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控制系統(tǒng)論文精選(九篇)

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控制系統(tǒng)論文

第1篇:控制系統(tǒng)論文范文

繼電器控制,PLC控制,單片機(jī)控制,其中PLC檢測(cè)控制系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。其具有以下特點(diǎn):

1.1可靠性PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它將控制邏輯由傳統(tǒng)的繼電器硬件運(yùn)算變?yōu)檐浖\(yùn)算,使得它的連線大大減少。PLC經(jīng)過(guò)多年的不斷發(fā)展,具有工業(yè)針對(duì)性,有很高的抗干擾能力。在各大PLC廠家的不斷更新發(fā)展下,PLC各模塊可靠性已經(jīng)有很大提高。與此同時(shí),系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單,維修時(shí)間短。PLC進(jìn)行了一系列可靠性設(shè)計(jì),例如:冗余的設(shè)計(jì)(包括硬件冗余技術(shù)和軟件冗余技術(shù)),斷電保護(hù)功能(電容電源和UPS的應(yīng)用使得斷電時(shí)有充分的處理時(shí)間),故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC具有編程簡(jiǎn)單,操作方便,維修容易等特點(diǎn),一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置,它具有比PC控制更可靠的硬件和更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言。采用了精簡(jiǎn)的編程語(yǔ)言加上強(qiáng)大的編譯診斷功能,編程出錯(cuò)率大大降低。

1.2易操作性對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。通過(guò)專(zhuān)業(yè)的編程軟件進(jìn)行編程并進(jìn)行下載,更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的接點(diǎn)號(hào)或地址編號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?,然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。由于梯形圖與電氣原理圖較為接近,容易掌握和理解。PLC具有強(qiáng)大的自診斷功能降低了維修人員維修技能的要求。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通過(guò)軟件和硬件的自診斷,維修人員可以很快找到故障部位進(jìn)行故障維修和故障排除。

1.3靈活性PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述等編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、可以使得不同專(zhuān)業(yè)的人員都有自己習(xí)慣的編程語(yǔ)言。操作靈活方便,監(jiān)視和控制變量變得十分容易。以上特點(diǎn)使用PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高,程序設(shè)計(jì)方便靈活,運(yùn)行穩(wěn)定,擴(kuò)展性能好,抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)今后PLC控制系統(tǒng)還會(huì)得到更廣泛的使用。

二、PLC控制系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)包含完整的PLC系統(tǒng)模塊。其中包含電源模塊,CPU-315,PLC與電氣回路的接口,是通過(guò)輸入輸出部分(I/O)完成的,I/O包含開(kāi)關(guān)量輸出(SM321DO),開(kāi)關(guān)量輸入(SM321DI),模擬量輸入(SM331AI),模擬量輸出(SM331AO)等模塊。通訊模塊PS305。I/O組成:數(shù)字量輸入模塊(DI):包含油箱液位高,油箱液位低,循環(huán)泵、主泵運(yùn)行狀態(tài),管路閥門(mén)狀態(tài)等。開(kāi)關(guān)量輸出(DO):包含循環(huán)泵、主泵啟停控制,加熱器啟??刂?,冷卻器啟??刂?。模擬量輸入(AI):包含液位,流量,油溫,壓力等。

三、PLC邏輯控制

啟動(dòng)邏輯:液位正常,油溫正常,管路閥門(mén)狀態(tài)正常等。停止邏輯:液位超低,壓力超低,流量超低,急停信號(hào)等。報(bào)警邏輯:液位低,壓力低,流量低,油溫低,油溫高等。

四、HMI設(shè)計(jì)

上位機(jī)與PLC通訊模塊通過(guò)Profibus總線連接,將各個(gè)參數(shù)傳給上位機(jī)通過(guò)人機(jī)界面Wincc顯示,并可以通過(guò)上位機(jī)人機(jī)界面控制液壓站的啟停。

五、液壓站群的控制

當(dāng)多個(gè)液壓站需要配合工作時(shí),可以將每一個(gè)液壓站設(shè)置一個(gè)ET-200遠(yuǎn)程I/O站,將采集的參數(shù)通過(guò)通訊模塊傳入一個(gè)總的PLC站進(jìn)行集中控制。且可以通過(guò)一個(gè)HMI就可以監(jiān)視各個(gè)參數(shù)和人工參與控制。這樣就可以更加集中地控制多個(gè)液壓站組成的液壓站群,是的多個(gè)液壓站有序有計(jì)劃的協(xié)作運(yùn)行。

六、液壓站穩(wěn)定性的提高

第2篇:控制系統(tǒng)論文范文

制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測(cè)裝置是檢測(cè)和衡量制冷空調(diào)產(chǎn)品的質(zhì)量的方便易行的手段以及為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究提供精準(zhǔn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的無(wú)可替代的工具。制冷空調(diào)檢測(cè)控制統(tǒng)是指基于焓差法的試驗(yàn)方法稱之為風(fēng)側(cè)式空調(diào)測(cè)試和在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的水測(cè)量熱計(jì)法的標(biāo)準(zhǔn)之下的為水側(cè)測(cè)試,對(duì)所要檢測(cè)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行綜合性能檢測(cè)以及處理的半智能型控制系統(tǒng)。由于本系統(tǒng)具有優(yōu)先使用頻繁、耗電量相比其他系統(tǒng)要大以及對(duì)檢測(cè)裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)和人性化要求愈來(lái)愈高。制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測(cè)裝置控制系統(tǒng)水平的高低,檢測(cè)裝置的測(cè)量精確度和裝置的穩(wěn)定程度取決于系統(tǒng)的精確控制上,同時(shí)也是試驗(yàn)裝置技術(shù)所代表的先進(jìn)水平的非常重要的標(biāo)志之一。本文將就在制冷空調(diào)產(chǎn)品過(guò)程中可能以及必不可少出現(xiàn)的空氣處理裝置及空調(diào),不方便進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的冷水處理機(jī)組和在冬天以最優(yōu)工況運(yùn)行二十四小時(shí)制冷較為困難的問(wèn)題作優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測(cè)裝置控制系統(tǒng)的基本工作原理

2.1系統(tǒng)組成

此檢測(cè)控制系統(tǒng)由包括空氣處理機(jī)、空氣取樣裝置以及風(fēng)量測(cè)量裝置等在內(nèi)的測(cè)試間一和由僅包括空氣處理機(jī)和空氣取樣裝置在內(nèi)的測(cè)試間二,加上兩個(gè)測(cè)試間相互連通的水路系統(tǒng)共同組成。在實(shí)際測(cè)試中根據(jù)被測(cè)類(lèi)型選擇測(cè)試間。

2.2空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)控

制冷空調(diào)一二分別用于模擬室內(nèi)環(huán)境,為制冷空調(diào)工作的室內(nèi)環(huán)境的提供相應(yīng)的操作條件。制冷空調(diào)設(shè)備調(diào)整室內(nèi)和室外溫度,電加熱線圈提供熱源,并可自動(dòng)調(diào)整室內(nèi)和室外的電氣環(huán)境加熱量和加濕量。兩試驗(yàn)間室內(nèi)和室外的溫度和濕度的控制,連接兩個(gè)測(cè)試水調(diào)節(jié)系統(tǒng)是通過(guò)冷水機(jī)組與電加熱裝置,恒溫箱提供同時(shí)提供冷水溫度和水箱,從而保證水箱的恒定熱源的提供,并通過(guò)調(diào)控恒溫水箱各種加熱強(qiáng)度及三通閥開(kāi)度的大小來(lái)控制被檢測(cè)制冷空調(diào)進(jìn)出水的溫度。

