控制系統(tǒng)論文
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控制系統(tǒng)論文范文第1篇
每條生產(chǎn)線由立式上料機(jī)、高速除磷機(jī)、多道被動(dòng)軋機(jī)、主動(dòng)軋機(jī)、輥縫調(diào)整、在線質(zhì)量檢測(cè)、中頻退火、廢鋼剪切裝置、夾送裝置、吐絲機(jī)、輸送輥道、集卷站組成。三條生產(chǎn)線配合地輥運(yùn)輸機(jī)、上料機(jī)液壓站、軋機(jī)稀油站、集卷站液壓站、卸卷站液壓站以及打包機(jī)組成系統(tǒng)。熱軋光圓盤(pán)條通過(guò)立式上料機(jī)進(jìn)入高速除磷機(jī)去除表面氧化皮，然后進(jìn)入被動(dòng)軋機(jī)，由主動(dòng)軋機(jī)帶動(dòng)將鋼筋壓扁，主動(dòng)軋機(jī)將鋼筋軋出花紋，通過(guò)輥縫調(diào)整調(diào)節(jié)壓軋量。軋出花紋的鋼筋進(jìn)中頻退火裝置對(duì)鋼筋加熱退火，通過(guò)廢鋼剪切裝置將不合格的廢鋼碎斷處理，成品鋼筋經(jīng)夾送裝置送入吐絲機(jī)。吐出的盤(pán)圓鋼筋經(jīng)輸送輥道冷卻后送入集卷站收集，成卷后的鋼筋經(jīng)地輥運(yùn)輸機(jī)送至打包機(jī)打包，最后經(jīng)卸卷站送出系統(tǒng)運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)。
1系統(tǒng)組網(wǎng)考慮到生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
以及中頻退火干擾等因素，我們選擇了市場(chǎng)上技術(shù)比較成熟應(yīng)用較廣的西門(mén)子系統(tǒng)。生產(chǎn)線CPU采用S7-317-2PN，地輥運(yùn)輸機(jī)和各個(gè)液壓站采用S7-315-2PN，稀油站采用S7-312C+以太網(wǎng)模塊，這樣所有的設(shè)備均能通過(guò)以太網(wǎng)連接至中控室交換機(jī)，通過(guò)中控室工程師站調(diào)試設(shè)備更改程序，通過(guò)操作員站遠(yuǎn)程操作設(shè)備，查詢(xún)各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)、故障內(nèi)容等信息。在線測(cè)徑儀采用天津兆瑞公司的最新產(chǎn)品，通過(guò)以太網(wǎng)通信，能夠?qū)崟r(shí)顯示鋼筋的基圓尺寸、縱肋高度等信息，為在線質(zhì)量檢測(cè)提供了可靠保證，也為在線質(zhì)量自動(dòng)調(diào)整提供了前提。所有設(shè)備通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接至主操作室交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)交換。
2生產(chǎn)線主站與遠(yuǎn)程
IO組態(tài)生產(chǎn)線CPU采用S7-317-2PN，按照距離遠(yuǎn)近將設(shè)備分成7個(gè)從站，采用ET200S和ET200M的遠(yuǎn)程IO，所有站通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與主站CPU連接，7個(gè)從站分別是上料機(jī)站、軋機(jī)站、飛剪吐絲輥道站、集卷站、中頻1站、中頻2站和中頻3站。在需要操作和監(jiān)控的地方設(shè)置了觸摸屏，采用西門(mén)子的MP277觸摸屏，通過(guò)以太網(wǎng)與主站PLC通信。
3主站PLC與變頻器
DP通信現(xiàn)場(chǎng)變頻器均采用偉肯NXP系列，通過(guò)調(diào)取偉肯提供的GSD文件，對(duì)各個(gè)變頻器組態(tài)。根據(jù)工藝及機(jī)械要求，包括上料機(jī)的送料小車(chē)、旋轉(zhuǎn)小車(chē)和升降臺(tái)共3臺(tái)變頻器；軋機(jī)部分1臺(tái)變頻器；廢鋼剪切裝置1臺(tái)變頻器；夾送裝置1臺(tái)變頻器；吐絲機(jī)1臺(tái)變頻器；輸送輥道8臺(tái)變頻器；集卷站的升降臺(tái)、托盤(pán)、小車(chē)3臺(tái)變頻器。共計(jì)18臺(tái)變頻器，通過(guò)DP總線實(shí)時(shí)傳遞啟停信號(hào)和速度指令。
4控制要點(diǎn)
4.1生產(chǎn)線自動(dòng)化控制
生產(chǎn)線的自動(dòng)化主要體現(xiàn)在全自動(dòng)上料機(jī)、全自動(dòng)集卷站、全自動(dòng)地輥運(yùn)輸線上。全自動(dòng)上料機(jī)從上料到送料再到換料，基本實(shí)現(xiàn)一鍵式操作，每次只需在原料接頭后按按鈕確認(rèn)即可，整機(jī)包括二十余個(gè)接近開(kāi)關(guān)和五個(gè)光電開(kāi)關(guān)，為自動(dòng)化提供條件。全自動(dòng)集卷站與全自動(dòng)地輥運(yùn)輸線互相配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)落料，自動(dòng)剪切，自動(dòng)換料架，整機(jī)也有十余個(gè)接近開(kāi)關(guān)和數(shù)個(gè)光電開(kāi)關(guān)。全自動(dòng)地輥運(yùn)輸線由百余節(jié)軌道組成，料架在運(yùn)輸線上自動(dòng)運(yùn)行，完成卸料。
4.2生產(chǎn)線速度匹配
