电动机功率 | 6kW | 外形尺寸 | 4mm |
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重量 | 6kg |
西门子S7-1200 控制器是我们新推出产品的核心,可实现简单却高度精确的自动化任务。西门子S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计,功能强大、投资安全并且*适合各种应用。可扩展性强、灵活度高的设计,可实现标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能,使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。
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参考价 | ¥355 |
订货量 | 1 |
更新时间:2019-04-17 15:13:32浏览次数:299
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许多控制系统是以PI(D)控制功能为中心构成的,这些过程控 制都在PID调节器,系统获得良好控制效果跟PID参数设置、控制方案、PID调节器内部PID控制算法和被控系统自身特性等均有关系,自动控制网小编在本文着重分析控制系统用调节器不易控制的主要原因。 控
许多控制系统是以PI(D)控制功能为中心构成的,这些过程控制都在PID调节器,系统获得良好控制效果跟PID参数设置、控制方案、PID调节器内部PID控制算法和被控系统自身特性等均有关系,自动控制网小编在本文着重分析控制系统用调节器不易控制的主要原因。 控制系统不易控制的主要原因 控制系统存在时滞时间长、响应慢、响应性发生变化、存在积分性(液位等)、多个回路间相互耦合、无超调、外部干扰大等因素,用PID调节器进行。 1、时滞时间长的过程 除时滞时间长之外,时间常数与时滞时间的比值也决定着控制的难易度。 ![]() 在PID控制中,L(时滞时间)/T(时间常数)的值在1以上时(时滞时间比时间常数大),很难进行控制。时滞时间不仅是指过程的时滞时间,还包括传感器及操作端的时滞时间。在分析仪中,采样装置的时滞时间会比较长。 2、存在积分性的过程 存在积分性的过程是指蓄积液体及热量等的过程。一旦开始蓄积就不能返回原来状态,无自调节性的液位的流入控制等就是典型的例子。自调节性是指像锅炉一样,通过加热和散热的平衡调节来决定温度的过程。 ![]() 3、响应慢的过程 例如: PH(由搅拌、混合、反应引起的延迟)控制、热容量大的锅炉的温度控制等。 在PID控制中,达到稳定前需要几个控制周期,如果控制周期为1小时,达到稳定有时需要4-5小时,所以就需要尽量缩短达到目标值和稳定运行的时间。 4、响应性变化的过程 随着反应的进行而发生的黏度变化、发热(或者吸热)、催化剂活性变化、热交换器灰尘附着、品种改变引起的原料更换及混合比例变更等,都会导致响应性发生变化。 通常,PID控制的稳定性足以克服这些响应性的变化,但并非所有的情况都能克服。 5、多个回路之间耦合强的过程 下图是典型的相互耦合的例子。PIC和FIC的PI常数基本相同时,回路之间会发生耦合,变得不稳定。通常,将FIC的PI常数取值,降低PIC端的灵敏度,可以减少相互耦合产生的影响,使用解耦控制时,可以实现优异的控制。 ![]() 6、无超调的过程 有时即使短时间地超过限制条件范围,也会对产品质量产生重大影响。 例如,在生物反应器中,即使温度一时过高,也会造成杆菌及酵母菌等死亡。在这种情况下使用批量调节器或采用模糊控制的调节器。 下图批量调节器的示例中,初手动预设值1接近设定值SV,当测量值达到SV-ΔE时,将手动预设值2作为初始值,切换为AUTO,防止超调的发生。 ![]() 在模糊控制中,温度上升时,自计算并设定比实际目标温度低的设定值,防止超调的发生。 7、外部干扰大的过程 锅炉必须对蒸汽使用量的大幅度变化做出响应,是外部干扰大的过程的典型示例。在石油精炼厂中,更换油种(例如:阿拉伯原油和中国原油的组成有很大的区别)等也会造成很大的外部干扰。