简单控制器控制器

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控制器操作指南及使用手册

控制器操作指南及使用手册

控制器操作指南及使用手册控制器是一种用于控制和管理设备的便携式电子设备。

它具有操作简便、功能强大等特点,广泛应用于工业自动化、机械控制等领域。

本文将为您详细介绍控制器的操作指南及使用手册,以帮助您更好地使用和配置控制器。

一、控制器的基本操作1. 开关机操作:控制器的开机操作通常是通过按下电源按钮来实现的,待控制器正常开机后,屏幕将呈现出操作界面。

关机操作通常是通过按住电源按钮数秒来实现的。

2. 界面导航:控制器的操作界面通常是以菜单形式展示的,您可以通过触摸屏或物理按键来浏览不同的菜单选项。

在菜单中选择所需功能后,按下确定按钮以进入相应操作界面。

3. 参数设置:在控制器的操作界面中,您可以设置不同的参数以调整设备的工作状态。

如输出电流、速度、时间等,这些参数可根据具体的设备和工作需求进行调整。

4. 存储与读取:控制器通常具备存储数据的功能,您可以将特定的参数设置保存到控制器的内部存储器或外部存储介质中。

当需要使用保存的参数设置时,您可以从存储介质中读取并加载到控制器中,实现快速配置。

二、控制器的高级功能1. 程序编辑:控制器通常支持程序编辑功能,您可以根据实际需求创建、修改或删除程序。

程序中包含了设备运行的具体逻辑和控制命令,可以实现自动化、精准的设备操作。

2. 脚本编写:除了程序编辑外,控制器还支持脚本编写功能。

脚本是一种基于特定编程语言的简单指令集,通过编写脚本可以实现更加复杂的设备控制逻辑和操作步骤。

3. 远程控制:某些控制器支持远程控制功能,您可以通过网络连接等方式,远程访问和操控控制器。

这使得您可以在离开控制器所在位置的情况下,依然能够实时监控和控制设备的运行状态。

三、使用手册1. 了解设备:在开始使用控制器之前,建议您先详细了解所控制设备的工作原理和规格要求。

这将有助于您更好地配置和调整控制器的参数,确保设备的正常运行。

2. 操作指南:根据具体的设备和控制器型号,您可以参考控制器的操作指南来了解详细的操作步骤和设置方法。

jmeter 随机控制器,简单控制器用法

jmeter 随机控制器,简单控制器用法

JMeter是一款广泛应用于性能测试的工具,随机控制器和简单控制器是JMeter中常用的两种控制器,它们能够帮助测试人员实现对测试用例的控制和管理。

在本文中,我们将重点介绍JMeter中随机控制器和简单控制器的用法及相关注意事项。

一、随机控制器的用法随机控制器是JMeter中的一种控制器,它可以随机地选择其中包含的子组件执行。

在实际测试中,有时我们需要对一组测试用例进行随机执行,这时就可以使用随机控制器来实现。

在JMeter中,使用随机控制器非常简单:1. 在测试计划中添加一个线程组。

2. 上线程组下添加一个随机控制器,并设置其名称和随机概率。

3. 在随机控制器下添加需要执行的子组件,例如HTTP请求、FTP请求等。

需要注意的是,随机控制器的子组件并不是完全等概率地执行,而是按照其权重来执行的。

如果有三个子组件,它们的权重分别为30,30和40,那么执行的概率就是30,30和40。

二、简单控制器的用法简单控制器是JMeter中的另一种控制器,它用于对一组测试用例进行逻辑分组。

在实际测试中,有时我们需要对某些测试用例进行逻辑分组管理,这时就可以使用简单控制器来实现。

在JMeter中,使用简单控制器同样非常简单:1. 在测试计划中添加一个线程组。

2. 上线程组下添加一个简单控制器,并设置其名称。

3. 在简单控制器下添加需要分组的子组件。

简单控制器并不会影响子组件的执行逻辑,它只是用来对子组件进行分组管理。

在实际测试中,将相关的测试用例放置在一个简单控制器下,能够帮助测试人员清晰地组织和管理测试用例。

三、随机控制器和简单控制器的注意事项在使用随机控制器和简单控制器时,有一些注意事项需要注意:1. 权重设置:在使用随机控制器时,需要根据实际需求合理设置子组件的权重,以确保测试用例能够按照预期的概率执行。