由于整條生產(chǎn)線從上料到集卷為一整條長(zhǎng)絲，因此對(duì)生產(chǎn)線的速度匹配提出了較高要求，特別是軋機(jī)與夾送電機(jī)之間，夾送電機(jī)太快容易將鋼筋拉細(xì)，太慢又容易堆鋼，在電機(jī)的控制模式上選擇了速度控制與轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合的方式，滿(mǎn)足了控制要求。吐絲機(jī)的速度決定了產(chǎn)品的圈形大小，而且速度的快慢與圈形的大小并不是線性的關(guān)系。最終，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，吐絲機(jī)的速度采用自動(dòng)調(diào)整加手動(dòng)微調(diào)的方式進(jìn)行控制，滿(mǎn)足了產(chǎn)品質(zhì)量要求。
4.3軋機(jī)閉環(huán)控制與中頻退火
無(wú)論是生產(chǎn)線速度匹配還是中頻退火都要求軋機(jī)速度穩(wěn)定，對(duì)軋機(jī)變頻器采取帶編碼器的閉環(huán)矢量控制方式，基本滿(mǎn)足要求。中頻退火作為整條生產(chǎn)線的工藝核心，基本滿(mǎn)足了輸出穩(wěn)定、響應(yīng)迅速、高效節(jié)能的要求，為生產(chǎn)高性能產(chǎn)品提供了依據(jù)。而軋機(jī)與中頻的工藝配方也為全線的自動(dòng)化與高速生產(chǎn)提供了保證。該工藝配方是合力公司幾年來(lái)生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)晶，具有很高的實(shí)用性和適應(yīng)性，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量。
4.4飛剪碎斷生產(chǎn)線啟動(dòng)時(shí)
中頻退火的啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)的廢鋼，為滿(mǎn)足生產(chǎn)質(zhì)量要求，需要將之從成品中去除，于是便有了飛剪碎斷裝置。該裝置是在原來(lái)的定尺剪切的基礎(chǔ)上改裝得來(lái)，用變頻器替換了伺服控制器，這就對(duì)變頻器的啟動(dòng)加速和制動(dòng)減速性能提出了很高要求。如果加速時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在切到半圈內(nèi)不能達(dá)到生產(chǎn)線速度，就會(huì)產(chǎn)生堆鋼。如果中頻退火達(dá)到規(guī)定溫度，在停切時(shí)不能及時(shí)停車(chē)，就會(huì)造成飛車(chē)，影響生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行。最終采用凸輪控制模式，滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝要求，既不會(huì)使變頻器加速報(bào)警，又保證了及時(shí)制動(dòng)。
三結(jié)語(yǔ)
控制系統(tǒng)論文范文第2篇
DCS系統(tǒng)在很長(zhǎng)時(shí)間就已經(jīng)得到了相關(guān)方面的普及工作，而且其在實(shí)際中的應(yīng)用效果也是非常好的，可以說(shuō)在各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域都有其不可取代的地位。DCS系統(tǒng)就是集散的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心思想是通過(guò)分散控制，進(jìn)而進(jìn)行集中操作的指導(dǎo)方針。DCS系統(tǒng)主要是由上位系統(tǒng)還有下位系統(tǒng)構(gòu)成，上位系統(tǒng)應(yīng)用的是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)，還有報(bào)警處理，打印以及控制參數(shù)的設(shè)定等，都是運(yùn)用組態(tài)軟件來(lái)完成實(shí)時(shí)的顯示工作。在實(shí)際的作業(yè)工作中，通過(guò)借助于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，然后對(duì)上位系統(tǒng)進(jìn)行全方式的控制，這方面的內(nèi)容主要包括應(yīng)用WinCC組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的顯示，處理，還有對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行的設(shè)定，以及對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的工作，對(duì)一些可能出現(xiàn)問(wèn)題的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，還有最終數(shù)據(jù)的輸出功能等。而下位系統(tǒng)是由PLC構(gòu)成的，同時(shí)還要連接現(xiàn)場(chǎng)的一些設(shè)備。在上下位系統(tǒng)之間，通過(guò)應(yīng)用Ethernet來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊，其根本目的就是要滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。就目前而言，基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)組件主要有S7－300系列的PLC硬件，而系統(tǒng)平臺(tái)的主要界面是Windows2010，其監(jiān)控軟件是WINCCV6.0，相應(yīng)的編程軟件是STEP7V5.3。
