控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制的過(guò)程。其中，有一個(gè)主要部件就是計(jì)算機(jī)，它可以用來(lái)計(jì)算、處理和傳輸信息。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的機(jī)器或設(shè)備。它包括PLC、變頻器等自動(dòng)化裝置，以及與之配套使用的檢測(cè)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同用戶需求來(lái)調(diào)整其參數(shù)，以滿足生產(chǎn)工藝要求。

控制系統(tǒng)

如：處理器將執(zhí)行指令；存儲(chǔ)器把信息存入內(nèi)存；輸入設(shè)備提供各種命令信號(hào)；輸出設(shè)備作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。除了控制器以外，其他組件都要根據(jù)控制器的要求來(lái)操作，所以在實(shí)際應(yīng)用中，這些組件既可能獨(dú)立工作，也會(huì)相互聯(lián)系形成整體。

控制系統(tǒng)

系統(tǒng)組件

控制系統(tǒng)組件是指能夠獨(dú)立完成特定任務(wù)的計(jì)算機(jī)或設(shè)備。常見(jiàn)的系統(tǒng)組件有伺服電機(jī)、控制器和驅(qū)動(dòng)器，以及各種傳感器、執(zhí)行器等。這些部件在控制系統(tǒng)中扮演著重要角色，通過(guò)它們之間相互協(xié)調(diào)、配合才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。常用的控制系統(tǒng)組件1. 伺服電機(jī)控制器2. 伺服驅(qū)動(dòng)器3. 控制器4. 傳感器5. 執(zhí)行器控制方式2. 閉環(huán)式控制方式這種控制方式采用一個(gè)固定轉(zhuǎn)速源和一套運(yùn)動(dòng)裝置組成的系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)速度以達(dá)到預(yù)定目的。例如：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度時(shí)，控制器可根據(jù)設(shè)定值對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速；

控制系統(tǒng)的基本概念:控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行操作、監(jiān)控和管理而實(shí)現(xiàn)的。主要功能包括控制、監(jiān)測(cè)和記錄三大類，具體見(jiàn)圖1-3所示：+ CMACK控制模塊功能: CMACK控制器可以用于集中式控制系統(tǒng)或者分布式控制系統(tǒng)中，它包含了多個(gè)CPU資源和I/O接口，這些資源提供了應(yīng)用程序所需的所有服務(wù)，并且在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)。+ PLUG控制器功能: PLUG控制器可用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)或者計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，它們集成了一個(gè)專門為非易失存儲(chǔ)器(RAM)設(shè)計(jì)的芯片，能夠有效地將用戶訪問(wèn)信息保存到內(nèi)置的閃存卡中。

控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，主要有三個(gè)部分：硬件、軟件和通信。其中軟件方面又包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)模型等。

1.PLC控制方式：

控制系統(tǒng)

2.繼電器接觸式控制方式:

3.步進(jìn)電機(jī)控制方式:

4.模擬量控制器控制方式:

5.數(shù)字控制器控制方式:

6.開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊型控制系統(tǒng):

7.組合機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用帶通訊功能的模塊化結(jié)構(gòu);

8.連續(xù)自動(dòng)線與流程圖等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相結(jié)合,構(gòu)成便于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.優(yōu)化工藝流程

2.自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度

3.實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)

4.記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)5.遠(yuǎn)程訪問(wèn)

在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循一些基本原則。這些原則有助于工程師們更好地理解和使用系統(tǒng)軟件。這些原則包括：1. 安全性：確保應(yīng)用程序的安全至關(guān)重要。應(yīng)用程序應(yīng)該提供必要的安全機(jī)制來(lái)保護(hù)用戶以及環(huán)境。2. 可用性：保證應(yīng)用程序始終運(yùn)行正常是非常重要的。這可以通過(guò)設(shè)置合理的中斷或者恢復(fù)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。3. 可靠性：確保應(yīng)用程序能夠長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行對(duì)于維護(hù)人員來(lái)說(shuō)也很重要。4.可移植性：易于移植的組件意味著對(duì)任何問(wèn)題都能有效解決。5.易操作性：控制模型應(yīng)該容易被掌握，以便于進(jìn)行有效的監(jiān)控或調(diào)整。6.擴(kuò)展性：確保系統(tǒng)具有良好的伸縮性是開(kāi)發(fā)過(guò)程中一個(gè)重要組成部分。7.易用性：易于學(xué)習(xí)、易用的界面將使您的員工更輕松地與您合作。

控制系統(tǒng)通常被應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，例如工業(yè)過(guò)程控制、汽車電子控制等。根據(jù)工作原理，控制器可以分為兩類：一類是基于數(shù)學(xué)模型的邏輯控制器，另一類則是非線性系統(tǒng)。這兩類控制器在實(shí)際應(yīng)用中存在差異，因此需要針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合選擇相應(yīng)類型的控制器。具體來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)主要用于控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，其中所采用的控制方法包括PID控制器和H∞控制器。PID控制器是一種線性控制器，它通過(guò)調(diào)節(jié)輸入變量值來(lái)調(diào)整輸出變量值，以達(dá)到穩(wěn)定目標(biāo)。但是在非線性控制時(shí)，如多級(jí)連續(xù)控制，由于受到各種因素干擾，控制系統(tǒng)很容易失去穩(wěn)定性。為了解決這個(gè)問(wèn)題，通常使用增量式PID控制器。

如工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自控系統(tǒng)、金融自動(dòng)化、能源管理與監(jiān)控系統(tǒng)等。

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