2. 子组件管理:在使用简单控制器时,需要合理地将相关的测试用例放置在同一个简单控制器下,以便于后续的管理和维护。

PPI和PID控制器性能分析

PPI和PID控制器性能分析

PPI和PID控制器性能分析首先,P控制器(Proportional Controller)是一种最简单的控制器类型。

它的输出与偏差信号(实际值与设定值之间的差异)成比例。

P控制器的主要优点是实现简单、易于理解和调试。

它能够快速响应系统的变化,并减小偏差信号。

然而,P控制器往往不能将系统的稳定性保持在理想水平。

在一些情况下,它会产生超调和震荡的结果,导致系统的不稳定和性能下降。

接下来是PI控制器(Proportional-Integral Controller)。

PI控制器在P控制器的基础上增加了一个积分项。

积分项通过累积偏差信号来减小系统的稳态误差。

它能够更好地稳定系统,并降低震荡和超调的风险。

PI控制器的主要优点是对于稳态误差的补偿效果明显,并且调节过程相对平滑。

然而,PI控制器也存在一些缺点。

当系统存在非线性特性或外部干扰时,PI控制器的性能可能不理想。

最后是PID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)。

PID控制器是最常用的控制器类型,它结合了P、I和D三个部分。

除了比例和积分项,PID控制器还添加了一个微分项。

微分项通过监测偏差信号的变化率来预测系统未来的变化趋势。

这样可以更好地抑制过冲和震荡,并加快系统的反应速度。

PID控制器具有较好的稳定性和响应速度,并适用于各种工业控制场景。

然而,PID控制器的设计和调试相对复杂,需要合适的参数选择和调整。

在性能比较方面,P控制器对于简单和稳定性要求不高的系统可能是一个好的选择。

它简单直接,可用性较强。

PI控制器在对稳态误差有较高要求的系统中表现出色。

而PID控制器在需求更高的控制系统中更为常用,它可以更好地平衡系统的稳定性和响应速度。

综上所述,P、PI和PID控制器是工业控制中常用的控制器类型。

具体选择哪种控制器取决于系统的具体要求。

对于简单的系统,P控制器可能足够。

对于需要更好稳定性的系统,PI控制器可能是更好的选择。

第七章 简单控制系统

第七章 简单控制系统

操纵变量的选择 操纵变量的选择
在自动控制系统中,把用来克服干扰对 被控变量的影响,实现控制作用的变量称为 操纵变量。 最常见的操纵变量是介质的流量。
操作变量 通过工艺分析
确定
系统的干扰
16
第三节 操纵变量的选择
举例
如果根据工艺要 求,选择提馏段某 块塔板(一般为灵 敏板)的温度作为 被控变量。
图7-7 精馏塔流程图
31
举例
加热炉出口温度控制系统 为了在控制阀气源突然 断气时,炉温不继续升高, 断气时,炉温不继续升高,采 停气时关闭) 用了气开阀 (停气时关闭) , 方向。 是“正”方向。炉温是随燃 料的增多而升高的, 料的增多而升高的,以炉子也 方向作用的。 是“正”方向作用的。变送 器是随炉温升高,输出增大, 器是随炉温升高,输出增大, 也是“ 方向。 也是“正”方向。所以控制 器必须为“反方向” 器必须为“反方向”,才能当 炉温升高时,使阀门关小, 炉温升高时,使阀门关小,炉 温下降。 温下降。
19
图7-9 干扰通道与控制通道示 意图
对象静态特性的影响-放大系数K 对象静态特性的影响-放大系数K
控制通道的放大系数控制通道的放大系数-适当范围 干扰通道的放大系数,越小越好 干扰通道的放大系数,
20
对象动态特性的影响
时间常数
控制通道: 控制通道:不能太大 干扰通道:大些有利于控制 干扰通道:
11
举例
被控变量的选择 被控变量的选择
图7-4 精馏过程示意图 1—精馏塔;2—蒸汽加热器
图7-5 苯-甲苯溶液 的T-x图
图7-6 苯-甲苯溶液的 p-x图
12
从工艺合理性考虑,常常选择温度作为被控变量。 从工艺合理性考虑,常常选择温度作为被控变量。 原因 在精馏塔操作中,压力往往需要固定。 在精馏塔操作中 ,压力往往需要固定。 只有 将塔操作在规定的压力下, 将塔操作在规定的压力下 , 才易于保证塔的分 离纯度,保证塔的效率和经济性。 离纯度,保证塔的效率和经济性。 在塔压固定的情况下, 在塔压固定的情况下 ,精馏塔各层塔板上的 压力基本上是不变的, 压力基本上是不变的 , 这样各层塔板上的温度 与组分之间就有一定的单值对应关系。 与组分之间就有一定的单值对应关系。 所选变量有足够的灵敏度。 所选变量有足够的灵敏度。

控制器工作原理

控制器工作原理

控制器工作原理控制器是指能够控制某一系统或设备运行的装置,它可以根据预先设定的条件和指令来实现自动化控制。

控制器的工作原理主要包括输入、处理和输出三个方面。

首先,控制器接收来自传感器的输入信号。

传感器可以感知各种物理量,如温度、压力、流量等,将这些物理量转化为电信号输入到控制器中。

控制器根据这些输入信号来判断当前系统的状态,并作出相应的控制决策。

其次,控制器通过内部的处理单元对输入信号进行处理。

处理单元可以是微处理器、PLC(可编程逻辑控制器)等,它们能够对输入信号进行运算、逻辑判断、控制算法等处理,从而得出控制结果。

控制器的处理单元通常会根据预先设定的控制策略来进行处理,以实现系统的自动化控制。

最后,控制器通过执行输出控制信号来实现对系统的控制。

输出信号可以驱动执行器、阀门、电机等执行元件,从而改变系统的工作状态。

控制器的输出信号是根据处理单元的处理结果和控制策略来确定的,它能够实现对系统运行状态的精确控制。

控制器的工作原理可以简单总结为,接收输入信号、进行处理、输出控制信号。

通过这一过程,控制器能够实现对系统的自动化控制,提高系统的稳定性、可靠性和效率。

在工业自动化领域,控制器应用广泛。

它可以应用于各种自动化设备和系统中,如机械设备、生产线、工业机器人等。

控制器的工作原理决定了它能够灵活、高效地控制各种不同类型的系统,实现自动化生产和操作。

总的来说,控制器是一种能够实现自动化控制的装置,其工作原理包括输入、处理和输出三个方面。

通过对输入信号的处理和输出控制信号,控制器能够实现对系统的精确控制,提高系统的稳定性和效率,广泛应用于工业自动化领域。

串级控制系统

串级控制系统
反作用方向:当环节的输入增加时,输出减少的称 反作用方向 。 测量元件及变送器,其作用方向一般都是正的。
控制器、执行器和被控对象三个环节的作用 方向。
执行器及被控对象的正、反作用
执行器的作用方向: 1.气开阀是正作用方向。 2.气关阀是反作用方向。 3.气开或气关型式从工艺安全角度来确定。
被控对象的作用方向: 1.被控变量随操纵变量增加而增加的对象是正作 用方向。 2.被控变量随操纵变量的增加而降低的对象是反 作用方向。
串级控制系统中副回路的确定
1.主、副回路应有一定的内在联系; 2.副回路应尽可能多地包含干扰因素;
主要干扰应包含在副回路中;在可能条件下,使副回 路包含较多的次要干扰; 3.注意主、副回路的时间匹配,防止“共振”;
1.主副变量间应有一定的内在联系
1)选择与主变量有一定关系的某一中间变量作为副变量; 管式加热炉的温度串级控制系统中,选择的副变量是燃 料进入量至原料油出口温度通道中间的一个变量,即炉 膛温度。由于它的滞后小、反应快, 可以提前预报主变量 的变化。 2)选择的副变量就是操纵变量本身,这样能及时克服它的 波动,减少对主变量的影响。
管式加热炉串级控制系统
生产实践中,往往根据炉膛温度的变化,先改变燃料量, 然后再根据原料油出口温度与其给定值之差,进一步改 变燃料量,保持原料油出口温度的恒定。
管式加热炉串级控制系统基本工作原理
“粗调”作 用。 “细调”作用。 两个控制器协同工作直到原料油出口温度重 新稳定在给定值。
管式加热炉串级控制系统的方框图
2. 干扰作用于主对象
某一时刻,由于原料油的进口流量或温度变化,F2不存 在,只有F1作用于温度对象1上。
结论:在串级控制系统中,如果干扰作用于主对象,由 于副回路的存在,可以及时改变副变量的数值,以达到 稳定主变量的目的。

控制器工作原理是什么

控制器工作原理是什么

控制器工作原理是什么
控制器是一种用于控制、协调和监视电气或机械系统的装置。

它通过接收输入信号并产生输出信号来实现这些功能。

控制器的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 输入信号接收:控制器接收来自传感器或用户输入的信号。