2針對(duì)于DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案
2.1控制任務(wù)的運(yùn)行方法。
（1）自動(dòng)調(diào)節(jié)
通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整，這樣來(lái)適應(yīng)外界的負(fù)荷，還有工質(zhì)參數(shù)的要求，同時(shí)還能讓鍋爐保持在比較經(jīng)濟(jì)的工作狀況下運(yùn)行。
（2）程序控制
在程序控制方面而言，比如引風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，還有爐排的啟動(dòng)順序等，它們控制開(kāi)關(guān)的啟、停以及運(yùn)行等動(dòng)作，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的控制。
（3）保護(hù)聯(lián)鎖
如果是從保護(hù)聯(lián)鎖方面而言，比如鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程中，這個(gè)系統(tǒng)配置對(duì)水位是否正常，以及壓力是否正常等情況能夠進(jìn)行報(bào)警的系統(tǒng)功能，同時(shí)還包括那么針對(duì)保護(hù)作用的，對(duì)壓力以及水位異常情況下的連鎖保護(hù)功能。建立電氣聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，可以有效的預(yù)防和杜絕在設(shè)備關(guān)閉過(guò)程中的操作性失誤。
2.2控制系統(tǒng)本身的功能
（1）控制燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)的控制的目的就是確保蒸汽管內(nèi)的壓力穩(wěn)定，與此同時(shí)還要保證有足夠的燃燒效率。所以為了平衡這二者的關(guān)系，操作人員在調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷以及燃料的時(shí)候，就需要及時(shí)的對(duì)送風(fēng)，還有引風(fēng)量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和改變。如果負(fù)荷增減的度量比較大，還可以選取調(diào)節(jié)措施為停開(kāi)數(shù)層或某一層。
（2）鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)
鍋爐送風(fēng)的主要目的是讓投入的燃料，在爐膛燃燒的時(shí)候，能夠自動(dòng)的投入合適的風(fēng)量，進(jìn)而保證鍋爐的原料的有效燃燒，從而來(lái)提高鍋爐的工作效率。這里需要涉及到控制參數(shù)，而對(duì)送風(fēng)的控制參數(shù)而言，主要是送風(fēng)參數(shù)，還有煤氣的壓力參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)可以讓鍋爐的熱效率得到保證，通過(guò)借助不斷的對(duì)送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的大小進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)送風(fēng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。如果有兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)同時(shí)的在運(yùn)行，就應(yīng)該并列其中的一個(gè)，而對(duì)另一個(gè)的送風(fēng)機(jī)的擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)。
（3）對(duì)爐膛內(nèi)負(fù)壓力的調(diào)節(jié)
平衡量和引風(fēng)量的目標(biāo)，是當(dāng)鍋爐的運(yùn)行處于穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，要保持它的為微負(fù)壓，做到這一點(diǎn)，系統(tǒng)就可以有效的并且安全的運(yùn)行。爐膛中的負(fù)壓自動(dòng)控制機(jī)制，是通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過(guò)程中，一定要保持爐膛內(nèi)的負(fù)壓在－20到10Pa的微負(fù)壓狀態(tài)之間，進(jìn)而就可以保證鍋爐安全的燃燒。
（4）對(duì)蒸汽溫度的調(diào)節(jié)
在蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方面，現(xiàn)在基本上都是選用自制的冷凝水噴減溫裝置。它的工作原理是按照蒸汽的出口處，對(duì)溫度測(cè)量的結(jié)果來(lái)判斷的，通過(guò)自動(dòng)打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，然后對(duì)溫度進(jìn)行有效的調(diào)整，以此來(lái)保證溫度處于正常合理的范圍之內(nèi)，也就是在430到450℃之間。這些就是DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案，這個(gè)方案的有效落實(shí)，在實(shí)際的生產(chǎn)中，不僅能夠給相關(guān)的操作人員以很大的方便性，而且還能有效的保障各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)加工工作，尤其是在對(duì)燃燒的鍋爐的保護(hù)方面，只要按部就班的執(zhí)行每一項(xiàng)的工作內(nèi)容，而不是偷工減料的落實(shí)工作，鍋爐在工作方面是不會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的事故的，所以相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員對(duì)一線的操作人員，一定要做好相關(guān)的培訓(xùn)工作，進(jìn)而保證DCS控制系統(tǒng)在實(shí)際的生產(chǎn)中發(fā)揮其最大的作用，給企業(yè)創(chuàng)造出更大的價(jià)值。
3針對(duì)于DCS控制系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖保護(hù)技術(shù)
3.1鍋爐的保護(hù)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用
為了安全的監(jiān)控爐膛，更好的保證穩(wěn)定的鍋爐燃燒情況，所以就需要控制好DCS的軟硬件。在運(yùn)行的時(shí)候，被輸送到燃燒爐跟前的高爐煤氣，還有焦?fàn)t煤氣分別從鍋爐的燃燒器，送入到爐膛內(nèi)部而進(jìn)行燃燒過(guò)程，煤氣燃燒所需要的空氣是由鼓風(fēng)機(jī)提供給，而鼓風(fēng)機(jī)在工作的過(guò)程中，先要把冷空氣送到空氣的預(yù)熱器內(nèi)，然后通過(guò)加熱后，再讓熱風(fēng)道把熱空氣送進(jìn)爐膛內(nèi)。如果煤氣的壓力過(guò)低，或者鼓風(fēng)的引風(fēng)因?yàn)槠渌墓收隙Ｖ沽斯ぷ鳎仩t的內(nèi)部就會(huì)發(fā)生回火而造成爆炸的事故，對(duì)鍋爐中的所有氣動(dòng)閥來(lái)說(shuō)，在切斷層面上都必須要進(jìn)行連鎖控制，這樣才能保證在出現(xiàn)異常的時(shí)候，所有的安全氣閥都可以被自動(dòng)的連鎖系統(tǒng)給切斷，也就是說(shuō)，點(diǎn)火煤氣壓力控制點(diǎn)火小的氣動(dòng)閥，而噴氣自動(dòng)閥，還有高爐煤氣壓力控制高爐的大噴氣動(dòng)閥，在它們之間實(shí)現(xiàn)連鎖和切斷，這對(duì)于所有的氣動(dòng)閥來(lái)講，如果讓引風(fēng)機(jī)以及鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行全部的控制，那么一旦出現(xiàn)鼓風(fēng)，引風(fēng)機(jī)停止作業(yè)的情況，就會(huì)造成所有的氣動(dòng)閥都會(huì)被快速的連鎖切斷。
3.2水位連鎖保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
針對(duì)于DCS控制系統(tǒng)方面，其在處理水位變化方面能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的自動(dòng)化控制。這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了因壓力的大小而導(dǎo)致水位偏高或偏低的聲光報(bào)警裝置，還有因水位偏低而停爐熱工連鎖保護(hù)保護(hù)功能。尤其是氣泡水位的控制設(shè)計(jì)方案，其可以根據(jù)給水的流量，還有氣泡液位和蒸汽的流量對(duì)給水閥進(jìn)行合理化的調(diào)節(jié)，進(jìn)而保護(hù)了鍋爐水位的穩(wěn)定性。
4總結(jié)
控制系統(tǒng)論文范文第3篇
所謂的單片機(jī)（MCU）是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)。它是在一個(gè)設(shè)備中的CPU，RAM，ROM，I/O接口的一組或多個(gè)組件和中斷系統(tǒng)，以及作為當(dāng)前主流的STM32ARM公司生產(chǎn)的的A6和A7都屬于微控制器。只要給一個(gè)外部單片機(jī)加上電源，并設(shè)置振蕩電路和外部中斷電路，就可以方便的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制。由于其體積小，功能強(qiáng)大，成本優(yōu)勢(shì)，主要作用是改善勞動(dòng)條件，節(jié)約能源，生產(chǎn)設(shè)備，并且可以防止事故的發(fā)生，以獲得良好的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外受到越來(lái)越多的關(guān)注，并已被廣泛使用。
2分析并選擇出最適合的溫度控制方式
（1）第一種方法是使用純硬件的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是速度快，但可靠性相對(duì)較差，控制精度是比較低的，彈性小，電路復(fù)雜，調(diào)試，安裝都不容易實(shí)現(xiàn)，高精度的溫度控制的要求變得更加困難。
