自动控制门系统设计21页PPT
合集下载
自动控制系统概述.ppt
第四节 过渡过程和品质指标
二、控制系统的过渡过程
系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
举例
给定值 控制器 执行器
-
测量、变送
干扰
当干扰作用于对象，系
被控变量 统输出y发生变化，在
对象
系统负反馈作用下，经
过一段时间，系统重新
恢复平衡。
控制系统方块图
第四节 过渡过程和品质指标
系统在过渡过程中，被控变量是随时间变化的。被控 变量随时间的变化规律首先取决于作用于系统的干扰 形式。
液位人工操作图
控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要
液位自动控制图
第一节 自动控制系统的组成
液位自动控制
常用术语 被控对象：需要实现控制的设备、机械和生产过程 被控变量：对象内要求保持一定数值的物理量，即输出量 控制变量：受执行器控制，用以使被控变量保持一定数值 的物料和能量 干扰：除控制变量以外，作用于对象并引起被控变量变化 的一切因素 给定值：工艺规定被控变量所要保持的数值 偏差：设定值与测量值之差
在生产中，出现的干扰是没有固定形式的，且多半属 于随机性质。在分析和设计控制系统时，为了安全和 方便，常选择一些定型的干扰形式，其中常用的是阶 跃干扰。
第四节 过渡过程和品质指标
常见典型信号 阶跃信号、斜坡信号、脉冲信号、加速度信号和正弦信号等。
阶跃信号
数学表达式为： r(t) A t≥0 0 t<0
阶跃干扰作用
第四节 过渡过程和品质指标
自动控制系统在阶跃干扰作用下过渡过程的四种形式
非周期衰减过程 √
衰减震荡过程
√
对于控制质量要求不 高的场合，如果被控
等幅震荡过程 ？变的量范允围许内在振工荡艺（许主可要
自动控制系统课程设计.ppt
保护电路
三相交流电源
三相全控桥
直流电动机
双闭环调速
触发电路
图2-3 系统设计框图
变流器主电路和保护环节设计
• 整流变压器
• 在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电 压与电网电压往往不一致；此外，为了尽量减小 电网与晶闸管装置的相互干扰，要求它们相互隔 离，故通常要配用整流变压器，这里选项用的变 压器的一次侧绕组采用△联接，二次侧绕组采用Y 联接。
课程设计的主要任务
• (一) 系统各环节的选型：
1、主回路方案确定； 2、控制回路选择；
• (二) 主要电气设备的计算和选择：
1、整流变压器计算； 2、晶闸管整流元件； 3、系统各主要环节的设计； 4、平波电抗器选择计算；
• (三) 系统参数计算：
1、电流调节器ACR中 、 计算； 2、转速调节器ASR中 、 计算；
本设计采用如下图阻容吸收回路来抑制过电压
图3-3 元件换相保护原理图
• 其中
C (2 ~ 4)IT 103
• 电阻功率选择 PR 1.75 fCUTm 2 10 6 (W )
• 过电流保护
• 将快速熔断器安装在交流侧或直流侧，在直流侧与元件直 接串联。
• 选择时应注意以下问题： • ① 快熔的额定电压应大于线路正常工作电压的有效值。 • ② 熔断器的额定电流应大于溶体的额定电流。 • ③ 溶体的额定电流 计算公式 三相交流电路的一次侧过电流保护 • 在本设计中，选用快速熔断器与电流互感器配合进行三
• β=0.77V/A，α=0.007Vmin/r
直流拖动系统系统总体设计
• 主要任务
1、系统总体方案的选择； 2、系统方案的实体设计； 3、系统各主要保护环节的设计； 4、系统的动态工程设计；
自动控制系统概述ppt课件
号
号
1 就地安 装仪表
2 集中仪 表盘面 安装仪 表
3 就地仪 表盘面 安装仪 表
4
嵌在管道 中
集中仪表 盘后安装 仪表
5 就地仪表 盘后安装 仪表
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
对于处理两个或两个以上被测变量，具有相同或不同 功能的复式仪表时，可用两个相切的圆或分别用细实线圆 与细虚线圆相切表示（测量点在图纸上距离较远或不在同 一图纸上），如下图所示。
对于一个稳定的系统（所有正常工作的反馈系统都是稳定系统 ）要分析其稳定性、准确性和快速性，常以阶跃作用为输入时 的被控变量的过渡过程为例，因为阶跃作用很典型，实际上也 经常遇到，且这类输入变化对系统来讲是比较严重的情况。
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
信号常见形式 斜坡信号、脉冲信号、加速度信号和正弦信号、阶跃信号等。
执行器
液位自动控制系统方框图
每个方框表示组成系统的一个环节，两个方框之间用带箭 头的线段表示信号联系；进入方框的信号为环节输入，离 开方框的为环节输出。