这些信号可以是温度、压力、位置、速度等系统参数的测量值,或者是用户指令和设置。

2. 信号处理:控制器对接收到的信号进行处理和计算。

它可能会使用逻辑运算、算法或控制器自身的存储数据来执行特定的操作。

3. 控制算法执行:控制器根据信号的处理结果执行相应的控制算法。

这包括与系统状态的比较、设定目标值和计算输出信号等。

4. 输出信号生成:控制器生成相应的输出信号,用于控制系统中的执行器或设备。

输出信号可以是控制电压、电流、开关信号等,用于驱动电机、执行阀门操作或控制其他设备。

5. 系统监测和反馈:控制器通常还会对系统状态进行监测,并根据反馈信号对控制算法进行修正。

这可以确保系统的稳定性、精度和可靠性。

总的来说,控制器通过输入信号的接收、信号处理、控制算法
执行和输出信号生成等步骤,实现对系统的控制和调节。

它在各种工业自动化、机械控制和电子设备中起着关键的作用。

第12章_简单控制系统

第12章_简单控制系统
p TD TH 冷却水
XD%
TD /℃
进料
回流F
塔顶产品
P/ MPa
苯-二甲苯的T-x图
Q入,X入,T

QZ 蒸汽 塔底产品
XD%
精馏过程示意图
苯-二甲苯的P-x图
塔顶易挥发组分纯度XD、塔顶温度TD、塔顶压力P三者之
间的关系为: XD= f (TD,P),两个独立变量。
12
12.2.2 被控变量的选择 2、被控变量选择的一般原则
答:拿一个对被控变量影响较显著的变量来控制。
K大一些,T小一些,τ最好为0。 测量仪表的选用和安装 执行器的选用和安装
4
第三个问题:以什么方式控制? 答:没有标准答案(选择合适的调节规律) 最常用的调节规律: 位式控制、P、PI、PD、PID
(需要充分理解各种调节规律的特点和适用场合)
后续问题:如何整定PID参数? 答:临界比例度法+经验 衰减曲线法+经验 经验凑试法 最好的方法就是“经验”
干扰作用与控制作用之间的关系
控制质量:系统的过渡过程形式——超调量、衰减比、
余差、过渡时间、振荡周期
对象特性:(1)系统的输入输出关系
(2)分为对象静态性质和对象动态性质
(3)考察对象特性对控制质量的影响,用以选择操纵变量
16
12.2.3 操纵变量的选择
3、对象稳态性质对控制质量的影响
Y 绝对放大系数 X
器,与图 2 相比,控制通道滞后较大,对干燥温度校正作用
灵敏度次之。
方案Ⅲ :蒸汽流量要经过换热器的热量交换去改变空
气温度,滞后最大,对干燥温度校正作用灵敏度最差。 综合考虑应选择方案II,以旁路空气量为操纵变量。
25
12.2.4 控制器控制规律的选择

简易太阳能控制器的制作方法

简易太阳能控制器的制作方法

简易太阳能控制器的制作方法制作简易太阳能控制器可以通过以下步骤进行:
1. 收集材料,你需要准备一个太阳能电池板、一个充电控制器、一个12V直流电池、一根电线、一个电池盒和一个开关。

2. 连接太阳能电池板,首先,将太阳能电池板的正负极分别连
接到充电控制器的对应端子上。

确保连接牢固,避免接触不良。

3. 连接充电控制器和电池,将充电控制器的输出端连接到12V
直流电池的正负极上。

同样地,确保连接牢固,避免接触不良。

4. 安装开关,将开关安装在电路中,用于控制电池和负载的连
接和断开。

这可以帮助你手动控制太阳能电池板对电池的充电。

5. 安装电池盒,将12V直流电池放入电池盒中,并将电池盒与
充电控制器连接。

6. 测试,确保所有连接都牢固可靠后,进行一次系统的测试,
检查太阳能电池板是否能够正常充电电池,并且电池能够为负载供
电。

以上就是制作简易太阳能控制器的基本步骤。

当然,这只是一个简单的DIY版本,如果需要更复杂的控制功能,可能需要使用专业的太阳能控制器设备。

希望这些信息能帮到你。

简单控制系统的投运与参数整定

简单控制系统的投运与参数整定
• 1.定值控制系统 • 这类自动控制系统的给定值在控制系统运行过程中通常是固定不变的。
在工业生产中,自动控制系统大多为定值控制系统。 • 2.随动控制系统(也称自动跟踪系统) • 这类自动控制系统的特点是给定值不断地变化,而且,这种变化不是预
先规定的,也就是说给定值是随机变化的。随动控制系统的目的就是使 所控制的工艺参数准确而快速地跟随给定值的变化而变化。伺服控制系 统被控变量为位置、速度或加速度的跟踪系统,属于随动控制系统。
• 当被控变量选定以后,接下来应对工艺进行分析,找出有哪些因素会 影响被控变量发生变化,并找出这些影响因素中哪些是可控的,哪些 是不可控的。原则上,应将对被控变量影响较显著的可控因素作为操 纵变量。
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任务一 简单控制系统的投运
• 操纵变量和干扰变量作用在对象上,都会引起被控变量的变化。干扰 变量由干扰通道施加在对象上,起着破坏作用,使被控变量偏离给定 值;操纵变量由控制通道加到对象上,使被控变量回复到给定值,起 着校正作用,这是一对相互矛盾的变量,它们对被控变量的影响都与 对象特性有密切的关系。因此在选择操纵变量时,要认真分析对象特 性,以提高控制系统的调节品质。
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任务一 简单控制系统的投运
• 比例控制器适用于调节通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提 出无差要求的系统。
• 2.比例积分控制器
• 比例积分控制器输出ΔP与输入e关系为:
• 比例积分控制器的特点:积分作用使控制器的输出与偏差的积分成比 例,故过渡过程结束时无余差,这是积分作用的显著优点。但是,加 上积分作用,会使稳定性降低。虽然在加上积分作用的同时,可以通 过加大比例度,使稳定性基本保持不变,但超调量和振荡周期都相应 增大,过渡过程时间也加长。

第一章简单控制系统4

第一章简单控制系统4
工业生产过程控制
第一章 简单控制系统
Chapter 1 simple control system
大连民族学院机电信息工程学院
College of Electromechanical & Information Engineering
工业生产过程控制
本章主要内容
控制系统组成和控制性能指标 过程动态特性和建立过程的动态模型 检测变送环节 执行器环节 控制器的模拟控制算法 控制器的数字控制算法 控制器参数整定和控制系统投运 与PID控制密切相关的几类控制算法
大连民族学院机电信息工程学院
工业生产过程控制
PID 控制作用
• 比例作用P引入适当微分作用D后,幅值增 加,相位超前,使稳定性裕度提高,为保 持同样稳定性裕度, Kc应增加10-20%( 比例度δ应减少10-20%)。微分作用D可以 克服容滞后,但对时滞毫无作用。微分时 间Td越大,微分作用越强, Td=0无微分作 用。
大连民族学院机电信息工程学院
Байду номын сангаас
工业生产过程控制
微分控制 它依据“偏差变化速度”来进行 控制。它的输出变化与输入偏差变化的速度成比 例,其实质和效果是阻止被控变量的一切变化, 有超前控制的作用。对滞后大的对象有很好的效 果。用微分时间表示其作用的强弱。Td大,作 用强。Td太大,会引起振荡。
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I:积分作用,输出为偏差的积分。 积分时间
D:微分作用,输出为偏差的微分。
P
Ti
100 KC
仪表中不用Kc,而用比例度P:
微分时间 T 大连民族学院机电信息工程学院 d
工业生产过程控制
纯比例控制器
u(t) Kce(t) u0

