【正文】 反饋控制系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)模式。 ，計(jì)算機(jī)輸出的是增量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)跟蹤了閥門的原始開度，增量只與本次的偏差值有關(guān)，與閥門原來的位置無關(guān)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置不會(huì)有大幅度的改變。當(dāng)T1T2時(shí)，前饋補(bǔ)償具有滯后特性，適用于控制通道滯后小于干擾通道滯后的對(duì)象。當(dāng)要求嚴(yán)格控制動(dòng)態(tài)偏差時(shí)，就要采用動(dòng)態(tài)前饋控制。典型的前饋—反饋控制系統(tǒng)框圖，如圖21，它是由一個(gè)反饋回路和一個(gè)開環(huán)補(bǔ)償回路疊加而成的復(fù)合系統(tǒng)。被控對(duì)象一階單容水箱的傳遞函數(shù)為。控制臺(tái)右邊為信號(hào)I/O接口部分，從上到下依次有開關(guān)量I/O信號(hào)通道借口、模擬量輸入通道接口、模擬量輸出通道接口。采用德國PS公司進(jìn)口的PSL202型智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，無需配伺服放大器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用高性能稀土磁性材料制造的同步電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行平穩(wěn)，體積小，力矩大，抗堵轉(zhuǎn)，控制精度高。開閉形式的確定主要是從生產(chǎn)安全角度出發(fā)來考慮。閥的口徑確定是根據(jù)工藝提供的有關(guān)參數(shù)，計(jì)算出流量系數(shù)來確定。主要優(yōu)點(diǎn)：1）采用整體焊接結(jié)構(gòu)，密封性好；2）結(jié)構(gòu)簡單可靠，內(nèi)部無活動(dòng)部件，幾乎無壓力損失；3）采用低頻矩形波勵(lì)磁，抗干擾性能好，零點(diǎn)穩(wěn)定；4）儀表反映靈敏，輸出信號(hào)與流量呈線性關(guān)系,量程比寬；所以采用GYB03131型電磁流量傳感器， 量程：0～10Kpa,系數(shù)K： 供電：24v DC，環(huán)境溫度：20℃～+60℃，輸出：4～20ma。具有抗過載和抗沖擊能力強(qiáng)，溫度漂移小，穩(wěn)定性高，測量精度高的優(yōu)點(diǎn)。前饋—反饋控制就是在單回路反饋控制的基礎(chǔ)上，在擾動(dòng)量支路中加入檢測元件，并通過前饋補(bǔ)償器在擾動(dòng)產(chǎn)生影響前減小或消除擾動(dòng)。微分作用無法消除余差，但是提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的分析，選擇前饋—反饋的控制方案[8]。另外，要實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償是比較困難的，由于對(duì)象特性受負(fù)荷和溫度等因素的影響而產(chǎn)生漂移，從而影響前饋控制模型。根據(jù)不變性原理，前饋控制有可能得到完善的控制效果。在擾動(dòng)進(jìn)入水箱改變液位之前，電磁流量計(jì)能檢測到的流量信號(hào)，即干擾的流量可以測得。5%以內(nèi)，并對(duì)干擾有比較快的響應(yīng)速度，能在較短的時(shí)間內(nèi)克服擾動(dòng)，達(dá)到理想的控制效果。引入前饋控制可以獲得顯著的控制效果。針對(duì)液位控制系統(tǒng)中較為基礎(chǔ)的單容水箱作為控制對(duì)象，單容液位控制系統(tǒng)具有非線性，滯后，耦合等特征，而且主要干擾可以通過流量變送器測得，能夠很好的模擬工業(yè)過程特征。在自動(dòng)化控制的工業(yè)生產(chǎn)過程中，一個(gè)很重要的控制參數(shù)就是液位。PLC通過模擬量I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D,D/A 轉(zhuǎn)換,并對(duì)模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制，可用PID子程序來實(shí)現(xiàn)，也可使用專用的PID模塊。通過變頻器改變電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速的方式來控制水位，能夠提高能源的利用率；用PLC來進(jìn)行控制，控制效果比較好，能滿足蒸汽發(fā)生器水位控制的要求；運(yùn)用現(xiàn)場總線技術(shù)，可以節(jié)省系統(tǒng)的布線，對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)充也非常的方便；運(yùn)用上位機(jī)畫面顯示，能夠使操作員在控制室既可以了解現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表的工作狀況，也能對(duì)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，還可以預(yù)測或?qū)ふ夜收?，使設(shè)備始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)視和可控狀態(tài)之中。對(duì)于量大的配套項(xiàng)目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn)，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS (Distributed Control System) 中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。