工程設(shè)計與實(shí)踐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件(編輯修改稿)
2025-01-18 22:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 制應(yīng)該帶來高的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)在兩方面： 一是系統(tǒng)設(shè)計的性能價格比， 在滿足設(shè)計要求的情況下，應(yīng)盡量采用可靠、廉價的元器件并盡量縮短設(shè)計周期； 二是投入產(chǎn)出比， 應(yīng)該從提高生產(chǎn)過程的產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量，降低能耗，消除環(huán)境污染，改善勞動條件等方面進(jìn)行綜合評估。 實(shí)施步驟 自動化系統(tǒng)工程的設(shè)計與實(shí)施一般可分為 4個階段： 項(xiàng)目確定與合同簽訂階段、初步設(shè)計與詳細(xì)設(shè)計階段、仿真調(diào)試與安裝運(yùn)行階段和資料歸檔與項(xiàng)目驗(yàn)收階段。 項(xiàng)目確定與合同簽訂階段 初步設(shè)計與詳細(xì)設(shè)計階段 1．總體設(shè)計 （ 1）確定系統(tǒng)任務(wù)與控制方案 首先應(yīng)對控制對象的工藝流程進(jìn)行透徹分析，明確具體控制要求，確定系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，然后根據(jù)系統(tǒng)要求，以及所選設(shè)備的性能價格比、操作的方便程度、可擴(kuò)展性等，確定一種比較合理的設(shè)計方案，例如，采用開環(huán)還是閉環(huán)控制、簡單控制還是復(fù)雜控制等。 （ 2）確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式 進(jìn)行控制裝置機(jī)型的選擇。 （ 3）選擇現(xiàn)場設(shè)備 現(xiàn)場設(shè)備主要是傳感器、變送器和執(zhí)行器的選擇。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能測量各種參數(shù)的傳感器，如溫度、壓力、流量、液位、成分、位移、重量、速度等，種類繁多，規(guī)格各異；而執(zhí)行器也有模擬量執(zhí)行器、數(shù)字量執(zhí)行器及電動、氣動、液動等之分。因此，如何正確選擇這些現(xiàn)場設(shè)備，確實(shí)不是一件簡單的事情，其中的任何一個環(huán)節(jié)都會影響系統(tǒng)的控制任務(wù)和控制精度。 （ 4）確定控制算法 控制算法的選擇與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有關(guān)，在系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型確定后，便可推導(dǎo)出相應(yīng)的控制算法。 所謂數(shù)學(xué)模型，就是系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它表示系統(tǒng)輸入 /輸出及其內(nèi)部狀態(tài)之間的關(guān)系。 一般由實(shí)驗(yàn)方法測出系統(tǒng)的階躍響應(yīng)特性曲線，然后由曲線確定出其數(shù)學(xué)模型。當(dāng)系統(tǒng)模型確定之后，即可確定控制算法?？刂葡到y(tǒng)的主要任務(wù)就是按此控制算法進(jìn)行控制?？刂扑惴ǖ恼_與否，直接影響控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。 （ 5）硬、軟件功能的劃分 一般的考慮原則是， 視控制系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境與今后的生產(chǎn)數(shù)量而定。 對于今后能批量生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，為了降低成本，提高產(chǎn)品競爭力，在滿足指標(biāo)功能的前提下，應(yīng)盡量減少硬件器件，多用軟件來完成相應(yīng)的功能。如果軟件實(shí)現(xiàn)很困難，而用硬件實(shí)現(xiàn)卻比較簡單，且系統(tǒng)的批量又不大的話，則用硬件實(shí)現(xiàn)功能比較妥當(dāng)。 （ 6）其他方面的考慮 還應(yīng)考慮人機(jī)界面、系統(tǒng)的機(jī)柜或機(jī)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計、抗干擾等方面的問題。最后初步估算一下成本，做出工程概算。 2．硬件設(shè)計 （ 1）核心控制裝置 無論選用現(xiàn)成的 IPC，還是采用 PLC裝置，設(shè)計者都要根據(jù)系統(tǒng)要求選擇合適的模板或模塊。選擇的內(nèi)容一般包括： ? 根據(jù)控制任務(wù)的復(fù)雜程度、控制精度以及實(shí)時性要求等選擇主機(jī)板（包括總線類型、主機(jī)機(jī)型等）。 ? 根據(jù)
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