简易GST5000控制器操作

简易GST5000控制器操作

简易GST5000控制器操作GST5000是一款强大的控制器,可以广泛应用于各种工业自动化领域。

它具有高性能、多功能和易操作的特点,下面将介绍一些简易的操作方法。

首先,在开始使用GST5000之前,请确保正确地安装了控制器。

然后,接通电源,并使用电源线连接控制器和电源插座。

接下来,按下控制器上的电源开关,开始启动控制器。

一旦控制器启动成功,您将看到一个显示屏,上面会显示一些初始信息和菜单选项。

GST5000控制器具有易于使用的菜单导航系统,在显示屏上用方向键和确认键就可以进行导航和操作。

首先,您可以使用方向键上下移动光标,选择不同的菜单选项。

然后,按下确认键进入所选菜单。

在每个菜单中,您可以使用方向键浏览子菜单和选项,并使用确认键进行选择和设置。

在GST5000控制器中最常用的操作是设置和调整参数。

在主菜单中选择“参数设置”选项,然后按下确认键,进入参数设置菜单。

在这个菜单中,您可以设置各种控制器的参数,如输入输出信号、控制模式、报警设置等。

在每个参数选项中,您可以使用方向键选择参数,并使用确认键进入该参数的设置值。

使用方向键上下调整数值,然后使用确认键进行确认。

在输入输出信号参数中,您可以设置传感器类型、输入和输出信号的比例、单位等。

在控制模式参数中,您可以选择不同的控制模式,如PID控制、开环控制、比例控制等。

选择所需的控制模式后,您可以进一步调整PID参数,以实现更精确的控制。

除了参数设置,GST5000控制器还支持多种功能,如数据记录、报警设置、通信接口等。

这些功能可以在主菜单中选择并进行设置。

在报警设置中,您可以设置不同类型的报警,如高温报警、低温报警、超时报警等。

选择所需的报警类型,并进一步设置报警的触发条件和动作。

在数据记录中,您可以选择记录的参数和时间间隔,以及选择数据的存储位置。

启动数据记录后,控制器将会按照您的设置自动记录数据,并可通过USB接口将数据导出到计算机进行分析。

GST5000控制器还支持多种通信接口,如RS485、Modbus等。

简单控制器控制器分解

简单控制器控制器分解

二、控制器的组成
DB AB OP AD IR(指令寄存器)
指令译码器 ID
PC(程序计数器) +1 至运算器 至存储器 中断系统 异常特殊请求 状态控制条件 微操作命令 序列形成部件
地址形成 部件
至输入设备 至输出设备
ห้องสมุดไป่ตู้
时序信号发生器 控制台
微操作命令序列的形成部件 中断机构 现行指令地址寄存器 PC 时序信号发生器 现行指令寄存器 控制台 是产生各种微操作命令的部件,微操作控制信号是由指令译码 IR 地址形成部件 用于处理机器运行中所出现的异常情况和特殊情况的部件,它 用于存放当前正在执行的指令地址或即将执行执行的下一条指 对指令寄存器的操作码进行分析、译码并产生相应的控制信号。 用来产生计算机运行所需的时序信号,以保证各个微操作的 器产的译码信号、时序信号发生器提供的时序信号、被控制部件所 用来存放当前正在执行的指令。其位数与存储字长相等, 用来实现用户对机器作某些干预的部件。 主要包括开中断触发器、中断排队判优、中断隐指令的产生和执行 根据指令的地址码AD部分,形成操作数的地址 令的地址。其位数取决于内存单元的个数。 执行顺序。 反馈的状态及条件信号综合形成。它由触发器和逻辑门电路等组成。 部件。
执行周期
指 令 周 期 乘法指令
间接寻址的指令周期包括取指周期、间址周期和执行周 期。
取指周期 间址周期
指 令 周 期
执行周期
当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU要 每条指令执行结束前,发中断查询信号,若检查到I/O提 出中断请求,CPU要进入中断响应阶段——中断周期。 一个完整的指令周期包括取指、间址、执行和中断四个 子周期。
指令周期流程
取指周期FE 有间址吗? N Y 间址周期IND

C204(简易)控制器说明书

C204(简易)控制器说明书

C204控制器说明书一描述C204控制器是针对简单的制冷设备而设计的控制器。

它同时测量柜内温度和蒸发器温度(可选),具有温度控制,除霜控制,报警等功能。

操作简单,使用方便。

1.1 显示显示为两位半(最多显示-188),3个标志(制冷,化霜,报警)。

1 制冷标示,指示灯亮表明进入制冷,闪烁(频率1Hz)时表明制冷输出延时。

2 报警,指示报警的发生。

3 除霜标示,指示系统是否除霜。

注:在参数设置时,报警图标以0.5Hz的速度闪烁。

FIG 11.2基本信息控制器外形尺寸:77mmX35mmX69mm;安装方式:卡式安装,开孔尺寸71mmx29mm;温度测量范围:-40~99 ℃;温度测量精度:±1℃(@-30~50 ℃),其余±2℃使用环境:-20~60℃,湿度20%RH~90%RH,无凝结;存储环境:-30~70℃,湿度20%RH~90%RH,无凝结;电源电压:220VAC±15%,50/60Hz;整机功耗:小于1.5VA;1.3 输入输出:继电器输出:30A,250VAC,用于压缩机控制;10A,250VAC,用于除霜控制;电源: 220VAC±10%;温度传感器:传感器1,测量柜内温度;传感器2,测量蒸发器温度。

二功能和参数2.1 温度控制温度控制通过传感器1测量柜内温度,与设定值(P1,P2)比较,通过继电器来控制负载启停。

当测量温度大于等于参数设定温度上限(P1)时,继电器闭合;当测量温度温度小于等于设定温度下限(P2)时,继电器断开。

为了保护负载,在控制器上电时,将会有3分钟启动延时,这个时间内,继电器不会闭合,3分钟后,如果温度符合启动条件,继电器将闭合。

另外,为了防止负载频繁启动,还有3分钟的最短停机时间,即继电器断开后,即使温度符合启动条件,3分钟内不会再次启动。

3分钟后按温度条件判断是否启动。

如果传感器故障,则按开机30分钟,停机15分钟来运行。

过程控制系统 第3章 简单系统 习题与解答

过程控制系统 第3章 简单系统  习题与解答

第3章习题与思考题3-1.简单控制系统由哪几部分组成各部分的作用是什么解答:简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成。

