用的同时,还继续保有其标准化方法和强大的集成功能。水处理和能源管理是施耐德电气的战略性业务领域。西班牙进行的一个脱盐厂项目为我们提供了一次展示自身实力的绝佳机会,借此项目,我们完美展示施耐德电气的一体化分布式控制系统如何控制所有的能源管理子系统。PlantStruxure PES的标准以太网面向所有的核心过程,集成了仪表检测、电机管理和电力管理功能,这最终促使客户选择PlantStruxure PES。施耐德电气开发构建了一种高效的控制系统,并设计了一个使用通用机柜(即服务器机架、通信柜、控制器和输入/输出柜)和全以太网网络架构的解决方案,从而控制并节省了此项目必需的投资开支。对象模型作为新一代的分布式控制系统,PlantStruxurePES提供了一个独特的对象模型,用户可以选择性地使用其结构中的各个组件,更加具有灵活性。而且用户可以只下载必要的组件,因此可以有效优化源程序代码。该模型还支持对象整个生命周期内的变更传播,为未来的扩展和定制预留了充足的空间,此外,还允许同时运行同一对象的不同版本,并支持更改的可追踪性。PlantStruxure PES提供面向对象的数据库,这意味着您可以在开发了一个过程对象之后,根据需要多次重复使用此对象。这样不仅可以节约系统开发的时间和成本,还能确保在整个项目的各个阶段运用和在其他应用的推广。由于以上原因,PlantStruxure PES 为巴西一个覆盖50个城市的大型水资源项目提供了完美的解决方案。PlantStruxure PES最吸引人的地方是在完成对象实例化之后如何在区块之间创建链接;它大大简化了我的日常工作。全面开放性PlantStruxure PES的开放性不只针对于一种标准。您能够以全新方式,开发一个真正开放的过程自动化系统,这其中不仅包括操作人员电脑,还包括对象模型和对象库、控制网络,甚至系统设计与集成的理念。PlantStruxure PES提供所需的一切,使DCS系统达到全新层次的开放性——譬如,您可根据需求调整对象模型,针对过程调节对象库,向第三方系统开放的控制网络,向任何IT 厂商开放的控制室等等。还有很重要的一点是,功能先进、即插即用、向第三方设备和应用开放的平台,借助它,施耐德电气及其联盟合作伙伴能够全方位满足客户需要。在我们的第一个项目部署完成后,我们不禁要由衷地赞叹PlantStruxurePES。有了它,使我们感到一切皆有可能。无论如何,我们都能够部署符合项目规范灵活变通的方案。可扩展硬件平台PlantStruxure PES支持各类不同的控制器,满足您的过程需要。这些控制器平台采用模块化、可扩展和冗余设计,能够在线增删硬件。它们支持多种输入/输出模块,以及专用通信模块和现场总线模块,提供电机控制,并