（2）第二種方法是將FPGA/CPLG或與使用FPGAIP核/CPLG方式。它是用FPGA/CPLG完成采集，存儲(chǔ)，顯示和A/D轉(zhuǎn)換等功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)由IP核的相互作用和信號(hào)測(cè)量和分析功能。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的測(cè)量和控制，操作簡(jiǎn)便;但其缺點(diǎn)是在調(diào)試過(guò)程的復(fù)雜性，成本較高。（3）第三種方法是將高精度溫度傳感器組合在一個(gè)芯片上。這是完全與微控制器接口進(jìn)行系統(tǒng)控制和信號(hào)分析，由溫度傳感器信號(hào)采集和轉(zhuǎn)換的前端進(jìn)行。此方法克服了前兩種方法的缺點(diǎn)，所以基于單片機(jī)和溫度傳感器控制的溫度在理論上非常的可行。
3在一個(gè)溫控系統(tǒng)中如何選擇合適的單片機(jī)和傳感器
3.1選擇AT89C51作為系統(tǒng)的單片機(jī)單片機(jī)在整個(gè)控制系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位。在主要考慮選擇時(shí)應(yīng)該考慮單片機(jī)的處理速度，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，價(jià)格和通信方式。在考慮適當(dāng)后選擇了控制系統(tǒng)的AT89C51作為主芯片。AT89C51具有以下特點(diǎn)：具有4KB的閃存芯片和128KB的程序存儲(chǔ)器。AT89C51的最高頻率可以達(dá)到32MHz的，具有8位數(shù)據(jù)的處理能力，擁有32個(gè)IO端口和兩個(gè)定時(shí)器。
3.2選擇DS18B20作為系統(tǒng)的傳感器該系統(tǒng)采用DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)線數(shù)字溫度傳感器DS18B20來(lái)采集溫度數(shù)據(jù)，DS18B20屬于全新一代的微處理器專(zhuān)為智能溫度傳感器的配置。在溫度測(cè)量和控制儀表，測(cè)量和控制系統(tǒng)，以及大型設(shè)備的工業(yè)，民用，軍事等眾多領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)是特別明顯，具有結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單界面，傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。
3.3確定適合單片機(jī)溫度控制的系統(tǒng)框架系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊，單片機(jī)控制模塊，顯示5部分模塊，溫度設(shè)定模塊和所述驅(qū)動(dòng)電路。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集溫度數(shù)據(jù)，收集溫度數(shù)據(jù)給單片機(jī)，由數(shù)據(jù)顯示部分上顯示所處理的微控制器。設(shè)置模塊可以設(shè)置在預(yù)定的溫度，當(dāng)檢測(cè)到的溫度低于設(shè)定溫度的情況下，單片機(jī)控制所述驅(qū)動(dòng)電路以開(kāi)始加熱，并發(fā)出報(bào)警聲；當(dāng)檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱。
4單片機(jī)溫度控制原理概述
傳感器是測(cè)量溫度信息的主要載體，通過(guò)將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成的毫伏級(jí)后的傳感器的溫度信息提供給電路，然后通過(guò)電路放大，弱電壓信號(hào)慢慢地放大，微控制器的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的可自由支配的，然后通過(guò)輸入端A/D轉(zhuǎn)換器的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。然后，相應(yīng)軟件的數(shù)字信號(hào)被輸入到主機(jī)中去。使用中的信號(hào)采集到微控制器中，為了提高測(cè)量的精確度，必須在采樣時(shí)將信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波。同時(shí)，信號(hào)的數(shù)字濾波處理后，它就會(huì)逐漸被轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，所得到的溫度指標(biāo)顯示在IED屏幕上。同時(shí)還可以將溫度值與提前設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，然后按照積分分離PID控制偏差之間的兩個(gè)算法分析的大小，從而得出最終輸出的控制值，然后確定出導(dǎo)通時(shí)間與輸出功率以及控制量的熱值，從而有效地調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度來(lái)達(dá)到目的。整個(gè)溫度控制系統(tǒng)，它的主要目的是使實(shí)時(shí)單芯片溫度可以有效地檢測(cè)和精確的控制，從而解決了工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的溫度控制方面很難解決的問(wèn)題。在難以控制的情況下，利用十進(jìn)制數(shù)字顯示器的實(shí)際溫度值，這有利于實(shí)現(xiàn)人們進(jìn)行簡(jiǎn)單和方便的溫度監(jiān)測(cè)。
5單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)硬件和軟件系統(tǒng)