2.3檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量和計(jì)算

根據(jù)GB/T7725-1996的要求,被檢測(cè)的制冷空調(diào)稱為單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī),需實(shí)時(shí)記錄室內(nèi)溫度的基本數(shù)據(jù),濕度和入口和出口之間的壓差試驗(yàn)室。根據(jù)國(guó)標(biāo)的規(guī)定,如果被檢測(cè)的制冷空調(diào)為風(fēng)冷式進(jìn)水流量和水側(cè)出口水溫必須由冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組提供。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得出的被檢測(cè)制冷空調(diào)的電功率和能效比,冷量和熱量等檢測(cè)參數(shù)。

3制冷空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)的原理

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器的溫度和入口和出口溫度調(diào)節(jié)靈活,控制方案如下所述:通過(guò)可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,PLC)控制被測(cè)機(jī)器、空氣處理機(jī)、風(fēng)冷冷水機(jī)、水泵等設(shè)備的開(kāi)啟和停止,然后實(shí)時(shí)壓力,溫度采集系統(tǒng),系統(tǒng)的流量信號(hào),通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算與制冷空調(diào)試驗(yàn),冷卻能力和設(shè)備,操作系統(tǒng)電源狀態(tài),設(shè)備,能源效率比系統(tǒng)流量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。

4控制系統(tǒng)優(yōu)化方案

現(xiàn)階段制冷空調(diào)產(chǎn)品性能實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)有:控制精度高,自動(dòng)化程度高,抗干擾能力強(qiáng),工況穩(wěn)定性好,性能價(jià)格比高。此階段制冷空調(diào)產(chǎn)品性能試驗(yàn)裝置的測(cè)控系統(tǒng)的各個(gè)部分之間已不再是相互獨(dú)立的,而是通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊總線互相協(xié)助共同完成試驗(yàn)操作。

4.1系統(tǒng)的無(wú)干擾切換控制

控制系統(tǒng)優(yōu)化方案:對(duì)控制系統(tǒng)的出廠標(biāo)準(zhǔn)配置的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能增加,和雙向操作無(wú)擾動(dòng)切換,為了實(shí)現(xiàn)這種設(shè)想,在空氣處理器的控制系統(tǒng)和冷水機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)配置可用于增加遠(yuǎn)程啟??刂泣c(diǎn)。即將遠(yuǎn)程設(shè)備停止、開(kāi)啟信號(hào)引入PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制。

4.2為解決冬季制冷連續(xù)運(yùn)行24h的方案

控制系統(tǒng)優(yōu)化方案:在寒冷的冬季制冷運(yùn)行時(shí),由于空氣處理機(jī)組,風(fēng)冷冷水機(jī)組冷凝溫度太低,造成機(jī)組停機(jī)保護(hù),從而破壞試驗(yàn)條件下的操作。因此,自動(dòng)監(jiān)測(cè)和冷凝液的溫度調(diào)節(jié)是通過(guò)增加操作裝置實(shí)現(xiàn)的,傳感器、壓力變送器等。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),冷凝風(fēng)機(jī)連接到逆變器,在壓縮冷凝機(jī)組吸氣壓力加壓力變送器的測(cè)量點(diǎn),操作者雙手套百分比轉(zhuǎn)換一套冷凝壓力值,使用內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)功能的逆變器,逆變器的輸出調(diào)整,為了保證冷凝壓力值設(shè)置范圍。

4.3結(jié)果與分析

系統(tǒng)無(wú)擾動(dòng)切換控制的實(shí)現(xiàn),節(jié)省人員成本,是由機(jī)器來(lái)完成安裝,只需要一個(gè)操作者管理可以安全方便的設(shè)備操作和維護(hù)工作。并且線路簡(jiǎn)化,設(shè)備的運(yùn)行故障率比較低,線路維護(hù)以及檢修的工作量大大減少。有時(shí)與觸摸屏結(jié)合使用,不僅可省卻按鈕、指示燈,節(jié)約空間,還具有動(dòng)態(tài)的顯示系統(tǒng)流程及主要參數(shù),以及指導(dǎo)操作、記錄故障等功能。冷凝溫度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)控,不僅全面解決寒冷的冬季運(yùn)行24小時(shí)制冷問(wèn)題,通過(guò)變頻器的使用,可以在非滿負(fù)荷運(yùn)行,節(jié)約用電,以達(dá)到節(jié)能的目的。

5結(jié)語(yǔ)

第3篇:控制系統(tǒng)論文范文

1.1系統(tǒng)采集的監(jiān)控信號(hào)。

(1)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)

這一信號(hào)主要是對(duì)水泵的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制,如果出現(xiàn)任何故障狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。而且每一個(gè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)都可以通過(guò)相關(guān)的指令來(lái)完成,相關(guān)的檢修指令是相對(duì)比較重要的構(gòu)成部分,還可以實(shí)現(xiàn)控制指令,檢修指令,對(duì)液位的報(bào)警情況進(jìn)行控制。

(2)開(kāi)關(guān)量出輸出信號(hào)

輸出信號(hào)主要是對(duì)水泵電機(jī)的啟動(dòng)和停止來(lái)進(jìn)行控制,不僅可以對(duì)電動(dòng)閘的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制,還可以對(duì)真空信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控??梢?jiàn),輸出信號(hào)也是不可缺少的信號(hào)類(lèi)型之一。

(3)模擬量輸入信號(hào)

從這一類(lèi)型的信號(hào)可以看出,水倉(cāng)水位、水泵抽水真空度負(fù)壓等。另外,對(duì)于電機(jī)的軸承、溫度以及排水的流量等都可以進(jìn)行監(jiān)控。

1.3系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。

從這一系統(tǒng)來(lái)看,其基本的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:第一,要選擇性能較高的可編程邏輯控制器來(lái)進(jìn)行控制,然后借助以太網(wǎng)的通訊模塊來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地處理。這種方式的實(shí)時(shí)性比較突出,而且數(shù)據(jù)處理工作也比較快。第二,可以檢測(cè)到水倉(cāng)中其他工況的設(shè)置情況,還可以促進(jìn)水泵管路的分布更加均勻。減少故障的出現(xiàn)頻率。第三,在整個(gè)系統(tǒng)中具有各種不同的可靠性措施,為了應(yīng)急預(yù)案,采取的維護(hù)量比較少,達(dá)到無(wú)人值守的目的。第四,可擴(kuò)展性比較強(qiáng),可以隨著根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要在增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

2系統(tǒng)功能

2.1自動(dòng)控制功能。

(1)通過(guò)對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理地調(diào)度和輪換工作,最終達(dá)到報(bào)警的目的。自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)效果比較明顯。

(2)在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,自動(dòng)控制功能還表現(xiàn)在對(duì)超聲波水位儀以及傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的配套工作

同時(shí)還可以應(yīng)用PLC來(lái)對(duì)程序進(jìn)行編制,減少水位傳感器故障現(xiàn)象的出現(xiàn),通過(guò)實(shí)時(shí)報(bào)警來(lái)對(duì)水文進(jìn)行監(jiān)測(cè),提升自動(dòng)控制的作用和價(jià)值。