  • 伺服拉力试验机与变频拉力试验机的区别

    伺服系统拉力试验机与变频系统拉力机的区别 拉力试验机的基本功能:拉伸性能,拉伸强度与变形率,拉断力,抗撕裂性能,热封强度性能,滚筒剥离试验,90度剥离,绳类拉断力,裤型撕裂力,180度剥离,压缩试验,弯曲试验,剪切试验,顶破试验等完成不同的试验,根据客户的需求不同,可以安装不同的夹具,宽试样夹具,日式夹具,英式夹具等符合多个国家的标准。 试验机主机与辅具的设计借鉴了国外的先进技术,外形美观,操作方便,性能稳定可靠。计算机系统通过控制器,经调速系统控制伺服电机转动,经减速系统减速后通过精密丝杠副带动移动横梁上升、下降,完成试样的拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学性能试验,无污染、噪音低,效率高,具有非常宽的调速范围和横梁移动距离,另外配置种类繁多的试验附具,在金属、非金属、复合材料及制品的力学性能试验方面,具有非常广阔的应用前景。同时可根据GB、ISO、JIS、ASTM、DIN及用户提供多种标准进行试验和数据处理。该机广泛应用于建筑建材、航空航天、机械制造、电线电缆、橡胶塑料、纺织、家电等行业的材料检验分析,是科研院校、大专院校、工矿企业、技术监督、商检仲裁等部门的理想测试设备.伺服系统拉力试验机与变频系统拉力机的区别有哪些呢? 简单的说:伺服是一个闭环控制系统,而变频器通常工作于开环控制,所以无论从速度还是精度上,变频器都无法和伺服相比。  其实变频只是伺服的一个部分,伺服是在变频的基础上进行闭环的精确控制从而达到更理想的效果。  变频器只是一个V-F转换,用于控制电机的一个器件。而伺服是一个闭环的系统。简单说变频器主要控制电机的转速。伺服是既可以控制速度,又可以控制位置和移动量,力距,定位,从而达到精确、稳定,不会因变频而产生死机。伺服不仅能达到以上的功能,而且产生一个闭环的系统,从而避免变频器产生的辐射。变频器在变频过程中还会产生大量热量,造成温度的提高与声音,而伺服系统是不会产生这样的后果。所以说伺服系统的达到的效果是变频电机无法比拟的。 伺服电机都是同步电机,其转子转速就是电机的实际转速,不存在速度差,而变频器控制对象是异步电机,其实际转速跟转子转速存在着转差,所以它本身电机在速度就不是很稳定。  伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频仅仅是伺服控制的一个必须的内部环节,伺服驱动器中同样存在变频(要进行无级调速)。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制,这是很大的区别。除此外,伺服电机的构造与普通电机是有区别的,要满足快速响应和准确定位。同步伺服的成本价格及其昂贵,这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服,这时很多驱动器就是高端变频器,带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位,所以往往只有高端的产品才采用伺服系统。  变频最早只是用来调速,无论同步还是异步电机都可以用,并不用来完成精确定位跟踪的工作,伺服本身的功能就是精确快速定位跟踪,变频器一般做不到这个效果。  应用方面:  由于变频器和伺服在性能和功能上的不同,所以应用也不大相同。  1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器,也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的,精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的,但直接控制位置不准确。  2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现,还有就是伺服的响应速度远远大于变频,有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制,能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代,但关键是在价格方面伺服远远高于变频。以上为伺服和变频的区别,在拉力试验机应用中明显的区别:一:螺杆:变频系统拉力机的丝杆为普通T型丝杆,伺服系统拉力机丝杆为滚珠丝杆(滚珠螺杆是滚珠与滚珠之间的摩擦,寿命较长)二:电机:变频系统拉力机的电机为一般变频电机,伺服系统拉力机为进口伺服电机三:驱动部分:变频系统拉力机为变频器加软件控制,伺服系统拉力机为进口伺服驱动。四:传感器:前者为国产传感器,伺服系统拉力机采用进口传感器。精度区别; 一般材料试验采用变频电脑控制即可,但塑料,金属材料的检测最好采用伺服控制。 变频电脑速度控制范围5mm/min~500mm/min 伺服控制速度控制范围0.001mm/min~500mm/min参数;变频拉力试验机 1、 最大负荷Max capacity: 5000N以内(任意选)2、 荷重元精度Load Accuracy: 0.01%3、测试精度 Measuring accuracy: ±1%4、操作方式 Control: 全电脑控制5、有效宽度 Valid width : 150mm6、有效拉伸空间 Stroke: 800mm(根据需要可加高)7、试验速度 Tetxing speed : 8~250mm/min (任意调)8、速度精度 Speed Accuracy: ±1%以内;9、位移测量精度Stroke Accuracy: ±1%以内;10、变形测量精度Displacement Accuracy: ±1%以内11、安全装置 Safety device: 电子限位保护,紧急停止键 Safeguard stroke12、机台重量Main Unit Weight : 约85kg伺服系统拉力机最大试验力 10kN 20kN 50kN 100kN 200kN 300kN 测量范围 最大试验力的0.2%—100% 试验力示值准确度 优于示值的±1% 试验力分辨力 1/500000(全程不分档或等效七档) 横梁位移测量精度 分辨率高于0.0025mm 变形测量精度度 ±0.5% 试验调速范围 0.001—500mm/min 无极调速 速度控制精度 ±1%(0.001~10mm/min); ±0.5%(10~500mm/min) 恒力、恒变形恒位移控制范围 0.2%-100%FS 恒力、恒变形恒位移控制精度 设定值<10%FS时,设定值的±1%以内设定值≥10%FS时,设定值的±0.1%以内 变形速率控制精度 速率0.05%FS时为±2.0%设定值内速率≥0.05%FS时为±0.5%设定值内 夹具 形式 楔形夹具体 平钳口 0-7mm 0-14mm 0-20mm 圆钳口 φ4-φ9mm φ4-φ14mm φ9-φ32mm 最大拉伸空间 600mm 最大压缩空间 600mm 有效试验宽度 450mm 570mm 整机电源 单相220V±10%,50Hz 三相,380V±10%,50Hz 工作环境 室温—35℃,相对湿度不超过80% 主机尺寸 850×600×1950mm 1000×750×2260mm 1110×760×2600mm 重量 620kg 1300kg 2200kg (以上参数可以根据需求定做)