第四，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，采用封裝的方式，適合于各種震動(dòng)、腐蝕、有毒氣體等的應(yīng)用場合。而且PLC采用了許多硬件和軟件抗干擾措施。(3)系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)，尤其適用于時(shí)變、非線性、時(shí)延系統(tǒng)的控制。模糊控制是以模糊集合理論、模糊語言及模糊邏輯為基礎(chǔ)的控制，它是 模糊數(shù)學(xué)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，是一種非線性智能控制。既然模型在不斷的改進(jìn)，顯然，基于這種模型綜合出來的控制作用也將隨之不斷的改進(jìn)。在動(dòng)態(tài)時(shí)，則依靠前饋控制能有效的減少被調(diào)參數(shù)的動(dòng)態(tài)偏差，從而提高控制質(zhì)量。前饋控制是按照擾動(dòng)作用的大小進(jìn)行控制, 所以控制是及時(shí)的。積分控制作用能消除系統(tǒng)余差，使系統(tǒng)成為無差系統(tǒng)，但降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并增加了調(diào)節(jié)時(shí)間。比例控制作用可使系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)定，但是不能消除系統(tǒng)余差，比例系數(shù)增大，余差會(huì)減小，但隨著比例系數(shù)的增大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)逐漸下降。前饋控制可以獲得顯著的控制效果。根據(jù)不變性原理，前饋控制有可能得到完善的控制效果。隨著生產(chǎn)過程的不斷進(jìn)行，通過在線辯識(shí)，模型會(huì)變得越來越準(zhǔn)確，越來越接近于實(shí)際。再比如某些控制對(duì)象，其特性可能在運(yùn)行過程中要發(fā)生較大的變化，但通過在線辯識(shí)和改變控制器參數(shù)，系統(tǒng)也能逐漸適應(yīng)[2]。(2)模糊控制是一種語言變量控制器，其控制規(guī)則只用語言變量的形式定性的表達(dá)，不用傳遞函數(shù)與狀態(tài)方程，只要對(duì)人們的經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，進(jìn)而從中提煉出規(guī)則，直接給出語言變量，再應(yīng)用推理方法進(jìn)行觀察與控制。 PLC控制系統(tǒng)PLC控制特點(diǎn)：第一，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，平均故障時(shí)間為幾十萬小時(shí)。第三，設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量少。 DCS控制系統(tǒng)可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向 。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過海，各顯神通，功能干差萬別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。通過對(duì)蒸汽發(fā)生器給水系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分析和蒸汽發(fā)生器水位控制的要求，建立了基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。從而我們現(xiàn)在就引入了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及時(shí)。對(duì)于時(shí)滯較大、擾動(dòng)幅度大而頻繁的過程控制往往不能滿足生產(chǎn)要求。參考文獻(xiàn)[1] 王樹青．工業(yè)過程控制工程[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[2] 施仁，劉文江，鄭輯．自動(dòng)儀表與過程控制[M]．北京：電子工業(yè)出版社，1995[3] 邵裕森．過程控制及儀表[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1995[4] 尹宏業(yè)．可編程控制器應(yīng)用[M]．北京：航天出版社，1998[5] 吳麗．電氣控制與PLC實(shí)用教程[M]．鄭州：黃河水利出版社，2005[6] 顧戰(zhàn)松．可編程控制器原理及應(yīng)用[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1996[7] 尤田涑．參數(shù)檢測與過程控制[M]．杭州：浙江大學(xué)出版社，1997[8] 黃俊飲．靜、動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的實(shí)用建模過程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988[9] 金以慧．過程控制[M]．北京：青華大學(xué)出版社，1993[10] 汪仁先．自動(dòng)控制原理[M]．北京：兵器工業(yè)出版社，1996[11] 俞金壽．過程控制系統(tǒng)和應(yīng)用主編[M]．北京：機(jī)械