(3)可以對(duì)水泵的運(yùn)行程度進(jìn)行自動(dòng)控制

水泵投入使用之前需要檢查相關(guān)的水位,同時(shí)還需要對(duì)供電參數(shù)進(jìn)行明確。另外,水泵循環(huán)使用的相關(guān)記錄還包括管網(wǎng)的壓力檢測(cè)以及負(fù)壓檢測(cè)等工作,只有這些參數(shù)全部符合標(biāo)準(zhǔn)才能夠進(jìn)行運(yùn)行。

(4)可以對(duì)水倉(cāng)中水位的變化情況進(jìn)行控制

在高水位開(kāi)啟的情況下,水位如果達(dá)到了上限,對(duì)多臺(tái)水泵可以進(jìn)行及時(shí)地排水,進(jìn)行低限時(shí)性停泵,可以實(shí)現(xiàn)水泵設(shè)備的自動(dòng)開(kāi)停。

(5)控制程序的運(yùn)行就是對(duì)水泵的開(kāi)啟和停止的次數(shù)以及相關(guān)的運(yùn)行時(shí)間來(lái)進(jìn)行記錄

并且根據(jù)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停。這樣不僅可以提升水泵使用率,還可以直接找到故障泵,實(shí)現(xiàn)水泵的輪換,對(duì)故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和處理。提升礦井工作環(huán)境的安全性。

(6)如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問(wèn)題,可以通過(guò)查看監(jiān)控畫(huà)面的形式來(lái)提升系統(tǒng)的報(bào)警功能

以便施工人員能夠及時(shí)地采取措施來(lái)進(jìn)行解決。

2.2半自動(dòng)控制功能

根據(jù)礦井工作的需要可以對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行切換,達(dá)到半自動(dòng)控制的方式,在這種情況下,操作人員可以完全地操控水泵和其他設(shè)備的啟停。

2.3就地控制功能

就地控制功能也是不容小覷的,當(dāng)設(shè)備工作方式切換到就地位置時(shí),就可以實(shí)現(xiàn)人工方式來(lái)對(duì)控制設(shè)備的啟停進(jìn)行控制,同時(shí)還可以隨時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)??梢?jiàn),就地控制功能是自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要功能之一。

2.4保護(hù)功能

從保護(hù)功能上看,主要包括超溫保護(hù)、電機(jī)保護(hù)以及電動(dòng)閥門(mén)保護(hù)等等。第一,超溫保護(hù)主要是就是當(dāng)水泵或者是電機(jī)軸承達(dá)到最高溫度時(shí),超過(guò)了警戒線就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。相關(guān)的工作人員就可以通過(guò)這一報(bào)警信號(hào)來(lái)采取解決對(duì)策。第二,電機(jī)保護(hù)就是對(duì)通過(guò)電機(jī)的電流和電壓等進(jìn)行監(jiān)測(cè),還包括對(duì)水倉(cāng)水位的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行控制,對(duì)電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行功能進(jìn)行保護(hù)。第三,電動(dòng)閥門(mén)保護(hù)就是對(duì)閥門(mén)的故障信號(hào)以及水泵的連鎖控制系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù),同時(shí)對(duì)電動(dòng)閥門(mén)的相關(guān)信息進(jìn)行檢測(cè)。

3經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益

針對(duì)本次所研究的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),在安裝該系統(tǒng)后,每天每班可減少水泵房司機(jī)2人,每工按100元計(jì)算,每年可節(jié)約用工資金365×2×3×100=21.9萬(wàn)元。系統(tǒng)保護(hù)齊全,運(yùn)行安全可靠,減少了事故的發(fā)生,同時(shí)降低了水泵工的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了工作條件,使水泵工的工作由重體力勞動(dòng)向輕體力、腦力勞動(dòng)轉(zhuǎn)變。

4結(jié)語(yǔ)

第4篇:控制系統(tǒng)論文范文

1.在陶瓷除塵器控制系統(tǒng)中脈沖噴吹方式為在線噴吹(即過(guò)濾過(guò)程中進(jìn)行噴吹)??刂品绞綖樽詣?dòng)控制和手動(dòng)控制,其中自動(dòng)控制分為為時(shí)間控制和壓差控制。除塵器達(dá)到反吹時(shí)間或壓差設(shè)定值時(shí),將進(jìn)入反吹工作狀態(tài),脈沖電磁閥逐一快速打開(kāi)/關(guān)閉(脈沖寬200-300ms,脈沖間隔20-300s,噴吹周期間隔為15-120min),手動(dòng)控制為各脈沖電磁閥單一控制。自動(dòng)卸灰控制方式分為為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制,自動(dòng)控制位是時(shí)間控制和灰料高度控制(即達(dá)到料位計(jì)測(cè)量高度設(shè)定),除塵器達(dá)到卸灰設(shè)定時(shí)間或灰斗料位計(jì)報(bào)警時(shí)開(kāi)啟卸灰,卸灰閥開(kāi)啟時(shí)間為2-20min,開(kāi)啟間隔為30-180min,開(kāi)啟同時(shí)倉(cāng)壁振動(dòng)器震動(dòng),手動(dòng)控制為卸灰閥和振動(dòng)器單一控制。為實(shí)現(xiàn)上述要求,滿足陶瓷除塵器控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性、可操作性及自動(dòng)化程度,控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用LOGO為主控單元控制回路。根據(jù)高溫陶瓷除塵器輸入輸出點(diǎn)的要求,選用LOGO!12/24RC+LOGO!DM1624數(shù)字量模塊+LOGO!AM2*2模擬量輸入模塊,共計(jì)16個(gè)數(shù)字量輸入、12個(gè)繼電器輸出、4個(gè)模擬量輸入。DC24V電壓輸入信號(hào),DC24V繼電器輸出,DC244-20mA模擬量輸入。輸入信號(hào)連接系統(tǒng)手動(dòng)和自動(dòng)啟停按鈕及料位計(jì)報(bào)警信號(hào),繼電器輸出連接電磁閥線圈、卸灰閥線圈及振動(dòng)器線,模擬量輸入連接變送器用于監(jiān)控除塵器工作狀態(tài),在LOGO!LCD上顯示。

2.脈沖寬度、間隔、周期間隔及卸灰閥開(kāi)啟寬度、間隔可在LO-GO!控制面板修改相應(yīng)定時(shí)器。LOGO!LCD顯示屏顯示及面板操作替代了S7-200/S7-300+觸摸屏,有效降低硬件成本軟件的編輯量。系統(tǒng)接線和LOGO!脈沖噴吹控制為噴吹自動(dòng)時(shí)間自動(dòng)開(kāi)/噴吹壓差自動(dòng)開(kāi)(I1/DM1624I8)按鈕閉合,達(dá)到自動(dòng)噴吹的設(shè)定時(shí)間或壓差(AM2I1壓差信號(hào))設(shè)定值,LOGO!控制器按照編輯的程序開(kāi)始運(yùn)行,脈沖電磁閥逐一快速打開(kāi)或關(guān)閉脈沖寬200-300ms脈沖間隔20-300s噴吹周期間隔為15-120min,依次周期循環(huán)反復(fù),噴吹自動(dòng)關(guān)(I2)按鈕閉合程序中的定時(shí)器復(fù)位,時(shí)間控制噴吹停止。卸灰控制為卸灰閥自動(dòng)開(kāi)(DM1624I3)按鈕閉合,達(dá)到自動(dòng)卸灰的設(shè)定時(shí)間或料位輸入閉合(DM1624I7),LOGO!控制器按照編輯的程序開(kāi)始運(yùn)行,卸灰閥開(kāi)啟時(shí)間為2-20min,開(kāi)啟間隔為30-180min,開(kāi)啟同時(shí)倉(cāng)壁振動(dòng)器震動(dòng),卸灰閥自動(dòng)關(guān)(DM1624I4)按鈕閉合程序中的定時(shí)器復(fù)位,時(shí)間控制噴吹停止。手動(dòng)控制為系統(tǒng)針對(duì)各閥門(mén)和設(shè)備設(shè)置單一控制,電磁閥手動(dòng)按鈕1#-8#(I3-DM1624I2)、卸灰閥手動(dòng)(DM1624I5)按鈕和振動(dòng)器手動(dòng)(DM1624I6)按鈕,分別點(diǎn)動(dòng)控制電磁閥1#-8#、卸灰閥和振動(dòng)器。