  • 请用过国产电液伺服万能试验机的兄弟分享一下设备使用情况

    我们公司近期需要购买一台国产万能试验机替换老掉牙的吴忠表盘试验机,挑选一番后我把设备类型定在了500-600KN电液伺服万能试验机上,待选品牌主要有上海华龙,上海申力,济南新时代试金,长春试验机研究所,三思纵横。看的型号太多有点头大,故请用过以上国产品牌电液伺服万能试验机的兄弟从以下几点分享一下设备使用情况,以供参考。用过其他品牌觉得不错的也来讲讲。1.试验机选用的是什么品牌的传感器?仪器投入使用后第一次标定结果如何?2.活塞连接传感器位置有没有自动调心装置?试验机夹持试样时对中度怎样?试样是不是常能见到断裂位置异常(排除试样加工原因)?3.是否采用的是三闭环控制系统(这个我不太懂,不知道除了三闭环还有什么能做到应力速率、应变速率、横梁位移速率控制)?4.试验机小毛病多不多?有漏油的地方啦,有时试验机和软件连不上啦,丢失试验数据啊什么的。5.试验机出过大毛病没有(自己解决不了的)?售后服务多久到达?服务效果怎样?还有,没穿马甲上来一个品牌一个“好”字一个网址的请一边凉快去。

  • 【分享】电液伺服卧式拉力试验机

    【分享】电液伺服卧式拉力试验机

    试验机用于较长的柔性及刚性材料、结构件和成品件的拉伸性能试验。■特点◎按结构分为单空间、双空间、双油缸式三种方式;◎伺服液压源采用双泵系统,空载时低压大流量泵工作,完成活塞快进、快退;加载时自动切换成小流量高压柱塞泵工作,消耗功率小;◎压差式伺服液压系统,电机消耗功率随负荷变化而功率损耗小,发热量少,油温升低;◎保留手动阀,机器调试力值标定方便,并具有屏显机功能;◎全数字测量控制器,分辨力高,且全程范围内不变化。可实现试验力、位移闭环控制,以多步骤方式控制恒试验力、恒位移、匀应力速率、匀位移速率;◎计算机通过串行口与测量控制系统通讯,在中文windows2000/xp界面上用虚拟键盘操作。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/03/201203221558_356661_2290385_3.jpg

  • 电液伺服压力试验机

    微机控制全自动压力试验机为固定横梁式结构YAD系列主机为单丝杠、电动调节试验空间结构。试验机主要用于水泥胶砂试体、混凝土、岩石、砌块等建筑材料及金属材料的压缩性能试验,配备相应附件可作弯曲性能试验。 试验机采用全数字测量控制系统,并配置了比例伺服阀,能够按试验方法要求自动控制试验过程,并自动处理试验数据。http://www.kx4u.net/upload/file/images/20111125090121.jpg特点: ◎ 根据试验力的大小分为两柱式及四柱式结构。门式框架刚度高、结构紧凑; ◎上压板上设有球面支座,确保试样两端面紧密接触,使受力均匀; ◎工作油缸—活塞间隙密封,密封性能好,摩擦力小。