检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。

控制器的作用是接受检测装置送来的信号,与给定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果送往执行器。

执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值,以达到控制被控变量的目的。

被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置。

3-2.什么叫直接参数和间接参数各使用在什么场合解答:如果被控变量本身就是需要控制的工艺指标,则称为直接参数;如果被控变量本身不是需要控制的工艺指标,但与其有一定的间接对应关系时,称为间接参数。

在控制系统设计时,尽量采用直接参数控制,只有当被控变量无法直接检测,或虽能检测,但信号很微弱或滞后很大,才考虑采用间接参数控制。

3-3.被控变量的选择应遵循哪些原则解答:被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素,它选择的一般原则是:(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态重要变量;(2)被控变量应是工艺生产过程中经常变化,因而需要频繁加以控制的变量;(3)被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标,当无法获得直接控制指标信号,或其测量或传送滞后很大时,可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标;(4)被控变量应是能测量的,并具有较大灵敏度的变量;(5)被控变量应是独立可控的;(6)应考虑工艺的合理性与经济性。

3-4.操纵变量的选择应遵循哪些原则解答:(1)操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量;(2)操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量,即控制通道的放大系数要大一些,时间常数要小一些,纯滞后时间要尽量小;(3)操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。

3-5.简述选择调节器正、反作用的目的,如何选择解答:其目的是使控制器、执行器、对象三个环节组合起来,能在控制系统中起负反馈作用。

如何设计一个简单的开关控制器

如何设计一个简单的开关控制器

如何设计一个简单的开关控制器在电子产品中,开关控制器是一种常见的设备,用于控制电流的通断。

我们可以将开关控制器看作是一个物理设备,通过它可以实现对电路中电源的开关控制。

设计一个简单的开关控制器需要考虑一些关键因素,下面将从电路设计、功能需求和性能优化等方面进行论述。

一、电路设计在设计开关控制器时,首先需要确定电路的基本结构。

一种常见的设计思路是使用晶体管作为电路的控制元件。

晶体管的开关特性使其成为开关控制器的理想选择。

通过适当的控制信号,晶体管可以实现电源的快速通断。

在电路设计中,需要精确地选择晶体管的类型和参数。

不同类型的晶体管具有不同的电流承受能力和导通时的电压降等特性。

根据实际需求选择合适的晶体管可以确保开关控制器的性能达到预期。

此外,为了提高电路的可靠性和稳定性,可以添加保护电路,如过压保护、过流保护和反向电压保护等。

这些保护电路可以在电路异常情况下提前阻断电源,保护其他电子元件的安全运行。

二、功能需求在设计开关控制器的过程中,需要根据实际应用场景确定功能需求。

不同的产品可能需要不同的功能,如简单的开关、定时开关、远程控制等。

如果只需要一个简单的开关功能,可以设计一个单通道的开关控制器,通过手动操作或物理按键控制电源的通断。

这种设计适用于简单的电器设备或家居应用。

如果需要实现定时开关的功能,可以在开关控制器中集成时钟模块和定时器。

用户可以设置具体的开关时间,开关控制器会在设定的时间点自动进行开关操作。

这样可以提高电能利用率,实现智能化的控制。

另外,如果需要远程控制的功能,需要添加无线通信模块,如蓝牙或Wi-Fi模块。

通过手机应用或其他远程设备,用户可以远程控制开关的状态。

这样可以方便用户在不同地点进行远程操作,提高使用便捷性。

三、性能优化在设计简单的开关控制器时,性能优化是一个重要的方面。

性能优化可以从以下几个方面考虑。

首先,需要考虑电路的功耗。

开关控制器在闭合状态时,会有一定的功耗,因此需要降低控制器的待机功耗,以减少对电池的消耗或节约能源。

简单控制系统

简单控制系统
根据被控变量与生产过程的关系,可将其分为两种类型的控 制型式:直接参数控制与间接参数控制。
1.选择直接参数作为被控变量 能直接反映生产过程中产品的产量和质量,以及安全运行的 参数的称为直接参数。 大多数情况下,被控变量的选择往往是显而易见的。对于以 温度、压力、流量、液位为操作指标的生产过程,很明显被控变 量就是温度、压力、流量、液位。这是很容易理解的,也无需多 加讨论。如前面章节中所介绍过的锅炉汽包水位控制系统和换热 器出口温度控制系统,其被控量的选择即属于这一类型。
1.平衡状态
当流入系统的蒸汽传递给冷流体的热量使被加热物料的出口温度T维 持在所要求的温度值时,设蒸汽的流量及品质保持不变,冷流体的流量 及品质也保持不变,则控制系统处于平衡状态,并将保持这个动态平衡, 直至有新的扰动量发生,或人们对被加热物料的出口温度有新的要求。
2.扰动分析 该系统的主要扰动如下所述。
3.基本步骤 (1)初步设计。初步设计的主要目的是上报审批,并为订货做准备。 (2)施工图设计。施工图设计是在项目和方案获批后,为工程施工 提供有关内容的详细的设计资料。 (3)设计文件和责任签字。设计文件和责任签字包括设计、校核、 审核、审定、各相关专业负责人员的会签等,以严格把关,明确责任, 保持协调。 (4)参与施工和试车。设计代表应该到现场配合施工,并参加试车 和考核。 (5)设计回访。在生产装置正常运行一段时间后,应去现场了解情 况,听取意见,总结经验。
(1)确定控制方案。首先要确定整个设计项目的自动化水平,然 后才能进行各个具体控制系统方案的讨论确定。对于比较大的控制系 统工程,更要从实际情况出发,反复多方论证,以避免大的失误。控 制系统的方案设计是整个设计的核心,是关键的第一步。要通过广泛 的调研和反复的论证来确定控制方案,它包括被控变量的选择与确认、 操纵变量的选择与确认、检测点的初步选择、绘制出带控制点的工艺 流程图和编写初步控制方案设计说明书等内容。