二、總結(jié)

第5篇:控制系統(tǒng)論文范文

發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)是發(fā)電廠電氣設(shè)備與DCS控制系統(tǒng)相結(jié)合的一個(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有很多獨(dú)特的地方。通常而言發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)是開(kāi)放的,該系統(tǒng)中的相關(guān)模塊可以比較簡(jiǎn)單地進(jìn)行連接和拆卸。發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)同時(shí)也比較可靠,主要是由于該系統(tǒng)是數(shù)字化的,對(duì)于信號(hào)進(jìn)行了量化。就發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)的功能而言,該系統(tǒng)能夠十分成功地解決各種控制任務(wù),同時(shí)由于該系統(tǒng)采用分散收集信息、集中反饋和處理的方式,使其能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多功能控制。此外,發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)十分靈活,處理信號(hào)和任務(wù)的方式可以采用多種方式。

二、發(fā)電廠電氣設(shè)備引入DCS控制系統(tǒng)的目的

發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)近年來(lái)已經(jīng)在諸多發(fā)電廠建立起來(lái),現(xiàn)電廠在進(jìn)行電氣設(shè)備控制時(shí)引入DCS控制系統(tǒng)有很多目的,其中最主要的目的有三個(gè)方面。其一是為了對(duì)整個(gè)發(fā)電廠的電氣設(shè)備進(jìn)行集中控制,使得各個(gè)部分的控制與監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,讓工作人員的工作量減少。其二是為了提高控制系統(tǒng)在控制發(fā)電廠的電氣設(shè)備時(shí)的準(zhǔn)確性,DCS控制系統(tǒng)本身的數(shù)字化體系可以使得信號(hào)比較可靠。其三是為了加強(qiáng)發(fā)電場(chǎng)控制系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電廠運(yùn)行的監(jiān)測(cè)與控制,實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化運(yùn)行,大大提高了電廠的控制效率。除了以上三個(gè)方面外,發(fā)電廠引進(jìn)該系統(tǒng)大多數(shù)是出于安全性考慮自動(dòng)化運(yùn)行減少了人員的使用,降低了安全事故發(fā)生的幾率,增強(qiáng)了工作人員的安全系數(shù)。

三、發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式

1.回路監(jiān)視、報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)回路監(jiān)視、報(bào)警功能是整個(gè)發(fā)電廠正常運(yùn)行的安全保障,在DCS控制系統(tǒng)中該功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠繼電器、開(kāi)關(guān)、數(shù)字顯示屏,采用HWJ和TWJ繼電器來(lái)進(jìn)行監(jiān)控體系的信號(hào)轉(zhuǎn)換。使用開(kāi)關(guān)按鈕連接在顯示屏上的控制按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的切換與開(kāi)斷。數(shù)字顯示屏是整個(gè)監(jiān)視與報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)方式的重大改變,大大減少了光電顯示牌的使用,使得信號(hào)向數(shù)字化轉(zhuǎn)變,并將所有監(jiān)視信號(hào)和報(bào)警信號(hào)集中顯示在顯示屏上,使得工作人員在觀測(cè)發(fā)電廠運(yùn)行狀況時(shí)能夠做到足不出戶而知“天下事”。通過(guò)以上三個(gè)方向的調(diào)整與改造,形成了一個(gè)完整的監(jiān)視和報(bào)警數(shù)字化控制體系。設(shè)備實(shí)時(shí)控制功能的實(shí)現(xiàn)方式發(fā)電廠的電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)控制功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠數(shù)字化的信號(hào)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)將所有與控制有關(guān)的參數(shù)諸如:水壓、氣壓、溫度、流量、功率等進(jìn)行了直接的量化。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比該系統(tǒng)不再使用各類(lèi)儀表來(lái)進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)化,直接的量化的數(shù)字參數(shù)能夠使得控制操作更加簡(jiǎn)單易行。通過(guò)這些量化的數(shù)字可以在整個(gè)電廠的局域控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一地點(diǎn)針對(duì)某一控制對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。同時(shí)在自動(dòng)控制方面該系統(tǒng)進(jìn)行了邏輯優(yōu)化,設(shè)立一系列的邏輯條件來(lái)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,只有相關(guān)參數(shù)到達(dá)閥值時(shí),才會(huì)進(jìn)行自動(dòng)控制。

2.發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等的實(shí)現(xiàn)方式發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)在處理勵(lì)磁系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)這些與發(fā)電廠安全運(yùn)行相關(guān)的系統(tǒng)時(shí),將這些系統(tǒng)與其他系統(tǒng)分離開(kāi)來(lái),使得這些系統(tǒng)在極端情況下仍然能夠正常地傳送信號(hào)到DCS系統(tǒng)終端上,使得工作人員能夠?qū)ν话l(fā)狀況進(jìn)行及時(shí)地了解與處理。在勵(lì)磁系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間需要一個(gè)同步系統(tǒng)來(lái)確保所有信號(hào)的一致性和統(tǒng)一性,而這個(gè)同步系統(tǒng)使得發(fā)電廠并網(wǎng)時(shí)熱電控制系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)能夠統(tǒng)一起來(lái)。其他相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)方式總體而言發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)在處理其他諸如汽量監(jiān)測(cè)、發(fā)電機(jī)的啟停的功能時(shí),大量減少了儀表的使用,基本上就保留了幾塊最基本的儀表,其余的的參數(shù)都采用數(shù)顯的方式來(lái)表示。同時(shí)一種新型的功能集成型控制系統(tǒng)已經(jīng)問(wèn)世,該系統(tǒng)能夠使得汽量監(jiān)測(cè)所需要的線路大為簡(jiǎn)化,使得該系統(tǒng)的安全性大幅度提升。在發(fā)電機(jī)的啟停過(guò)程中該系統(tǒng)避免了人員操作所引起的諸如電弧傷人之類(lèi)的事故,該系統(tǒng)形成了一套完整的數(shù)字化控制啟停的程序,通過(guò)該程序可以處理各種突發(fā)狀況和實(shí)現(xiàn)人員操作無(wú)法進(jìn)行的功能。自動(dòng)化的啟停使得發(fā)電機(jī)的啟停不再是一個(gè)危險(xiǎn)的操作過(guò)程。

四、結(jié)語(yǔ)