5.1溫度控制系統(tǒng)的硬件電路系統(tǒng)的原理及組成溫度控制系統(tǒng)的硬件電路包括溫度傳感器電路，D/A轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)電路，帶通濾波電路，放大電路，以及一個(gè)數(shù)字的復(fù)用器電路的電磁閥控制電路和開(kāi)關(guān)電路等。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)要求，仍然可以建立在一個(gè)單一的芯片上而在系統(tǒng)的設(shè)備不同的電路和在不同的配置。例如可以使用鍵盤(pán)來(lái)控制矩陣電路，可用于實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警蜂鳴器和使用一些液晶顯示模塊，在溫度異常時(shí)將在液晶顯示屏上顯示出來(lái)。通過(guò)這些不同的外設(shè)模塊，可以更好地提高單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)。
5.2溫度控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)理論溫度控制系統(tǒng)的軟件主要是用C語(yǔ)言編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的控制權(quán)。通過(guò)C語(yǔ)言可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)溫度的采集的頻率的控制、實(shí)現(xiàn)溫度的顯示和控制等不同的功能。控制系統(tǒng)程序包括主程序和子程序。主程序主要用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的初始化，將溫度傳感器的初始化設(shè)置（讀取溫度，加工溫度，存儲(chǔ)溫度）被初始化，并且進(jìn)行鍵盤(pán)與液晶顯示器的初始化。使用該方法的主程序循環(huán)查詢(xún)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的采集和對(duì)溫度顯示的控制。主程序的主要作用是實(shí)時(shí)采集溫度的，并且所述傳感器的二進(jìn)制代碼讀入到單片機(jī)內(nèi)，并隨后經(jīng)單片機(jī)的處理轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制顯示在液晶顯示器的上方。
6結(jié)束語(yǔ)
控制系統(tǒng)論文范文第4篇
PLC是西門(mén)子公司的產(chǎn)品，現(xiàn)在在提升機(jī)操作保護(hù)系統(tǒng)中，應(yīng)用得到最廣泛的就是西門(mén)子公司的產(chǎn)品PLC，由于它的很多方面的性能都明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的操作保護(hù)系統(tǒng)。下面是各個(gè)硬件模塊的功能介紹：
（1）電源模塊：將220V的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成24V的直流輸出電壓，以供其它模塊使用。
（2）CPU模塊：控制總線上模塊與模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞，并執(zhí)行用戶(hù)輸入的程序。
（3）32路輸入模塊：該輸入模塊一共有3塊，它的作用是將PLC外部的信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的可進(jìn)行處理的信號(hào)。
（4）16路輸出模塊：該輸出模塊一共有2塊，它的作用是將PLC內(nèi)部可處理的信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠控制提升機(jī)系統(tǒng)的外部信號(hào)，來(lái)控制提升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行工作。
（5）轉(zhuǎn)換模塊：此模塊分為兩類(lèi)模塊：一類(lèi)是是A/D模數(shù)，它的作用是將連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于PLC系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別和處理；另一類(lèi)是D/A模塊，它的作用與A/D模塊的作用恰恰相反，它是將PLC內(nèi)部可處理的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成連續(xù)信號(hào)。
（6）通信模塊：它的作用是：確保各模塊與各模塊之間的通道流暢，再就是確保模塊與上位機(jī)之間的通道流暢，保證信號(hào)從各模塊傳送給上位機(jī)時(shí)，可以使上位機(jī)做出相應(yīng)的響應(yīng)。
（7）計(jì)數(shù)模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計(jì)數(shù)模塊的作用都是計(jì)數(shù)，兩塊模塊分別是對(duì)主滾動(dòng)筒上的和導(dǎo)向輪上的編碼器進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2PLC操作保護(hù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