PLC是什么

PLC是什么

PLC是什么之迟辟智美创作PLC是什么很多初学者都在为一个英文缩写(PLC)而烦恼.PLC是什么、什么是PLC?PLC是什么意思?其实很简单、官方的界说千篇一律、我是这样理解的.PLC是什么?PLC 是一种智能控制器、是电脑(PC).了解他首先了解PLC应用范围:PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况年夜致可归纳为如下几类.开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线.如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等.模拟量控制在工业生产过程傍边,有许多连续变动的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量.为了使可编程控制器处置模拟量,必需实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A 转换.PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制.运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制.从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块.如可驱动步进机电或伺服机电的单轴或多轴位置控制模块.世界上各主要PLC厂家的产物几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场所.过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制.作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法法式,完成闭环控制.PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法.年夜中型PLC都有PID 模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块.PID处置一般是运行专用的PID子法式.过程控制在冶金、化工、热处置、锅炉控制等场所有非常广泛的应用.数据处置现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位把持等功能,可以完成数据的收集、分析及处置.这些数据可以与存储在存储器中的参考值比力,完成一定的控制把持,也可以利用通信功能传送到另外智能装置,或将它们打印制表.数据处置一般用于年夜型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些年夜型控制系统.通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信.随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统.新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便.哪种厂牌PLC市场占有率高.目前还没有哪个机构能公布调研数据并获得年夜家的认可.小型机:三菱FX 西门子S7200 欧姆龙CP系列中型机:西门子S7300 三菱Q系列年夜型机:ABControlLogix 西门子S7400各个行业厂商占有率分歧.分歧国家的企业也分歧亚洲企业三菱欧姆龙 LG比力多.欧洲企业西门子AB 施耐德比力多.作为一个合格电气发展历史起源??????年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求;1969 年,美国数字设备公司研制出了第一台可编程逻辑控制器PDP—14 ,在美国通用汽车公司的生产线上试用胜利,首次采纳法式化的手段应用于电气控制,这是第一代可编程逻辑控制器,称Programmable Logic Controller,简称PLC,是世界上公认的第一台PLC.1969年,美国研制出生界第一台PDP14;1971年,日本研制出第一台DCS8;1973年,德国西门子公司(SIEMENS)研制出欧洲第一台PLC,型号为SIMATIC S4;1974年,中国研制出第一台PLC,1977年开始工业应用.发展20世纪70年代初呈现了微处置器.人们很快将其引入可编程逻辑控制器,使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处置等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置.此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器惯例控制概念相结合的产物.个人计算机发展起来后,为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程逻辑控制器命名为Programmable Logic Controller(PLC).20世纪70年代中末期,可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃.更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠基了它在现代工业中的位置.20世纪80年代初,可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用.世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升.这标识表记标帜着可编程控制器已步入成熟阶段.20世纪80年代至90年代中期,是可编程逻辑控制器发展最快的时期,年增长率一直坚持为30~40%.在这时期,PLC在处置模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力获得年夜幅度提高,可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治位置的DCS系统.20世纪末期,可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要.这个时期发展了年夜型机和超小型机、出生了各种各样的特殊功能单位、生产了各种人机界面单位、通信单位,使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易.基本结构可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:一、电源可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用.如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此,可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视.一般交流电压摆荡在+10%(+15%)范围内,可以不采用其它办法而将PLC直接连接到交流电网上去二、中央处置单位(CPU)中央处置单位(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢.它依照可编程逻辑控制器系统法式赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户法式和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒按时器的状态,并能诊断用户法式中的语法毛病.当可编程逻辑控制器投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户法式存储器中逐条读取用户法式,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内.等所有的用户法式执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行.为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性,对年夜型可编程逻辑控制器还采纳双CPU构成冗余系统,或采纳三CPU的表决式系统.这样,即使某个CPU呈现故障,整个系统仍能正常运行.三、存储器寄存系统软件的存储器称为系统法式存储器.寄存应用软件的存储器称为用户法式存储器.四、输入输出接口电路1.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道.2.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号.五、功能模块如计数、定位等功能模块.六、通信模块[1]工作原理当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户法式执行和输出刷新三个阶段.完成上述三个阶段称作一个扫描周期.在整个运行期间,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段.一、输入采样阶段在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单位内.输入采样结束后,转入用户法式执行和输出刷新阶段.在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变动,I/O映象区中的相应单位的状态和数据也不会改变.因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必需年夜于一个扫描周期,才华保证在任何情况下,该输入均能被读入.二、用户法式执行阶段在用户法式执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户法式(梯形图).在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令.即,在用户法式执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变动,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变动,而且排在上面的梯形图,其法式执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才华对排在其上面的法式起作用.在法式执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O 点.即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,法式直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别.三、输出刷新阶段当扫描用户法式结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段.在此期间,CPU依照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设.这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出.功能特点可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点.1.使用方便,编程简单采纳简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易.另外,可在线修改法式,改变控制方案而不拆动硬件.2.功能强,性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能.它与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性能价格比.PLC可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理.3.硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强PLC产物已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成份歧功能、分歧规模的系统.PLC的装置接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线.PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器.硬件配置确定后,可以通过修改用户法式,方便快速地适应工艺条件的变动.4.可靠性高,抗干扰能力强传统的继电器控制系统使用了年夜量的中间继电器、时间继电器,由于触点接触不良,容易呈现故障.PLC用软件取代年夜量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件,接线可减少到继电器控制系统的1/101/100,因触点接触不良造成的故障年夜为减少.PLC采用了一系列硬件和软件抗干扰办法,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间到达数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC已被广年夜用户公认为最可靠的工业控制设备之一.5.系统的设计、装置、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中年夜量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、装置、接线工作量年夜年夜减少.PLC的梯形图法式一般采纳顺序控制设计法来设计.这种编程方法很有规律,很容易掌握.对复杂的控制系统,设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少很多.PLC的用户法式可以在实验室模拟调试,输入信号用小开关来模拟,通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态.完成了系统的装置和接线后,在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改法式就可以解决,系统的调试时间比继电器系统少很多.6.维修工作量小,维修方便PLC的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能.PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时,可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因,用更换模块的方法可以迅速地排除故系统集成在制造工业中存在年夜量的开关量为主的开环的顺序控制,它依照逻辑条件进行顺序举措号依照时序举措;另外还有与顺序、时序无关的依照逻辑关系进行连锁呵护举措的控制;以及年夜量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据收集监视.由于这些控制和监视的要求,使PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产物.PLC厂家在原来CPU 模板上提逐渐增加了各种通讯接口,现场总线技术及以太网技术也同步发展,使PLC的应用范围越来越广泛. PLC具有稳定可靠、价格廉价、功能齐全、应用灵活方便、把持维护方便的优点,这是它能耐久的占有市场的根来源根基因.可编程逻辑控制器PLC控制器自己的硬件采纳积木式结构,有母板,数字I/O模板,模拟I/O模板,还有特殊的定位模板,条形码识别模板等模块,用户可以根据需要采纳在母板上扩展或者利用总线技术配备远程I/O从站的方法来获得想要的I/O数量.PLC在实现各种数量的I/O控制的同时,还具备输出模拟电压和数字脉冲的能力,使得它可以控制各种能接收这些信号的伺服机电,步进机电,变频机电等,加上触摸屏的人机界面支持,施耐德的PLC可以满足您在过程控制中任何条理上的需求.选型规则在可编程逻辑控制器系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是可编程逻辑控制器工程设计选型.工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据.可编程逻辑控制器及有关设备应是集成的、标准的,依照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则选型所选用可编程逻辑控制器应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统,可编程逻辑控制器的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应.熟悉可编法式控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间,因此,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的把持和举措,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定可编程逻辑控制器的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的可编程逻辑控制器和设计相应的控制系统.一、输入输出(I/O)点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据.实际定货时,还需根据制造厂商可编程逻辑控制器的产物特点,对输入输出点数进行圆整.二、存储器容量的估算存储器容量是可编法式控制器自己能提供的硬件存储单位年夜小,法式容量是存储器中用户应用项目使用的存储单位的年夜小,因此法式容量小于存储器容量.设计阶段,由于用户应用法式还未编制,因此,法式容量在设计阶段是未知的,需在法式调试之后才知道.为了设计选型时能对法式容量有一定估算,通常采纳存储器容量的估算来替代.存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了分歧公式,年夜体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量.三、控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处置速度等特性的选择.1、运算功能简单可编程逻辑控制器的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通可编程逻辑控制器的运算功能还包括数据移位、比力等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;年夜型可编程逻辑控制器中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能.随着开放系统的呈现,在可编程逻辑控制器中都已具有通信功能,有些产物具有与下位机的通信,有些产物具有与同位机或上位机的通信,有些产物还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能.设计选型时应从实际应用的要求动身,合理选用所需的运算功能.年夜大都应用场所,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比力,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等.要显示数据时需要译码和编码等运算.2、控制功能控制功能包括PID控制运算、前馈赔偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定.可编程逻辑控制器主要用于顺序逻辑控制,因此,年夜大都场所常采纳单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采纳专用的智能输入输出单位完成所需的控制功能,提高可编程逻辑控制器的处置速度和节省存储器容量.例如采纳PID控制单位、高速计数器、带速度赔偿的模拟单位、ASC码转换单位等.3、通信功能年夜中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议(如TCP/IP),需要时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接.通信协议应符合ISO/IEEE通信标准,应是开放的通信网络.可编程逻辑控制器系统的通信接口应包括串行和并行通信接口、RIO通信口、经常使用DCS接口等;年夜中型可编程逻辑控制器通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置,通信总线应符合国际标准,通信距离应满足装置实际要求.可编程逻辑控制器系统的通信网络中,上级的网络通信速率应年夜于1Mbps,通信负荷不年夜于60%.可编程逻辑控制器系统的通信网络主要形式有下列几种形式:1)、PC为主站,多台同型号可编程逻辑控制器为从站,组成简易可编程逻辑控制器网络;2)、1台可编程逻辑控制器为主站,其他同型号可编程逻辑控制器为从站,构成主从式可编程逻辑控制器网络;3)、可编程逻辑控制器网络通过特定网络接口连接到年夜型DCS中作为DCS的子网;4)、专用可编程逻辑控制器网络(各厂商的专用可编程逻辑控制器通信网络).为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有分歧通信功能的(如点对点、现场总线、)通信处置器.4、编程功能离线编程方式:可编程逻辑控制器和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,分歧毛病现场设备进行控制.完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程.离线编程方式可降低系统本钱,但使用和调试不方便.在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU 负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的法式或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的法式运行.这种方式本钱较高,但系统调试和把持方便,在年夜中型可编程逻辑控制器中常采纳.五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言.选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic 等,以满足特殊控制场所的控制要求.5、诊断功能可编程逻辑控制器的诊断功能包括硬件和软件的诊断.硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断.通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过软件对可编程逻辑控制器的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断.可编程逻辑控制器的诊断功能的强弱,直接影响对把持和维护人员技术能力的要求,并影响平均维修时间.6、处置速度可编程逻辑控制器采纳扫描方式工作.从实时性要求来看,处置速度应越快越好,如果信号继续时间小于扫描时间,则可编程逻辑控制器将扫描不到该信号,造成信号数据的丧失.处置速度与用户法式的长度、CPU处置速度、软件质量等有关.可编程逻辑控制器接点的响应快、速度高,每条二进制指令执行时间约0.2~0.4Ls,因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要.扫描周期(处置器扫描周期)应满足:小型可编程逻辑控制器的扫描时间不年夜于0.5ms/K;年夜中型可编程逻辑控制器的扫描时间不年夜于0.2ms/K.四、可编程逻辑控制器的类型可编程逻辑控制器按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场装置和控制室装置两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等.从应用角度动身,通常可按控制功能或输入输出点数选型.整体型可编程逻辑控制器的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型可编程逻辑控制器提供多种I/O 卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于年夜中型控制系统.五 PLC输入/输出类型开关量开关量主要指开入量和开出量,是指一个装置所带的辅助点,譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点(变压器超温后变位)、阀门凸轮开关所带的辅助点(阀门开关后变位),接触器所带的辅助点(接触器举措后变位)、热继电器(热继电器举措后变位),这些点一般都传给PLC或综保装置,电源一般是由PLC或综保装置提供的,自己自己不带电源,所以叫无源接点,也叫PLC或综保装置的开入量.1、数字量在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量.把暗示数字量的信号叫数字信号.把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路.。