第6篇:控制系統(tǒng)論文范文

對(duì)電力客戶的用電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,為電力營(yíng)銷(xiāo)的客戶服務(wù)提供準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的主要組成部分是監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)、負(fù)荷控制終端和控制管理軟件。負(fù)荷控制終端對(duì)客戶的負(fù)荷的電表抄收數(shù)據(jù)和負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)控中心利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電力客戶的用電負(fù)荷,控制管理軟件將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù),并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算整理,提供給營(yíng)銷(xiāo)中心和客戶服務(wù)中心。

2負(fù)荷控制管理系統(tǒng)在電力計(jì)量中的功能

2.1管理功能

利用負(fù)荷控制管理系統(tǒng)能夠編制供電公司實(shí)施負(fù)荷控制的具體方案,該系統(tǒng)中的電子制表功能可自動(dòng)打印各個(gè)時(shí)期的報(bào)表。

2.2負(fù)荷控制功能

主要作用是以手動(dòng)或自動(dòng)方式對(duì)控制中心的跳閘、合閘進(jìn)行定時(shí)操作,并控制輸送電能的功率,定時(shí)控制電能的投入和解除。此外,還能夠?qū)ο到y(tǒng)中單獨(dú)的負(fù)荷控制終端的功率數(shù)值、控制時(shí)段、電能的定值進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。

2.3數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)功能

能夠?qū)Σ煌╇姷貐^(qū)的累計(jì)使用電力進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對(duì)客戶關(guān)聯(lián)表計(jì)的三相不平衡率進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)異常停電的時(shí)間、次數(shù),對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和供電質(zhì)量進(jìn)行分析,并分析出現(xiàn)異常狀況的原因、供電運(yùn)行中的潛在風(fēng)險(xiǎn)和電力計(jì)量裝置中出現(xiàn)的故障。

2.4通訊功能

將每個(gè)負(fù)荷控制終端的信息數(shù)據(jù)與負(fù)荷控制中心的信息數(shù)據(jù)交換,交換上下級(jí)負(fù)荷控制中心的數(shù)據(jù)信息。

2.5用電異常監(jiān)測(cè)和警示功能

一旦電力客戶出現(xiàn)用電異常的情況,系統(tǒng)控制終端就會(huì)對(duì)異常信息進(jìn)行分析診斷,并及時(shí)向系統(tǒng)主站提供警報(bào)。常見(jiàn)的用電異常情況包括電表或計(jì)量柜被異常開(kāi)啟、電表固定參數(shù)設(shè)置異常改變、電流回路或電壓接錯(cuò)線等。

2.6其他功能

系統(tǒng)在調(diào)試時(shí)能夠與終端進(jìn)行互動(dòng)通話,監(jiān)督配電網(wǎng)中各類(lèi)電氣設(shè)備的分閘、合閘操作情況和設(shè)備運(yùn)行情況。

3負(fù)荷控制管理系統(tǒng)在電力計(jì)量中的具體應(yīng)用

3.1數(shù)據(jù)采集功能的具體應(yīng)用

負(fù)荷控制管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集功能在電力計(jì)量中的應(yīng)用范圍十分廣,該功能的實(shí)現(xiàn)依靠將公共無(wú)線通信數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)和短信通信相結(jié)合。應(yīng)用數(shù)據(jù)采集功能應(yīng)遵循如下要點(diǎn):第一,保證在采集數(shù)據(jù)時(shí),在多線程同時(shí)發(fā)送的通信調(diào)度管理基礎(chǔ)之上,完整實(shí)現(xiàn)對(duì)多樣采集服務(wù)器的均衡負(fù)載機(jī)制;第二,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),除了配置必要通道,還應(yīng)配置兩個(gè)以上的備用通道,并保證備用通道實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的自動(dòng)化,提高數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)和效率;第三,系統(tǒng)定時(shí)對(duì)遠(yuǎn)距離的抄錄數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí),要確保合理劃分采集的時(shí)間間隔,對(duì)數(shù)據(jù)的抄錄要按照實(shí)際情況制定科學(xué)的抄表方案,確保采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn);第四,負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的負(fù)荷控制中心主站計(jì)算機(jī)與負(fù)荷控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),要采用數(shù)據(jù)壓縮的算法,為數(shù)據(jù)通信的安全穩(wěn)定提供保障。將負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)際應(yīng)用到電力計(jì)量中,一般包括兩個(gè)項(xiàng)目。第一,每日負(fù)荷曲線項(xiàng)目,對(duì)電力計(jì)量裝置在每天特定時(shí)間內(nèi)用電現(xiàn)場(chǎng)的各種負(fù)荷變量進(jìn)行記錄,這些變量數(shù)據(jù)包括平均功率、有功功率和無(wú)功功率。負(fù)荷控制中心分析這些采集到的數(shù)據(jù)信息,然后對(duì)電能的使用加以控制。第二,故障數(shù)據(jù)記錄項(xiàng)目,記錄電流超過(guò)負(fù)荷、電流過(guò)壓或失壓、斷相、掉線等故障情況的數(shù)據(jù),并且要對(duì)故障發(fā)生的起止時(shí)間和問(wèn)題的詳細(xì)描述進(jìn)行記錄。

3.2負(fù)荷控制功能的具體應(yīng)用

負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的負(fù)荷控制功能主要通過(guò)按電能控制、按功率控制和自動(dòng)控制三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。按電能控制:負(fù)荷控制管理系統(tǒng)中的負(fù)荷控制中心能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控用電現(xiàn)場(chǎng)的電能使用狀況,一旦用電使用量達(dá)到設(shè)置定值的80%,控制中心就會(huì)馬上對(duì)負(fù)荷控制終端發(fā)送警報(bào)信號(hào),終端接收到該信號(hào)之后就會(huì)自動(dòng)實(shí)施負(fù)荷控制。按功率控制:負(fù)荷控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)控用電現(xiàn)場(chǎng)的用電功率,當(dāng)用電功率超過(guò)設(shè)置值時(shí),負(fù)荷控制中心自動(dòng)向控制終端發(fā)出警報(bào),終端就會(huì)對(duì)超負(fù)荷電量使用進(jìn)行控制。如果功率降到了設(shè)定值以下或負(fù)荷控制解除,負(fù)荷控制中心也會(huì)相應(yīng)撤銷(xiāo)對(duì)負(fù)荷終端的控制。自動(dòng)控制:在負(fù)荷控制中心設(shè)定的時(shí)期內(nèi),如果負(fù)荷未能被控制在設(shè)置值范圍之內(nèi),負(fù)荷控制終端就會(huì)自動(dòng)發(fā)送跳閘指令,執(zhí)行跳閘操作。跳閘結(jié)束之后,電量的定值會(huì)被重新設(shè)置,此時(shí)負(fù)荷控制終端會(huì)自動(dòng)執(zhí)行合閘操作,完成自動(dòng)控制負(fù)荷的任務(wù)。

4結(jié)語(yǔ)

第7篇:控制系統(tǒng)論文范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控系統(tǒng)伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2008)0820116-01

近年來(lái),伺服電機(jī)控制技術(shù)正朝著交流化、數(shù)字化、智能化三個(gè)方向發(fā)展。作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu),伺服系統(tǒng)將電力電子器件、控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)等集為一體,并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù)、特種電機(jī)材料技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步,經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流,進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。本文對(duì)其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)作簡(jiǎn)要探討。