在蒸馏塔控制中,气温、风、直射阳光等造成的影响也是不能忽视的。热处理炉中的受热物质的装入/取出、排水处理中的排水流量及pH变化也是很大的外部干扰因素。因此,检测外部干扰量,并根据干扰量来改变操作量的前馈控制是很有效的。 外部干扰是指从控制回路外施加的变动因素,在流量控制回路中,调节阀的上游端及下游端的压力变动是主要的外部干扰。例如,调节阀的上游端压力上升时,即使阀的开度相同,流量也会增加。通过流量传感器检测出该流量变化,使用流量调节器将调节阀的开度减少,可消除压力上升的影响。 控制回路正是为了消除这些外部干扰的影响而存在的。 ![]() 高进控制 许多控制系统是以PI(D)控制功能为中心构成的,高级控制也称为优化控制或者*控制,在仅使用PID控制器无法满足要求的情况下,可以考虑使用。 在选择控制方法时,要对包括控制的要求、经济性、过程的现状、传感器、操作端在内的整体系统进行全面的考虑。研究过程中,有时也会发现除改善控制方法以外的有效的解决方法。 |
PLC采用循环扫描工作方式,这种工作方式与其他微机工作方式有很大区别。微机控制采用等待命令的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式,有键按下或I/O动作则转入相应的子程序,无输入则继续扫描。 1.PLC的扫描周期 可编程控制器的工作过程包括两部分
PLC采用循环扫描工作方式,这种工作方式与其他微机工作方式有很大区别。微机控制采用等待命令的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式,有键按下或I/O动作则转入相应的子程序,无输入则继续扫描。 1.PLC的扫描周期 可编程控制器的工作过程包括两部分:自诊断及通信响应的固定过程和用户程序执行过程,如图5-1所示。PLC在每次执行用户程序之前,都先执行故障自诊断程序、复位、监视、定时等内部固定程序,若自诊断正常,继续向下扫描,然后PLC检查是否有与编程器、计算机等的通信请求。如果有与计算机等的通信请求,则进行相应处理。当PLC处于停止(STOP)状态时,只循环进行前两个过程。而在PLC处于运行(RUN)状态时,PLC从内部处理、通信操作、输入扫描、执行用户程序、输出刷新五个工作阶段循环工作。每完成一次以上五个阶段所需要的时间称为一个扫描周期。 扫描周期是PLC的一个重要指标,小型PLC的扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒。PLC的扫描周期长短取决于扫描速度和用户程序的长短。毫秒级的扫描时间对于一般工业设备通常是允许的,PLC对输入的短暂滞后也是允许的。但对某些I/O快速响应的设备,则应采取相应的处理措施。如选择高速CPU,提高扫描速度;选择快速响应模块、高速计数模块以及不同的中断处理等措施减少滞后时间。对于用户来说,要提高编程能力,尽可能优化程序;而在编写大型设备的控制程序时,尽量减少程序长度,选择分支或跳步程序等,都可以减少用户程序执行时间。 2.PLC的用户程序执行过程 对于用户来说,在编写用户程序或选择设备时,必须清楚下面介绍的三个阶段,即用户程序执行过程的原理。 PLC采用集中处理的方法,即对输入扫描信号、执行用户程序和输出刷新都采用集中分批处理的工作方式。 (1)输入扫描 在这一阶段中,PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号,并将输入信号存入输入映像区,输入映像存储器被刷新。在程序执行阶段和输出刷新阶段中,输入映像存储器与外界隔离,其内容保持不变,直至下一个扫描周期的输入扫描阶段,才被重新读入的输入信号刷新。可见,PLC在执行程序和处理数据时,不直接使用现场当时的输入信号,而使用本次采样时输入到映像区中的数据。如果输入设备能使PLC输入端形成闭合回路,对应输入端编号的内部输入继电器内保存为”1”,即相当于继电器线圈导通。在程序执行过程中,该编号对应的触点动作;如果输入设备能使输入开路,则对应输入端编号的内部输入继电器内保存为”0”,即相当于继电器线圈没导通,在程序执行过程中,该编号对应的触点不动作。