  • 微机控制电液伺服板材弯曲试验机

    板材弯曲试验机主要用于板材、棒材、螺纹钢等弯曲性能的检测及其韧性试验,全面满足GB/T232《金属材料弯曲试验方法》,试验机适合于轧钢厂、中厚板厂、钢铁研究院所、建筑质量监督站等单位科学研究和质量检测。http://www.kx4u.net/upload/photo/fd131311234255d26854a608649be3e8.jpg■特点◎ 主机按结构分为:四柱式、整体框架式;◎ 控制方式:伺服控制或手动控制;◎ 弯曲、压平一次连续完成,效率高;◎ 垂直活塞具有行程定位功能,利于批量试验;◎ 主油缸上置,侧向油缸在框架两侧均匀配置;◎ 设有支距定位机构,进程节流同步调节;◎ 压辊直径配套供应,更换简便;◎ 设有弯曲角度指示器;◎ 具有超压、超行程保护等功能;◎ QAL系列采用电液伺服技术,实现恒试验力、匀试验力速率、恒速闭环控制。并具有自动回位、自动控制弯曲角度等功能。■主要技术指标型 号QEL-200QAL-200QEL-500QAL-500QEL-1000QAL-1000QEL-2000QAL-2000最大垂直力(kN)(弯曲力)20050010002000最大水平力(kN)(压平力)2003005001000支距范围(mm)40~30050~30060~30080~400支辊直径(mm)φ30φ50φ60φ80支(压)辊长度(mm )120160200260活塞行程(mm)垂直向250300水平向160200最大试验速度(mm/min)垂直向350180250130水平向350180230120整机功率(kw)4.411.0弯心压辊直径系列(由用户根据试验要求自行确定)6、8、10、12、14、18、20、24、28、30、32、36、40、44、46、50、54、56、60、70、80、90、100、110、120、128、160、180

  • 【资料】微机控制电子万能试验机/伺服驱动机技术介绍

    微机控制电子万能试验机/伺服驱动机技术介绍A、机器用途:电脑拉力试验机可对金属、非金属以及构件进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离撕裂、蠕变等试验。B、软件系统:中文Windows’2000/XP平台下的软件包。C、动力系统:a、伺服驱动机:日本松下交流驱动器、日本松下伺服电机、德国行星减速机滚 珠丝杆、光杆直线轴承、同步带传动 b、变频驱动机:台湾交流电机、台湾变频器、台湾减速机、T型丝杆、光杆直线轴承、同步带传动。D、量程模式:全量程不分档,等效七档。E、高效辩率:分辨率为+250000码。F、自动存储:试验条件、测试结果、标距位置自动存储。G、自动返回:可自动返回到试验初始位置H、自动校准:负荷、伸长可按所加标准值自动标定。I、多元控制:具有位移、负荷、应力、伸长、应变等控制方式。G、手动装置:多方位的操作单元,使十字头位置调整更为便捷。K、连续试验:一批试验参数设定完成后,可连续进行测试。L、宽测范围:可同时标定多只传感器,扩展测试范围。M、数据编辑:试验完毕后,在试验曲线上可用鼠标编辑数据。N、多种曲线:可选择应力-应变、力-伸长、力-时间、强度-时间等多种曲线,同一图形上可显示三种不同的曲线。O、曲线对比:同组试样的曲线可叠加对比。P、图形分析:试验曲线上任意点可进行局部放大分析。Q、报告编辑:可按用户需求输出不同的报告格式。R、多重保护:系统具有过流、过压、过速、欠流、欠压等保护;十字头行程具有程控限位、极限限位、软件限位三重保护;负荷传感器具有超量程保护;出现紧急情况时可进行紧急制动。S、动态显示:测试过程中,负荷、伸长、位移以及选中的试验曲线随着测试的进行,实时动态显示在主控屏幕上。T、峰值保持:在测试整个过程中,测试项目的最大值始终跟随试验的进行在屏幕窗口上显示。U、便捷调零:负荷、伸长、位移只需按一个键即可手动调零,同时具有测试开始时系统自动进行调零功能。V、一机多用:可增配不同规格的传感器和夹具,拓宽测量范围,从而实现一机多用。W、执行标准:满足ISO、JIS、ASTM、DIN、GB等多种试验方法标准。