一、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)

(一)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)。開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)不設(shè)檢測(cè)反饋裝置,不構(gòu)成運(yùn)動(dòng)反饋控制回路,電動(dòng)機(jī)按數(shù)控裝置發(fā)出的指令脈沖工作,對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差沒(méi)有檢測(cè)反饋和處理修正過(guò)程,采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件,機(jī)床的位置精度完全取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角精度和機(jī)械部分的傳動(dòng)精度,難以達(dá)到比較高精度要求。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能很高,運(yùn)動(dòng)部件的速度受到限制。但步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低,且其控制電路也簡(jiǎn)單。所以開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)多用于精度和速度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。

(二)全閉環(huán)伺服系統(tǒng)。閉環(huán)伺服系統(tǒng)主要由比較環(huán)節(jié)、伺服驅(qū)動(dòng)放大器,進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和直線位移測(cè)量裝置組成。對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)量具有檢測(cè)與反饋修正功能,采用直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件??梢圆捎弥苯影惭b在工作臺(tái)的光柵或感應(yīng)同步器作為位置檢測(cè)器件,來(lái)構(gòu)成高精度的全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的直線位移檢測(cè)器安裝在移動(dòng)部件上,其精度主要取決于位移檢測(cè)裝置的精度和靈敏度,其產(chǎn)生的加工精度比較高。但機(jī)械傳動(dòng)裝置的剛度、摩擦阻尼特性、反向間隙等各種非線性因素,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有很大影響,使閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)安裝調(diào)試比較復(fù)雜。因此只是用在高精度和大型數(shù)控機(jī)床上。

(三)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理與全閉環(huán)伺服系統(tǒng)相同,同樣采用伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件,可以采用內(nèi)裝于電機(jī)內(nèi)的脈沖編碼器,無(wú)刷旋轉(zhuǎn)變壓器或測(cè)速發(fā)電機(jī)作為位置/速度檢測(cè)器件來(lái)構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng),其系統(tǒng)的反饋信號(hào)取自電機(jī)軸或絲桿上,進(jìn)給系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)裝置處于反饋回路之外,其剛度等非線性因素對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒(méi)有影響,安裝調(diào)試比較方便。機(jī)床的定位精度與機(jī)械傳動(dòng)裝置的精度有關(guān),而數(shù)控裝置都有螺距誤差補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償?shù)软?xiàng)功能,在傳動(dòng)裝置精度不太高的情況下,可以利用補(bǔ)償功能將加工精度提高到滿意的程度。故半閉環(huán)伺服系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用很廣。

二、伺服電機(jī)控制性能優(yōu)越

(一)低頻特性好。步進(jìn)電機(jī)易出現(xiàn)低速時(shí)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服電機(jī)不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象,運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機(jī)械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能,可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn),便于系統(tǒng)調(diào)整。

(二)控制精度高。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。例如松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī),對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言,驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

(三)過(guò)載能力強(qiáng)。步進(jìn)電機(jī)不具有過(guò)載能力,為了克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩,選型時(shí)需要選取額定轉(zhuǎn)矩比負(fù)載轉(zhuǎn)矩大很多的電機(jī),造成了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。而交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力,例如松下交流伺服系統(tǒng)中的伺服電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的三倍,可用于克服啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。

(四)速度響應(yīng)快。步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到額定轉(zhuǎn)速需要200~400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的速度響應(yīng)較快,例如松下MSMA400W交流伺服電機(jī),從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速僅需幾毫秒。

(五)矩頻特性佳。步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩會(huì)急劇下降,所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300~600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM)以內(nèi),都能輸出額定轉(zhuǎn)矩。

三、伺服電機(jī)控制展望

(一)伺服電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)加工技術(shù)的高速高精化。80年代以來(lái),數(shù)控系統(tǒng)逐漸應(yīng)用伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件。交流伺服電機(jī)內(nèi)是無(wú)刷結(jié)構(gòu),幾乎不需維修,體積相對(duì)較小,有利于轉(zhuǎn)速和功率的提高。目前交流伺服系統(tǒng)已在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服系統(tǒng)。在當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)中,交流伺服取代直流伺服、軟件控制取代硬件控制成為了伺服技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。由此產(chǎn)生了應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給和主軸裝置上的交流數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。隨著微處理器和全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算速度大大提高,采樣時(shí)間大大減少。硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂坪螅蟠蟮靥岣吡怂欧到y(tǒng)的性能。例如OSP-U10/U100網(wǎng)絡(luò)式數(shù)控系統(tǒng)的伺服控制環(huán)就是一種高性能的伺服控制網(wǎng),它對(duì)進(jìn)行自律控制的各個(gè)伺服裝置和部件實(shí)現(xiàn)了分散配置,網(wǎng)絡(luò)連接,進(jìn)一步發(fā)揮了它對(duì)機(jī)床的控制能力和通信速度。這些技術(shù)的發(fā)展,使伺服系統(tǒng)性能改善、可靠性提高、調(diào)試方便、柔性增強(qiáng),大大推動(dòng)了高精高速加工技術(shù)的發(fā)展。

另外,先進(jìn)傳感器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也極大地提高了交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和定位精度。交流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一般選用無(wú)刷旋轉(zhuǎn)變壓器、混合型的光電編碼器和絕對(duì)值編碼器作為位置、速度傳感器,其傳感器具有小于1μs的響應(yīng)時(shí)間。伺服電動(dòng)機(jī)本身也在向高速方向發(fā)展,與上述高速編碼器配合實(shí)現(xiàn)了60m/min甚至100m/min的快速進(jìn)給和1g的加速度。為保證高速時(shí)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)更加平滑,改進(jìn)了電動(dòng)機(jī)的磁路設(shè)計(jì),并配合高速數(shù)字伺服軟件,可保證電動(dòng)機(jī)即使在小于1μm轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也顯得平滑而無(wú)爬行。

(二)交流直線伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)給技術(shù)已趨成熟。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)有“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+精密高速滾珠絲杠”和“直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)”兩種類(lèi)型。傳統(tǒng)的滾珠絲杠工藝成熟加工精度較高,實(shí)現(xiàn)高速化的成本相對(duì)較低,所以目前應(yīng)用廣泛。使用滾,珠絲杠驅(qū)動(dòng)的高速加工機(jī)床最大移動(dòng)速度90m/min,加速度1.5g。但滾珠絲杠是機(jī)械傳動(dòng),機(jī)械元件間存在彈性變形、摩擦和反向間隙,相應(yīng)會(huì)造成運(yùn)動(dòng)滯后和非線性誤差,所以再進(jìn)一步提高滾珠絲杠副移動(dòng)速度和加速度比較難了。90年代以來(lái),高速高精的大型加工機(jī)床中,應(yīng)用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)方式。它比滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)具有剛度更高、速度范圍更寬、加速特性更好、運(yùn)動(dòng)慣量更小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能更佳,運(yùn)行更平穩(wěn)、位置精度更高等優(yōu)點(diǎn)。且直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),不需中間機(jī)械傳動(dòng),減小了機(jī)械磨損與傳動(dòng)誤差,減少了維護(hù)工作。直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與滾珠絲杠傳動(dòng)相比,其速度提高30倍,加速度提高10倍,最大達(dá)10g,剛度提高7倍,最高響應(yīng)頻率達(dá)100Hz,還有較大的發(fā)展余地。當(dāng)前,在高速高精加工機(jī)床領(lǐng)域中,兩種驅(qū)動(dòng)方式還會(huì)并存相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間,但從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)所占的比重會(huì)愈來(lái)愈大。種種跡象表明,直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)在高速高精加工機(jī)床上的應(yīng)用已進(jìn)入加速增長(zhǎng)期。

參考文獻(xiàn):

[1]《交流伺服電機(jī)控制技術(shù)的研究》,中國(guó)測(cè)試技術(shù),鄭列勤,2006.5.