PLC是西門(mén)子公司的產(chǎn)品，它不需要用戶(hù)自主進(jìn)行編程，能夠好好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，下面是它的軟件模塊，軟件模塊的主要作用就是存放程序，它的軟件模塊有下列幾種：
（1）組織模塊（OB）：它的作用是保證接口通道流暢，保證CPU操作系統(tǒng)和用戶(hù)程序之間的通道流暢。對(duì)用戶(hù)程序的循環(huán)處理工作主要是由OB1模塊來(lái)完成的，剩余的OB模塊用來(lái)對(duì)特定事件做出響應(yīng)和中斷。
（2）功能模塊（FB）：它是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，它在執(zhí)行時(shí)必須帶有即時(shí)數(shù)據(jù)模塊，并且每次用戶(hù)程序?qū)B進(jìn)行調(diào)用時(shí)可提供新的參數(shù)。
（3）功能模塊（FC）：它也是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，但是它在執(zhí)行時(shí)不需要帶有即時(shí)數(shù)據(jù)模塊，這也是它與FB模塊的最大區(qū)別，并且每次用戶(hù)程序?qū)C進(jìn)行調(diào)用時(shí)可提供新的參數(shù)。
（4）數(shù)據(jù)模塊（DB）：數(shù)據(jù)模塊用來(lái)存放各種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，它在PLC存儲(chǔ)器開(kāi)辟另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。
根據(jù)用戶(hù)的要求和本身系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，用戶(hù)程序可以自行選擇軟件模塊的構(gòu)成形式,其中軟件模塊有以下幾種，各個(gè)軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個(gè)軟件模塊的作用是用來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)，主要是用來(lái)計(jì)算計(jì)數(shù)模塊中的脈沖個(gè)數(shù)；DB1和DB2兩個(gè)軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個(gè)軟件模塊計(jì)算出的計(jì)數(shù)模塊的脈沖個(gè)數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)模塊將數(shù)據(jù)和信號(hào)流暢而準(zhǔn)確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來(lái)處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機(jī)電壓和電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速、軸承壓力、提升速度和載荷等；FC93軟件模塊的作用是制動(dòng)，主要是對(duì)電氣施閘類(lèi)故障進(jìn)行制動(dòng)處理；FC114軟件模塊的作用是用來(lái)處理PLC內(nèi)部信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)，像回路的安全和保障、故障的報(bào)警和液壓器件的制動(dòng)等等；FC5軟件模塊的作用是進(jìn)行邏輯運(yùn)算和閉鎖，主要是對(duì)輸入到PLC內(nèi)部的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算并產(chǎn)生控制指令來(lái)控制提升系統(tǒng)的各個(gè)部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類(lèi)故障，這類(lèi)故障主要是立即施閘類(lèi)故障；FC94軟件模塊的作用也是對(duì)施閘類(lèi)故障進(jìn)行處理，這類(lèi)施閘類(lèi)故障主要是提升終了施閘類(lèi)故障；FC95軟件模塊的作用是處理報(bào)警類(lèi)故障，當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，主要是由該模塊進(jìn)行處理；PLC的啟動(dòng)組織模塊是OB100軟件模塊，在系統(tǒng)啟動(dòng)后該組織模塊只可運(yùn)行一次，以后的循環(huán)程序就不會(huì)再運(yùn)行了，在該組織模塊中有關(guān)參數(shù)和程序可隨著用戶(hù)的需要進(jìn)行更改；OB1軟件模塊是用戶(hù)程序主要組成部分，用來(lái)存放用戶(hù)主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環(huán)運(yùn)行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實(shí)現(xiàn)特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進(jìn)行循環(huán)調(diào)用，采用這樣的程序設(shè)計(jì)可以使我們的程序設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，調(diào)試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)中斷的組織模塊，采用M/T法可以計(jì)算出提升機(jī)的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機(jī)的轉(zhuǎn)速；Z是旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)一圈時(shí)所輸出的脈沖的個(gè)數(shù)；M1為計(jì)數(shù)器M1所記的脈沖個(gè)數(shù)；M2為計(jì)數(shù)器M2所記的脈沖個(gè)數(shù)；f為脈沖頻率（高頻時(shí)鐘脈沖）。