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执行周期
指 令 周 期 乘法指令
间接寻址的指令周期包括取指周期、间址周期和执行周 期。
取指周期 间址周期
指 令 周 期
执行周期
当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU要 每条指令执行结束前,发中断查询信号,若检查到I/O提 出中断请求,CPU要进入中断响应阶段——中断周期。 一个完整的指令周期包括取指、间址、执行和中断四个 子周期。
指令周期流程
取指周期FE 有间址吗? N Y 间址周期IND
执行周期EX
Y
有中断吗? N 中断周期INT
CPU工作周期的标志
FE、IND、EX和INT分别表示取指、间址、执行和中 断四个周期,用高电平“1”表示有效,则四个周期分别 由 1→ FE、1→IND、1→EX和1→INT四个信号控制。当各个 周期的控制信号为低电平时则表示相应的周期结束。
二、微程序控制原理 IR OP (一)组成 1、控制存储器(C M) 微地址 存放实现计算机指令系统的 形成部件 微操作信号 所有微程序,由ROM实现。控 顺序控制 制存储器的字长是微指令字的 操作控制 微地址 状态条件 CMAR 长度。控制存储器的容量取决 μIR 于指令的数量和每条指令的微 译码驱动 程序长度,也取决于微指令代 控制存储器 码的利用率。 2、微指令寄存器(CMDR) 存放由控制存储器读出的一条微指令信息。 3、微地址寄存器(CMAR): 存放将要访问的下一条微指令的微地址。 能测试执行中的状态信息,修改微地址寄存器 4、微地址形成部件: 的内容,以便按修改后的内容去读下一条指令。
微程序控制器的结构
(二)工作原理 1、取指阶段 (1)将取指微程序首地址M置于CMAR中。 (2)读微指令。CM(MAR) → CMDR
(3)产生微操作命令。由操作控制字段为“1”的各位发控制信号
如PC →MAR,1 →R。 (4)形成下一条微指令地址。M+1 →M
(5)取下一条微指令。…………重复(1)~(4)过程,直到该机
T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 机器周期 EX T3 T0 T1 T2 T3 机器周期 INT
机器周期 FE
机器周期 IND 指令周期
(2)不定长指令周期、定长机器周期 指令周期不固定,但所包含的每个机器周期(存储周期)都相 等。
T0 T1 T2 T FE 指令周期 T3 T0 T1 T2 T FE T3 T0 T1 T2 T EX T3
六、控制器的控制方式
控制器控制一条指令的运行的过程是依次运行一组的微操作序 列的过程,由于每条指令对应的微操作数不同,每个微操作所需的 时间是不同的。 形成控制不同微操作序列的时序控制信号的方法称控制器的控 制方式。
1、同步控制方式
同步控制方式中,任何一个微操作的执行均由统一的基准时标 系统的时序信号控制。 (1)定长指令周期 所有指令都含有相同的机器周期数,每个机器周期含有相同的 节拍电位,每条指令的执行时间相等。(简单、浪费)
四、指令周期
CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间。
取 指 阶 段
取 指 周 期 (取指、分析)
执行阶段
执 行 周 期 (执行指令) 指 令 周 期
由于各种指令操作功能不同,所以各种指令的指令周期 是不相同的。
取指周期
指 令 周 期 无条件转移指令
取指周期 取指周期
执行周期
指 令 周 期
加法指令
简单控制器的设计及原理
§控制器的概述
一、控制器的基本功能 1、取指令 2、分析指令
3、执行指令
4、发出各种微操作命令
5、改变指令执行顺序的功能
6、具有控制主机与I/O设备交换信息的功能 7、异常情况和特殊情况的处理功能
二、控制器的组成
控制器由如下基本部分组成:
(1)程序计数器(PC):用来存放下条将要执行的指令在主存