  • 气相色谱仪机械控制系统简述

    气相色谱仪机械控制系统简述

    [align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]机械控制系统简述[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][font=宋体]随着色谱分析应用要求的日益提高,并且伴随着现代机械[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电子技术的发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url])色谱仪逐渐成为复杂的机械[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]光学[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电子[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]化学分析系统。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])系统中安装的自动进样器单元(包括液体自动进样器、自动阀进样器、顶空进样器、热解析进样器、吹扫捕集进样器、热裂解进样器等)、自动阀切换单元、风扇和柱温箱后开门部分在仪器运行工作中都需要进行精确地机械控制,这些单元需要精确控制的物理量有机械位置、机械位移、旋转角度、速度和加速度等。本文对机械控制系统的基本原理和方法给予简单叙述,希望对色谱工作者和色谱维修工作者的日常工作给予一定帮助。[/font][/font][align=center][font=宋体][font=宋体]简述[/font] [font=宋体]开环和闭环控制[/font][/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])分析系统中存在较多机械运动部件,系统需要根据分析方法的要求,在合适的时间和状态下对运动部件进行合适的控制,例如部件的空间位置和位移、部件的运行速度和角度以及部件运行的加速度。[/font][font=宋体][font=宋体]常见情况下,部件的基本控制方式分开环控制和闭环控制两种,图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]为开环控制的基本原理框图,控制系统由控制器、执行器(一般为电机或气缸)、传动机构和目标部件组成。信号由输入端向输出端单向传递,没有信号反馈形成闭环的回路,此种控制方式的特点为,输出量不会对输入量产生任何影响。[/font][/font][font=宋体]开环控制方式结构较为简单、调节方便、故障率低,控制器直接给出系统输入量,对系统中可能产生的干扰或者系统中参数变化均不给出补偿,在精度要求不高或者扰动影响较小的场合下较为适用。例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱后开门角度的控制、柱温箱或其他部件风扇运转速度的控制或者色谱柱切换阀旋转控制,一般采用开环控制方式。[/font][font=宋体]开环控制方式的缺陷较为明显,当系统出现故障时,目标部件不能完成控制目标,单系统不能识别此故障。例如在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱后开门控制系统中,当执行器(电机)不能运转致使柱箱后开门不能开启,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱温度将会产生降温速度异常降低的故障,但系统并不会给出硬件报警信息。[/font][img=,483,40]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242115130118_3723_1604036_3.jpg!w690x57.jpg[/img][font=Calibri] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]开环控制系统原理框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体]为闭环控制系统原理框图,与开环系统相比,该系统增加了传感器测量回路,使闭环控制系统有较高的精度,但结构更为复杂,系统的分析与设计相应较为困难。[/font][/font][font=宋体]闭环控制的工作原理是基于偏差的控制,在系统工作过程中,系统将传感器反馈的目标部件的实际位置传递给比较器,控制系统将反馈量与设定量进行比较,如果发生正向偏差,系统将向执行器(电机)给出命令,使其旋转或者降低速度,最终减小偏差。[/font][img=,503,114]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242115216501_132_1604036_3.jpg!w690x157.jpg[/img][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]闭环控制系统原理框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])的温度、流量、进样器位置、角度、速度的控制一般采用闭环控制方式,用以实现高稳定性、高速、高准确性的控制。例如某些型号的自动进样器,可以对进样针的空间位置实现[/font][font=Times New Roman]0.01mm[/font][font=宋体]精度的控制。[/font][/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font]