3結(jié)束語(yǔ)
控制系統(tǒng)論文范文第5篇
S7-200是測(cè)試臺(tái)的核心，主要有四個(gè)控制任務(wù)：測(cè)試臺(tái)主軸電機(jī)的測(cè)速和調(diào)速；各個(gè)泵的噴油量的計(jì)算；測(cè)試臺(tái)噴油次數(shù)的統(tǒng)計(jì)；觸摸屏和PLC的通訊。啟停控制都是通過(guò)觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)串行通訊送給PLC。按下觸摸屏上的啟動(dòng)按鈕，試驗(yàn)臺(tái)的主軸啟動(dòng)并且穩(wěn)定在設(shè)定轉(zhuǎn)速，此時(shí)，按下集油按鈕，PLC控制電磁鐵動(dòng)作，檔板縮回，開(kāi)始計(jì)時(shí)噴油次數(shù)，當(dāng)噴油的次數(shù)達(dá)到設(shè)定值后，檔板伸出，噴油結(jié)束。觸摸屏上顯示各泵的噴油量。在整個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程中，試驗(yàn)臺(tái)的主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
2噴油測(cè)試臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
2.1主軸轉(zhuǎn)速控制完成調(diào)速和測(cè)速兩部分功能，PLC通過(guò)光電編碼器的脈沖計(jì)算出電機(jī)實(shí)際速度，并與設(shè)定值比較；如果有偏差，通過(guò)調(diào)整PLC的模擬量輸出電壓改變變頻器的頻率，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，直接到設(shè)定轉(zhuǎn)速。
2.2噴油量計(jì)量在測(cè)試臺(tái)的每個(gè)計(jì)量噴油量的量筒立放置了測(cè)量高度的電容傳感器，噴油結(jié)束后，把電容傳感器的油面高度信號(hào)送入PLC的模擬量輸入端子AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8、AIW10。
2.3噴油計(jì)數(shù)噴油開(kāi)始，檔油板縮回。噴油泵每轉(zhuǎn)一圈，光電傳感器發(fā)出一脈沖信號(hào)，PLC計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)與設(shè)定值相等，檔油板伸出。
2.4硬件單元設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)如圖2所示，按下屏上的集油按鈕，PLC的Q0.0輸出信號(hào)，通過(guò)電磁鐵驅(qū)動(dòng)檔油板，油開(kāi)始進(jìn)入量筒，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，噴一次油，光電傳感器輸出一個(gè)脈沖有I0.3進(jìn)入PLC，當(dāng)脈沖次數(shù)與設(shè)定值相等時(shí)，Q0.0無(wú)輸出，電磁鐵斷電，檔油板伸出，油不能進(jìn)入量筒。觸摸屏上顯示實(shí)際噴油次數(shù)。光電編碼器是增量編碼器，輸出三相信號(hào)從PLC的I0.0、I0.1、I0.2輸入，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器HSC0對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，運(yùn)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速，并顯示到屏上，實(shí)際轉(zhuǎn)速和設(shè)定值經(jīng)過(guò)PID算法調(diào)節(jié)，通過(guò)PLC的模擬量輸出模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)變頻器，調(diào)節(jié)輸出交流電頻率，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。噴油筒內(nèi)油的高度有電容傳感器測(cè)出，經(jīng)過(guò)換算得出個(gè)噴油泵的噴油量，也就是說(shuō)，僅僅測(cè)量噴油高度就可以，6個(gè)電容液面?zhèn)鞲衅鳒y(cè)量值送入PLC的模擬量輸入擴(kuò)展模塊EM231。
3噴油測(cè)試臺(tái)軟件設(shè)計(jì)
3.1軟件總體設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)包括PLC控制部分和觸摸屏部分，PLC是系統(tǒng)的核心，屏幕控制是指揮中心，完成主軸轉(zhuǎn)速，噴油計(jì)數(shù)的設(shè)置和顯示，測(cè)試臺(tái)的啟停控制，記錄數(shù)據(jù)。PLC控制部分主要完成工作過(guò)程的控制，包括噴油次數(shù)計(jì)數(shù)、主軸測(cè)定、信號(hào)的輸入輸出、數(shù)據(jù)的處理。