第8篇:控制系統(tǒng)論文范文

對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的研究開(kāi)始于上世紀(jì)七十年代。七十年代到九十年代主要研究VAV空調(diào)系統(tǒng)的能耗問(wèn)題,通過(guò)與定風(fēng)量系統(tǒng)(CAV)與常規(guī)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的能耗比較來(lái)改善VAV空調(diào)系統(tǒng)。相對(duì)CAV空調(diào)系統(tǒng)而言,VAV空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量和送風(fēng)再熱量都有較大變化,較低的風(fēng)機(jī)能耗及制冷負(fù)荷更加符合節(jié)能要求,對(duì)風(fēng)機(jī)采用有效的調(diào)控措施,降低風(fēng)機(jī)能耗是提高VAV空調(diào)系統(tǒng)能效的重要方法。通過(guò)對(duì)送風(fēng)靜壓的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)量的控制,送風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速與DDC控制相結(jié)合是這一時(shí)期VAV空調(diào)系統(tǒng)研究的主要方向,變頻調(diào)速與變靜壓控制的有機(jī)結(jié)合使VAV空調(diào)系統(tǒng)具有了更大的節(jié)能空間。

2 變風(fēng)量空調(diào)(VAV)系統(tǒng)控制發(fā)展

VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制方式的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一個(gè)階段,80年代開(kāi)發(fā)并實(shí)際投入使用的定靜壓定溫度控制形式;第二個(gè)階段,90年代前中期開(kāi)發(fā)并實(shí)際運(yùn)用的定靜壓變溫度控制形式;第三個(gè)階段,90年代后期開(kāi)發(fā)并實(shí)際運(yùn)用的變靜壓變溫度控制形式,在此階段同時(shí)并存的還有總風(fēng)量控制形式,已運(yùn)用于實(shí)踐。

目前,VAV空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家集中空調(diào)系統(tǒng)的主流模式。進(jìn)入九十年代后,能源危機(jī)的緊迫使得日本對(duì)國(guó)內(nèi)七十年代以前建設(shè)的中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改建或重建,將原有的定風(fēng)量系統(tǒng)改造為變風(fēng)量系統(tǒng),并加大了對(duì)VAV空調(diào)控制系統(tǒng)的研究力度,形成了自己的控制模式及標(biāo)準(zhǔn)。目前,在我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)新建公建項(xiàng)目中采用VAV空調(diào)系統(tǒng)者已占到較大比例。

我國(guó)雖然在VAV空調(diào)系統(tǒng)的理論研究上取得了不小的成績(jī),但具體到實(shí)踐上與國(guó)外同類(lèi)研究還有不小的差距,由于VAV空調(diào)系統(tǒng)真正在國(guó)內(nèi)大范圍得以推廣使用的時(shí)間還很短,缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加之該控制技術(shù)相對(duì)復(fù)雜,控制環(huán)節(jié)多,尤其是對(duì)VAV空調(diào)系統(tǒng)控制部件的復(fù)雜性還存在研究上的困難,關(guān)鍵部件還需國(guó)外產(chǎn)品支持,另外價(jià)格較高、實(shí)際工程效果不理想等客觀原因也阻礙了VAV空調(diào)系統(tǒng)的推廣使用。

3 變風(fēng)量空調(diào)(VAV)系統(tǒng)末端控制與裝置

VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制機(jī)理并不是很復(fù)雜,末端送風(fēng)裝置是實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量功能的關(guān)鍵,而選擇何種控制系統(tǒng)并與末端送風(fēng)裝置進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是整個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)之一。VAV空調(diào)系統(tǒng)并非是簡(jiǎn)單地在定風(fēng)量系統(tǒng)上加裝可調(diào)變速風(fēng)機(jī)及末端裝置,它還包括由多個(gè)控制回路所組成的控制系統(tǒng),要保證VAV空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行隨著空調(diào)負(fù)荷變化而進(jìn)行相應(yīng)改變就必須依靠自動(dòng)控制系統(tǒng)。變風(fēng)量控制系統(tǒng)的主要作用是:自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)送風(fēng)量以適應(yīng)房間空調(diào)負(fù)荷變化;通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的控制單元分別實(shí)現(xiàn)對(duì)不同房間、不同功能區(qū)域的不同溫度參數(shù)要求;能夠根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)主機(jī)的運(yùn)行頻率以降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

目前在過(guò)程控制領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的控制器是常規(guī)PID(比例,積分,微分)控制器,簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性高等特點(diǎn)使其對(duì)于線性定常的控制是非常有效的,一般都能夠得到比較滿意的控制效果,至今在全世界的過(guò)程控制中有84%的控制器仍是PID控制器,VAV系統(tǒng)末端裝置也大多采用PID)控制器。

PID控制以其巧妙的構(gòu)思和良好的控制效果一度成為應(yīng)用最廣泛,實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的控制策略。PID控制理論內(nèi)涵給人們留下了較大的研究空間,關(guān)于PID參數(shù)自整定的方法也相繼問(wèn)世,但隨著控制理論及應(yīng)用范圍的不斷發(fā)展,控制對(duì)象也日趨復(fù)雜,有些系統(tǒng)的過(guò)程模型難以建立,并且具有高度的非線性、時(shí)變性;比如VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)變控制,因此傳統(tǒng)的PID控制策略就顯露了它的不足。雖然研究人員試圖通過(guò)簡(jiǎn)化控制算法或采取優(yōu)化集合控制等來(lái)解決這一不足,但效果并不很理想。

基于PID控制所存在的問(wèn)題,相關(guān)研究人員根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)結(jié)合控制技術(shù)在不斷改進(jìn)PID控制算法的基礎(chǔ)上積極尋找其它更為高級(jí)的控制方式,通過(guò)實(shí)踐,逐步將最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能化控制手段應(yīng)用于VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制實(shí)踐。

隨著控制技術(shù)、空調(diào)技術(shù)的發(fā)展以及將二者相結(jié)合運(yùn)用于建筑系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,VAV空調(diào)系統(tǒng)控制技術(shù)從最初的定靜壓控制到變靜壓控制再到后來(lái)直接數(shù)字控制、總風(fēng)量控制再到智能化控制已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,其中清華大學(xué)有關(guān)學(xué)者提出的總風(fēng)量控制法具有一定影響,該方法不采用靜壓送風(fēng)量,而是根據(jù)壓力無(wú)關(guān)型VAV空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的設(shè)定風(fēng)量來(lái)確定系統(tǒng)送風(fēng)總量并據(jù)此計(jì)算出送風(fēng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行控制。他們通過(guò)對(duì)總風(fēng)量控制法與定靜壓控制法、變靜壓控制法的節(jié)能效果比較,認(rèn)為雖然總風(fēng)量控制法的節(jié)能效果雖不如變靜壓控制法,但因其沒(méi)有壓力控制環(huán)節(jié),所以運(yùn)行穩(wěn)定性很好。另外,還有學(xué)者通過(guò)分析變VAV空調(diào)系統(tǒng)的局部控制,利用其送風(fēng)末端裝置風(fēng)閥的開(kāi)度作為各空調(diào)區(qū)域相關(guān)負(fù)荷的指示信號(hào),提出送風(fēng)靜壓優(yōu)化控制方法。