  • 热电堆和热电阻温度跟踪控制方法及其超高精度多功能PID控制器

    热电堆和热电阻温度跟踪控制方法及其超高精度多功能PID控制器

    [color=#990000]摘要:针对温度跟踪控制中存在热电堆信号小致使控制器温度跟踪控制精度差,以及热电阻形式的温度跟踪控制中需要额外配置惠斯特电桥进行转换的问题,本文提出相应的解决方案。解决方案的核心是采用一个多功能的超高精度PID控制器,具有24AD和16位DA,可大幅提高温差热电堆跟踪温度控制精度。同时,此PID控制器具有远程设定点功能,两个热电阻温度传感器可直接接入控制器就能实现相应的温度自动跟踪控制。由此仅通过一个超高精度PID控制器,可实现热电偶和热电阻形式的高精度温度跟踪控制。[/color][align=center][img=高精度温度跟踪控制,600,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051642301750_9704_3221506_3.jpg!w690x380.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size] 在一些工业领域和热分析仪器领域内,常会用到温度自动跟踪功能,以达到以下目的: (1)保证温度均匀性:如一些高精度加热炉和半导体圆晶快速热处理炉等,为实现一定空间或面积内的温度均匀,一般会采取分区加热方式,即辅助加热区的温度会自动跟踪主加热区。 (2)绝热防护:在许多热分析仪器中,如绝热量热仪、热导率测试仪和量热计等,测试模型要求绝热边界条件。这些热分析仪器往往会采取等温绝热方式手段,由此来实现比采用隔热材料的被动绝热方式更高的测量精度。 自动温度跟踪功能的使用往往意味着要实现快速和准确的温度控制,其特征是具有多个温度传感器和加热器,其中温差探测器多为电压信号输出的热电偶和电阻输出的热电阻形式。对于采用这两种温差探测器的温度跟踪控制,在具体实施过程中还存在以下两方面的问题: (1)在以热电堆为温差传感器的跟踪温度控制过程中,往往会用多只热电偶构成热电堆来放大,N对热电偶组成的热电堆会将温差信号放大N倍,但即使放大了温差信号,总的温差信号对应的输出电压也是非常小。如对于K型热电偶,1℃温差对应40uV的电压信号,若使用10对K型热电偶组成温差热电堆,则1℃温差时热电堆只有400uV的电压信号输出。对于如此小的电压值作为PID控制器的输入信号,若要实现小于0.1℃的温度跟踪控制,一般精度的PID控制器很难实现高精度,因此必须采用更高精度的PID控制器。 (2)在以热电阻测温形式的跟踪温度控制过程中,情况将更为复杂,一般是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstonebridge)将两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,再采用PID控制器进行跟踪控制。但这样一方面是增加额外的电桥仪表,另一方面同样要面临普通PID控制器精度不高的问题。 为此,针对上述温度跟踪控制中存在的上述问题,本文将提出相应的解决方案。解决方案的核心是采用一个多功能的超高精度PID控制器,具有24AD和16位DA,可大幅提高温差热电堆跟踪温度控制精度。同时,此PID控制器具有远程设定点功能,两个热电阻温度传感器可直接接入控制器就能实现相应的温度自动跟踪控制。由此通过一个超高精度PID控制器,可实现热电偶和热电阻形式的高精度温度跟踪控制。[b][size=18px][color=#990000]2. 解决方案[/color][/size][/b] 为了实现热电堆和热电阻两种测温形式的温度跟踪控制,解决方案需要解决两个问题: (1)高精度的PID控制器,可检测由多只热电偶组成的温差热电堆输出小信号。 (2)不使用电桥仪器,直接采用PID控制器连接两只热电阻温度传感器进行跟踪控制。 为解决温度跟踪控制中的上述两个问题,解决方案将采用VPC-2021系列多功能超高精度的PID控制器。此控制器的外观和背面接线图如图1所示。[align=center][img=,600,177]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051656426331_2008_3221506_3.jpg!w690x204.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图1 VPC 2021系列多功能超高精度PID控制器[/color][/b][/align] 针对温度跟踪控制,VPC 2021系列多功能超高精度PID程序控制器的主要特点如下: (1)24位AD,16位DA,双精度浮点运算,最小输出百分比为0.01%。 (2)可连接模拟电压小信号,可连接各种热电偶,可连接各种铂电阻和热敏电阻温度传感器,共有多达47种输入信号形式。 (3)具备远程设定点功能,即将外部传感器信号直接作为设定点来进行自动控制。 对于由热电偶组成的热电堆温差探测器形式的温度跟踪控制,具体接线形式如图2所示。[align=center][color=#990000][b][img=温差热电堆控制器接线图,500,194]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051643371408_3010_3221506_3.jpg!w690x268.jpg[/img][/b][/color][/align][align=center][b][color=#990000]图2 温差热电堆控制器接线图[/color][/b][/align] 图2是典型的温差热电堆控制器接线形式,其中用了两只或多只热电偶构成的热电堆检测物体AB之间的温差,温差信号(电压)直接连接到PID控制器的主输入端,PID控制器调节物体B的加热功率,使温差信号始终保持最小(近似零),从而实现物体B的温度始终跟踪物体A。 对于由热电阻温度传感器形式构成的温度跟踪控制,具体接线形式如图3所示。这里用了控制器的远程设定点功能,这时需要物体AB上分别安装两只热电阻温度计,其中物体B上的热电阻(两线制或三线制)连接到PID控制器的主输入端作为控制传感器,物体A上的热电阻(与物体B热电阻制式保持相同)连接到PID控制器的辅助输入端作为远程设定点传感器,由此实现物体B的温度调节始终跟踪物体A的温度变化。[align=center][img=热电阻温度传感器控制器接线图,500,195]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051644317319_3570_3221506_3.jpg!w690x270.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图3 热电阻温度传感器控制器接线图[/color][/b][/align][b][color=#990000][size=18px]3. 总结[/size][/color][/b] 高精度的温度跟踪控制一直以来都是一个技术难点,如对于热电偶组成的温差热电堆温度跟踪控制,若采用普通精度的PID控制器还有实现高精度的温度跟踪控制,通常需要增加外围辅助技术手段,一是通过增加热电偶对数来增大温差电压信号,但这种方式工程实现难度较大且带来导线漏热问题,二是采用较高品质的直流信号放大器对温差电压信号进行放大,这同时增加了控制设备的复杂程度和造价。 对于采用热电阻温度传感器进行温度跟踪控制,以往的实现方法是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstone bridge)将两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,这同样增加了控制设备的复杂程度和造价。 由此可见,采用VPC 2021系列多功能超高精度PID调节器,可直接与相应的温度传感器进行连接,简化了温度跟踪控制的实现难度和装置的体积,更主要的是超高精度的数据采集和控制可大幅提高温度跟踪的控制精度。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][/align]