3、执行周期的数据流 指令在执行周期的操作各不相同,在执行周期的数据 是多种多样的,可能是CPU内部寄存器间的数据传送、或 对存储器(I/O)进行读写操作、或对ALU进行的操作。
4、中断周期的数据流

AB DB CB
PC ⑥
MAR ① 控制单元CU ④ ③
存 储 器
MIR

控制单元CU把用于保存程序断点的存储器特殊地址(堆栈指针) 送往MAR,并送到地址总线上,同时将CAR的内容送到MIR,并 命令存储地址送CAR。
三、CPU 结构
MAR PC
控制器 +1 A ID 微操作信号 发生器 时序元件
运算器
存储体 M
MDR 中断 机构
OP
IR
通用寄 存器组 Ri
LA
LB LB ALU ALU
移位器
PSW
数据流:除指令流外,在数据通路中流动的信息是数据流。 指令流:在取指令周期, PC→BUS →MAR ;READ ; MDR → (1)A →MAR,READ, MDR →BUS →ALU →内存; BUS →IR 整个操作过程中涉及到的信息流动。 (2) Ri →ALU →BUS →Ri (内存) (3)A → MAR,READ,MDR →BUS →MAR
二、控制器的组成
DB AB OP AD IR(指令寄存器)
指令译码器 ID
PC(程序计数器) +1 至运算器 至存储器 中断系统 异常特殊请求 状态控制条件 微操作命令 序列形成部件
地址形成 部件
至输入设备 至输出设备
时序信号发生器 控制台
微操作命令序列的形成部件 中断机构 现行指令地址寄存器 PC 时序信号发生器 现行指令寄存器 控制台 是产生各种微操作命令的部件,微操作控制信号是由指令译码 IR 地址形成部件 用于处理机器运行中所出现的异常情况和特殊情况的部件,它 用于存放当前正在执行的指令地址或即将执行执行的下一条指 对指令寄存器的操作码进行分析、译码并产生相应的控制信号。 用来产生计算机运行所需的时序信号,以保证各个微操作的 器产的译码信号、时序信号发生器提供的时序信号、被控制部件所 用来存放当前正在执行的指令。其位数与存储字长相等, 用来实现用户对机器作某些干预的部件。 主要包括开中断触发器、中断排队判优、中断隐指令的产生和执行 根据指令的地址码AD部分,形成操作数的地址 令的地址。其位数取决于内存单元的个数。 执行顺序。 反馈的状态及条件信号综合形成。它由触发器和逻辑门电路等组成。 部件。
指令周期 加法指令
无条件转移指令
(3)变长机器周期、定长节拍电位 指令周期、机器周期均不固定,每个机器周期中含有节拍电位 根据需要而定,但每个节拍电位的是定长的。
T0 T1 T2 T FE 乘法指令 T3 T0 T1 T2 T EX 指令周期 T3 T* T* T* T*
2、异步控制方式
当控制器发出进行某一微操作控制信号后,等待执行部件完成 该操作后发 回的“回答”信号或“结束”信号,再开始新的微操作。 用此方式形成的微操作序列没有固定的周期节拍和严格的时钟 同步。每条指令、每个微操作需要多少时间就占用多少时间。 特点:CPU利用率低,控制器结构复杂。
器指令送入IR为止。 2、执行阶段 (1)加法执行阶段对应的微程序首地址的形成。 (2)读出微指令。 (3)产生微操作命令。 (4)形成下一条微指令地址。…………重复(1)~(4)过程,直
D CLK
FE
D
IND
D
EX
D
INT
1→ FE
1→ IND
1→ EX
1→ INT
五、指令周期的数据流
1、取指令周期的数据流
① PC +1 MAR ③ ②
AB DB CB

控制单元CU ⑤
存 存 储 储 器 器

IR
MIR
2、间址周期的数据流
AB DB CB ② ③ 存 储 器
MAR 控制单元CU ① MIR
3、联合控制方式
同步控制和异步控制相结合的方式称为联合控制方式。对不同 指令的各个微操作实行大部分统一、小部分区别对待的方式。大部 分微操作安排在一个固定机器周期中,并在同步时序信号控制下进 行,而对那些时间难以确定的操作微操作则以执行部件送回“回答” 信号作为本次微操作的结束。
CPU内部以CPU与内存之间的数据传送加工的指令采用同 步控制。 乘除法、浮点运算指令等采用中央与局部结全的控制方式。 I/O操作的指令采用异步控制方式。
中的地址。
(2)指令寄存器(IR):用来存放当前正在执行的指令。
(3)指令译码器(ID):对指令寄存器中的指令的操作码进行 译码,向微操作控制信号形成部件提供特定的操作控制信号。
(4)时序发生器:用于产生机器所需的各种时序信号,以控 制有关部件在不同的时间完成的不同操作。
(5)微操作控制信号形成部件:根据不同的时序关系、操作 码和有关的状态标志给出所需要的微操作控制信号序列。 (6)中断机构:对异常情况及某些中断请求进行处理。 (7)总线控制逻辑:对总线上各部件使用总线进行仲裁。
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