4 變風(fēng)量空調(diào)(VAV)控制系統(tǒng)模型

VAV空調(diào)系統(tǒng)主要應(yīng)用于大中型建筑物,它是全空氣空調(diào)系統(tǒng)與控制技術(shù)相結(jié)合并不斷發(fā)展的產(chǎn)物。與常規(guī)的全空氣空調(diào)系統(tǒng)相比,VAV空調(diào)系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)就是在每個(gè)空調(diào)房間的送風(fēng)管處設(shè)置一個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)末端裝置(VAV Box),該末端裝置的主要功能部件是一個(gè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門(mén)或末端調(diào)速風(fēng)機(jī)。

在總風(fēng)量控制下的VAV系統(tǒng)中, 當(dāng)室內(nèi)溫空器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到實(shí)際溫度超出設(shè)定溫度時(shí),通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將溫差信號(hào)由各分支饋線傳輸給末端裝置控制器,并同時(shí)將信號(hào)傳輸給VAV系統(tǒng)主控制器。通過(guò)對(duì)信號(hào)的比較處理,改變送風(fēng)主機(jī)運(yùn)行頻率,改變送風(fēng)量。而末端裝置通過(guò)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制進(jìn)入房間的送風(fēng)量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)房間的溫度控制。末端裝置的風(fēng)量調(diào)節(jié)是通過(guò)其自身的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,最簡(jiǎn)單的控制方式就是根據(jù)比較房間內(nèi)實(shí)際溫度值與設(shè)定溫度值之間的差值來(lái)調(diào)節(jié)末端裝置的風(fēng)閥開(kāi)度。但這種控制也存在一些問(wèn)題:當(dāng)某個(gè)房間達(dá)到設(shè)定溫度而相應(yīng)末端裝置風(fēng)閥開(kāi)度保持穩(wěn)定時(shí),由于其它房間末端裝置響應(yīng)相應(yīng)空調(diào)狀況而做出調(diào)整時(shí)就會(huì)影響整個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)壓力,進(jìn)而改變已調(diào)整穩(wěn)定的房間末端裝置,而空調(diào)負(fù)荷的熱惰性又致使末端裝置不會(huì)立刻進(jìn)行調(diào)整性動(dòng)作,等房間空調(diào)負(fù)荷交得較大并出現(xiàn)溫度波動(dòng)時(shí),末端裝置才采取動(dòng)作,而動(dòng)作的結(jié)果又反過(guò)來(lái)影響其它房間末端裝置的控制效果。這樣一種以動(dòng)態(tài)響應(yīng)為主連續(xù)參量、多環(huán)節(jié)的控制方式來(lái)保證環(huán)境溫度與設(shè)定溫度相一致是很困難的,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)年問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行出現(xiàn)故障或是令系統(tǒng)功能大打折扣。比如,在送風(fēng)管道上選擇檢測(cè)點(diǎn)的位置如何,能否準(zhǔn)確代表系統(tǒng)送風(fēng)狀況,是否失真,再比如送風(fēng)管道異常漏風(fēng)時(shí),還有,假如信號(hào)抗電磁干擾能力差等都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)送風(fēng)紊亂,送風(fēng)主機(jī)運(yùn)行頻率異常,原有送風(fēng)平衡被破壞,甚至無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)整等等問(wèn)題。

第9篇:控制系統(tǒng)論文范文

1.1PLC的控制過(guò)程PLC實(shí)現(xiàn)控制的過(guò)程一般有以下幾個(gè)步驟:(1)輸入刷新。(2)運(yùn)行用戶程序。(3)輸出刷新。(4)再輸入刷新。(5)再運(yùn)行用戶程序。(6)再輸出刷新。系統(tǒng)不斷反復(fù)循環(huán)運(yùn)行,在運(yùn)行的同時(shí)系統(tǒng)會(huì)作公共處理,包括循環(huán)時(shí)間監(jiān)控、外設(shè)服務(wù)及通信處理等。

1.2PLC的控制方式不同的PLC的控制方式不盡相同,主要有開(kāi)關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等四種控制方式。

2PLC通信網(wǎng)絡(luò)

從通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域和功能來(lái)看,通信網(wǎng)絡(luò)可分為工控管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)(如ETHERNET)、控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)(如CON儀OLNET、MODBUSPLUS等)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)(如現(xiàn)場(chǎng)總線)和遠(yuǎn)程I/O。

2.1工控管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)為了滿足企業(yè)級(jí)的管理需求,該層網(wǎng)絡(luò)主要,提供實(shí)時(shí)、高速、大容量的數(shù)據(jù)交換,與企業(yè)各管理部門(mén)互連,為企業(yè)MIS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),依據(jù)上層決策實(shí)施控制系統(tǒng)的優(yōu)化工作。以西門(mén)子的SINECL1為例,其主要功能為PLC及其與上位機(jī)間的互連。連接設(shè)備有PLC和PC,以同軸電纜,光纖為介質(zhì),節(jié)點(diǎn)是1024,速率為10Mbps??刂频木嚯x分為兩種,同軸電纜是1500m或者光纖是4600m。而且以總線型為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。工控管理網(wǎng)及其發(fā)展特點(diǎn)有:開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、光纖介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活、高速性、WEB技術(shù)支持。

2.2控制網(wǎng)絡(luò)與工控管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)相比,控制網(wǎng)絡(luò)具有明顯的兩大特點(diǎn):第一是控制網(wǎng)絡(luò)主要用于生產(chǎn)設(shè)備的控制,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)檢測(cè)、監(jiān)視與控制;第二是控制網(wǎng)絡(luò)要求具備實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性,數(shù)據(jù)傳輸量一般較小。以西門(mén)子的SINECL1為例,雖然以總線型為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),但是其主要功能為PLC間互連。連接設(shè)備有PLC,以雙絞線為介質(zhì),節(jié)點(diǎn)是僅僅為31,速率為9.6kbPs。控制的距離只有50km。控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展具有的特點(diǎn):通信速率更高、網(wǎng)絡(luò)范圍更廣、結(jié)構(gòu)靈活、介質(zhì)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性更好。與工控管理網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。

2.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)在該層網(wǎng)絡(luò)中,是需要應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線的,現(xiàn)場(chǎng)總線是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、儀表技術(shù)以及控制技術(shù)高度集成起來(lái)的一種全數(shù)字化、串行、雙向、多站的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)總線也是當(dāng)前控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。功能是PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互連,在當(dāng)前PLC產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)總線中,西門(mén)子的PROFIBUS和A一B廠家的的DEVICENET是應(yīng)用較為廣泛的。

2.4遠(yuǎn)程I/O遠(yuǎn)程I/O作為很早推出的通信技術(shù),它向高速率、高可靠性的方向發(fā)展,同時(shí)也向分布式I/O方向發(fā)展。SIEMENS公司的S7系列就是具有分布式I/O的能力。

3結(jié)論

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