  • 西门子变频器SINAMICS V90点动控制简介

    西门子变频器SINAMICS V90支持内部设定值位置控制,外部脉冲位置控制,速度控制,扭矩控制;并且集合了脉冲输入,模拟量输入,模拟量输出,数字量输入,数字量输出和编码器脉冲输出的各类接口。为实现用户的控制需求实现方便快速的连接方式,可以更好的与西门子PLC进行集成,组成一套完整的控制系统。在实际调试过程中,点动操作是常见的一种控制方式,本文下面对这款变频器的点动控制做一个介绍,为用户在使用时提供参考。西门子变频器SINAMICS V90在使用过程中,用户可以通过操作面板进行点动控制,但有时会出现点动控制异常,原因及解决方法如下:1. 无法点动控制原因西门子变频器SINAMICS V90通过操作面板进行点动控制,如果无法进行,可能原因有:(1)V-Assist调试软件处于在线状态;(2)伺服使能命令SON处于激活状态,即SON = 1;(3)部分条件未能满足,例如:EMGS信号处于低电平状态;驱动器处于故障状态,并且具有故障代码;硬件连接未完成;2. 解决方法西门子变频器SINAMICS V90在通过面板操作时,如果不能进行点动控制,可以参照如下的方法进行解决:(1)保持V-Assist软件处于离线状态;(2)去掉伺服使能命令,即SON = 0;http://www.1718world.com/(3)满足其他所需条件,例如:保持EMGS信号为高电平,即EMGS = 1;排除设备当前故障,根据要求完成硬件的连接。西门子变频器SINAMICS V90具有经济性好,伺服性能高,操作简单,运行稳定的特点。并且和SIMOTICS S-1FL6 伺服电机配套使用,可以组成理想的伺服控制系统,应用在印刷机,包装机等设备上。用户在调试过程中,如果需要通过控制面板对设备进行点动控制时,可以参考本文中的说明进行操作并且合理配置。

  • 两款万能试验机比拼之蓝方观点:WAW-600C微机控制电液伺服万能试验机

    美特斯工业系统(中国)有限公司的WAW-600C微机控制电液伺服万能试验机和济南试金集团有限公司的600kN液压万能试验机 两款试验机的参数旗鼓相当,那么他们在实际使用到底如何呢?有请使用这两款仪器的朋友来谈谈使用这两款仪器的感受,在使用仪器过程中遇到的问题及问题的解决过程。如果您是这两家厂商技术人员,我们也欢迎您前来谈谈仪器的参数、性能、使用注意的问题等,以便让大家更好的使用该仪器;另外也欢迎您对大家的疑问前来答疑解惑。也欢迎大家就我们的讨论发表您的看法,请勿灌水或相互攻击,否则杀无赦!本次比拼一方面是提高我们的技术水平,另一方面促进厂家更多的提高仪器的性能。无褒贬之意,仅供参考!

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