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PID控制原理简介 目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器。不同的控制系统,其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。 可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现PID控制,而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连,如Rockwell的PLC-5等。还有可以实现PID控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix产品系列,它可以直接与ControlNet相连,利用网络来实现其远程控制功能。
比例控制概述 对一个全闭环控制伺服运动控制系统而言,上位机(数控系统)指令等数控文件进行解读,进行轨迹的插补运算,输出控制伺服电机,此时,伺服电机驱动器是运行在速度控制模式,伺服电机驱动器只是做简单的速度跟踪(上位机输出的电压值与伺服电机电压输入值成线性关系)。 为了避免机械冲击和提高系统的稳定性,伺服系统的位置环通常采用简单比例控制,而速度环和电流环则采用PI控制,因此机械系统是一个位置跟随器,在不考虑起始与结束的情况下,其跟随误差正比与指令速度,对于恒速度指令,其跟随误差是一个常量(假设无干扰),因此其控制器输出--速度,也是恒定的。伺服控制单元都是商品化的,通常是不开发的。但可以通过参数设定来改变,不知你所接触的伺服系统使用在哪方面,我所接触的用在机床方面,前馈控制既跟随误差可以通过数控系统的参数设定实现。 位置环的作用是产生电机的速度指令并使电机准确定位和跟踪。通过设定的目标位置与电机的实际位置相比较,利用其偏差通过位置调节器来产生电机的速度指令,当电机初始起动后(大偏差区域),应产生最大速度指令,使电机加速并以最大速度恒速运行,在小偏差区域,产生逐次递减的速度指令,使电机减速运行直至最终定位。为避免超调,位置环的调节器应设计为单纯的比例(P)调节器,为了系统能实现准确的等速跟踪,位置环还应设置前馈环节。
低负载电动调节蝶阀在步进式加热炉中的应用 步进式加热炉采用蓄热式燃烧系统,燃烧器采用蜂窝陶瓷的蓄热体燃烧器烧嘴,其结构形式类似一般烧嘴,可直接安装在炉子侧墙上,并保持通常的炉墙厚度。同时煤气蓄热式燃烧器与空气蓄热式燃烧器在炉外分开布置,使空气与煤气通道截然分开,避免了煤气与空气混合发生爆炸的危险。蓄热体采用蜂窝陶瓷的蓄热体,确保换向周期内空、煤气预热温度波动幅度小,平均预热温度高,炉温更均匀。 此外,在每个燃烧器前的煤气和空气连接管上设置电动调节阀,从而使各个燃烧器,特别是上部与下部燃烧器的加热能力按需要进行自动调节,这对加热优质钢和热装的加热炉是非常必要的,也是其它形式的蓄热式燃烧系统无法做到的。 本系统采用的换向装置是四腔四通换向阀。换向阀内有四个通道,每次动作开启其中的两个通道,同时关闭另外两个通道,以实现供气(空气或煤气)及排气(烟气)周期性同时换向。换向阀控制采用定时、定温、定位控制方法。正常生产时为定时控制,当达到设定时间时,换向阀控制系统自动控制换向阀换向。当蓄热室温度达到或超过设定温度时,定温控制系统会自动强制换向,确保系统不因烟气温度过热而烧坏设备。同时,保证节能降耗达到最佳效果。当换向阀体如阀位切换不到位,定位控制系统将自动控制强制换向。 助燃空气由鼓风机(一用一备)供给,供风流量由进风口低负载电动调节蝶阀调节。从空气总管分四路,接至四个空气/烟气换向阀。每路经换向阀后再分两路,分别接至炉子两侧的燃烧器。换向阀前的支管上设置流量孔板和调节阀。燃烧器前的连管上设置电动调节蝶阀和膨胀器。 经燃烧器排出的烟气,分别通过炉前空气和煤气管路流至换向阀,换向阀烟气出口接烟气管路。四组煤气/烟气换向阀后的烟气经烟气管路连至排烟机,经钢烟囱排出。四组空气/烟气换向阀后的烟气管道和烟气总管相连,由排烟机经另一座钢烟囱排出。
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