如果在PLC处于非输入扫描的阶段,PLC外的输入设备状态发生了变化,内部输入继电器也不会发生变化,要等到下一个输入扫描阶段才能根据此时的输入状态来刷新。所以,对于少于十几毫秒的输入信号,经常采集不到。 (2)执行程序 在执行用户程序过程中,PLC按梯形图程序顺序自上而下、从左至右逐个扫描执行,即按助记符指令表的先后顺序执行。但遇到程序跳转指令,则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中,PLC从输入映像区中取出输入变量的当前状态,然后进行由程序确定的逻辑运算或其他运算,根据程序指令将运算结果存入相应的内部继电器中,包括输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等。输出继电器的信号存放在输出映像区,即输出继电器与PLC外部的同编号的输出点对应。 在程序执行过程中,同一周期内,前面的逻辑结果影响后面的触点,即后执行的程序可能用到前面的中间运算结果;但同一周期内,后面的运算结果不影响前面的逻辑关系。该扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的终状态(导通与否),将影响下一个扫描周期各触点的开与闭。 (3)输出刷新 程序执行阶段的运算结果被存入输出映像区,而不送到输出端口上。在输出刷新阶段,PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器,然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为”1”,则输出继电器触点闭合。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期。 |
化工生产过程中经常出现自动化装置故障现象,由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂,正确判断及时处理故障,不但直接关系到化工生产的安全、稳定、产品质量及原料的消耗,而且能反映出仪表工实际工作能力和业务水平。自动化装置故障诊断是一线维护人
化工生产过程中经常出现自动化装置故障现象,由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂,正确判断及时处理故障,不但直接关系到化工生产的安全、稳定、产品质量及原料的消耗,而且能反映出仪表工实际工作能力和业务水平。自动化装置故障诊断是一线维护人员经常遇到的工作,自动控制网小编现将自动化装置故障分析判断的10种方法,介绍如下。 1、直接调查法 通过对故障现象和它产生过程的调查,判断故障原因的方法,一般有以下几个方面。 ①故障发生之前的使用情况如何是否有什么不正常的先兆。 ②是否有使用不当或误操作情况。 ③供电电压变化情况。 ④有无受到外界强电场、磁场的干扰。 ⑤过热、雷电、潮湿、碰撞等外界情况。 ⑥故障发生时有无打火、冒烟、异常气味等现象。 ⑦以前是否发生过故障及修理情况如何等。 采用调查法检修故障,调査了解要深人仔细,特别对现场使用人员的反映要核实,不要急于拆开检修。 2、直观检查法 不用测试仪器,通过人的感官去观察发现故障。分外观检查和开机检查两种。 ①仪器仪表外壳及表盘玻璃是否完好,指针是否变形或与刻度盘相碰,装配紧固件是否牢固,各开关旋钮的位置是否正确,活动部分是否转动灵活,调整部位有无明显变动。 ②连线和各插件是否正常连接,电路板插座上的是否弹力不足、接触不良。 ③各继电器、接触器的接点,是否有错位、卡住、氧化、烧焦粘死等现象。 ④电源保险丝是否熔断,电子器件是否损坏,外売涂漆是否变色、断极,电阻有否烧焦,线圈是否断丝,电容器外壳是否膨胀、漏液、爆裂。 ⑤印刷板敷铜条是否断裂、搭锡、短路,各元件焊点是否良好,有无虚焊、漏焊、脱焊等现象。 开机检查主要包括: ①机内电源指示灯和发光元件是否通电发亮; ②有无振动并发出噼啪声、摩擦声、碰击声; ③机内有无高压打火、放电、冒烟现象; ④变压器、电机、功放管等易发热元器件及电阻、集成块温升是否正常,有无烫手现象; ⑤机械传动部分是否运转正常,有无齿轮啮合不好、卡死及严重磨损、打滑变形、传动不灵等现象。 ⑥机内有无特殊气味,如变压器电阻等因绝缘层烧坏而发出的焦煳味,示波管高压漏电打火使空气电离所产生的臭氧气味; 直观检查一定要十分仔细认真,决不可粗心急躁。在检查元件和连线时只能轻轻摇拨,不能用力过猛,以防拗断元件、连线和印刷板铜箔。开机检查接通电源时手不要离开电源开关,如发现异常应及时关闭。避免两只手同时接触带电设备,防止触电。 3、短路法 将所怀疑发生故障的某级电路或元器件暂时短接,观察故障状态有无变化来断定故障部位。 短路法用于检查多级电路时,短路某一级,故障消失或明显减小,说明故障在短路点之前,故障无变化则在短路点之后。如某级输出端电位不正常,将该级的输入端短路,如此时输出端电位正常,则该级电路正常。短路法也常用来检查元器件是否正常,如用镊子将晶体三极管基极和发射极短路,观察集电极电压变化情况,判断管子有无放大作用。 4、断路法 将所怀疑的部分与整机断开,看故障是否消失,来断定故障的所在。 仪器仪表出现故障后,先初步判断故障有几种可能性。把可疑部分电路断开,通电检查如果发现故障消失,表明故障多在被断开的电路中;如果故障仍然存在,再做进一步断路分割检查,逐步排除怀疑,缩小故障范围,直到查出故障的真正所在以及产生的原因。 断路法对单元化、组合化、插件化的仪器仪表故障检查尤为适用,对一些电流过大的短路性故障也很有效。 5、分部法 在查找故障的过程中,将电路和电气部件分成几个部分,以査明故障原因的方法。 一般检测控制仪表电路可分为三大部分,即外部回路、电源回路、内部回路。在内部电路中又可分为几小部分。分部检查即根据划分出的各个部分,采取从外到内、从大到小、由表及里的方法检查各部分,逐步缩小怀疑范围。当检查判断出故障在哪部分后,再对这一部分做全面检查,找到故障部位。 6、替换法 通过更换某些元器件或线路板以确定故障在某一部位的方法。 更换前,要先充分分析故障原因,别盲目乱换元器件。因为如果故障是由于短路或热损伤造成的,则替换上好的元件也可能被损坏。 用规格相同、性能良好的元器件替下所怀疑的元器件,然后通电试验,如故障消失,就可确定故障发生在所怀疑的元器件上。若故障依然存在,可用同样方法处理其他被怀疑的元器件或线路板,直到查找到故障部位。 此方法在实施过程中,需注意以下问题: ①元器件的更换均应切断电源,不允许边通电边焊接边试验。 ②所替换的元器件安装焊接时,应符合原焊接安装方式和要求。如大功率晶体管和散热片之间一般加有绝缘片,切勿忘记安装。 在替换时还要注意不要损坏周围其他元件,以免造成人为故障。 7、电阻法 电阻检查法即在不通电的情况下,用万用表电阻挡检查仪器仪表整机电路和部分电路的输人输出电阻是否正常;各电阻元件是否开路、短路,阻值有无变化;电容器是否击穿或漏电;电感线圈、变压器有无断线、短路;半导体器件正反向电阻;各集成块引出脚对地电阻;并可粗略判断晶体管P值;电子管、示波管有无极间短路,灯丝是否完好等。 8、电压法 电压法就是用万用表适当量程测量怀疑部分,分为测交流电压和直流电压两种。测交流电压主要指交流供电电压;测直流电压指直流供电电压、电子管、半导体元器件各极工作电压、集成块各引出角对地电压等。 电压法是维修工作中的基本方法之一,但它所能解决的故障范围仍是有限的。有些故障,如线圈轻微短路、电容断线或轻微漏电等,往往不能在直流电压上得到反映。有些故障,如出现元器件短路、冒烟、跳火等情况时,就必须关掉电源,此时电压法就不起作用了,这时必须采用其他方法来检查。 9、电流法 电流法分直接测量和间接测量两种。直接测量是将电路断开后串人电流表,测出电流值与仪器仪表正常工作状态时的数据进行对比,从而判断故障。间接测量不用断开电路,测出电阻上的压降,根据电阻值的大小计算出近似的电流值,多用于晶体管元件电流的测量。 电流法比电压法要麻烦一些,但它在某些场合比电压法更加容易检查出故障。电流法与电压法相互配合,能检査判断出电路中绝大部分故障。 10、人体干扰法 人身处在杂乱的电磁场中,会感应出微弱的低频电动势。当人手接触到仪器仪表某些电路时,电路就会发生反映,利用这一原理可以简单地判断电路某些故障部位。 |
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