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
注意！
方框图中的每一个方框都代表一个具体的装置。 方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联 系，与工艺流程图上的物料线有区别。 “环节”的输入会引起输出的变化，而输出不会反过来直 接引起输入的变化。环节的这一特性称为“单向性” 。 自动控制系统是一个闭环系统
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
蒸汽加热器温度控制系统
给定值x
偏差e
控制器输出p
控制器
干扰作用f
操纵变量q 执行器
对 象 被控变量y
《闸门自动控制系统》PPT课件
27.12.2020
精选PPT
15
数据采集监视
该系统通过RS232协议与前端PLC通讯，通过即 时的接收PLC返回数据来实时的周期性的采集水位数 据、及闸门开度/开关情况数据。软件会自动检查数据 合法性，并进行分类处理，用户则能够及时、安全、 准确地读取各闸门上的监测数据以及闸门设备的工作 状态。并能根据要求发出监控指令或进行自动存储或 实时显示。
27.12.2020
精选PPT
23
项目完成情况
任务书要求 自动监测被控闸门开度及工况 闸门运行参数、运行状态的监测及记录 自动监测闸门上下游水位 根据操作规程自动控制闸门启闭 具有手动/自动转换功能 生成日报表、月报表、年报表 可定开度自动控制 具有视频监控画面和电视监视前端操作过程功能 具有操作过程记录功能 具有操作过程查询 自动生成闸门运行实时数据库、历史数据库、事件数据库
232/ 485 PLC
现地控 制柜
精选PPT
洞天闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
芙蓉溪闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
5
平政桥闸坝
打印机
232转485 232
单
监控中心
一
闸
485
群
系
模拟量采 集模块
PLC可编程控制器
485通 讯模块
统
图
水 位
显
示
闸
闸
门
门
开
系列低压配电
现
度
与保护器件
27.12.2020
精选PPT
22
系统管理
•1 数据备份
该系统提供了人工和自动进行数据备份的功能。为了 避免出现意外导致的数据损害甚至丢失，该系统提供了 完备的两种备份方式供用户选择。使数据损害降到最低。
《自动门设计》课件
旋转门
适用于户外、商业、酒店等高端 场所，具备美观外形和高度自动 化特点。
自动门传感器的种类
1
红外线传感器
2
适用于单向通行的场所，检测范围狭窄，
需要定期清洁以保持敏感度。
3
微波传感器
适用于大门通道较宽、行人流量较大的 场所，具备高度精准的探测能力。
机械型传感器
适用于医院等场所，对工作环境的湿度 和温度要求较高，但使用寿命长。
自动门与传统门的对比
节省空间
自动门的滑动式设计可以节省室内的空间，相 比之下，传统门尤其是推拉门需要占用更多的 空间。
提高效率
由于无需人工干预，自动门可以更快更方便地 完成开启和关闭，因此在高流量场所或交通要 求高的环境下使用更为合适。
易于操作
自动门的使用非常简便，甚至可以通过遥控或 传感器自动打开和关闭。而传统门则需要人工 推拉或旋转才能操作。
自动门的安装和维护保养
安装时
安装自动门需要考虑到空间和通道的大小、材料、制造商等多个因素。
保养时
保养自动门需要定期清洁、润滑、紧固螺丝、检查电线和气囊等，以确保工作效率和安全性。
注意事项
在安装和维护自动门时，一定要先断电，确保人身安全和设备安全。
自动门的市场前景和发展方向
自动门市场前景广阔，未来将继续向智能化和多功能方向发展，以更好地满 足人们的需求。同时，自动门也将成为智能建筑的重要组成部分。
自动门电动系统的组成
1 电机
提供动力，控制自动门开合。
3 控制器
控制自动门信号的感的速度，保证安全性。
4 传动装置
作为电机与活动门扇之间的中介，将动力传 输到门扇上。
自动门电动系统的工作原理
电机配合
自动控制原理与系统PPT课件
4. 控制器（放大元件）：比较环节输出的 信
号，经控制器成为合适的信号，输出给执行元件。
5.执行元件：驱动被控对象的环节。
6.控制对象(被调对象)：要求实现自动控制 的
机器设备或生产过程。
7.反馈环节：将输出量引出，再回送到控制 第17页/共30页
*元件排列从左至右，给定元件在最左端， 控 制对象在最右端。从左至右的通道称为顺馈通道， 或前向通道。将输出信号引回输入端的通道称为 反馈通道，或反馈回路。 （二）.系统中的各个量：
3.自动控制系统：自动控制系统是指由控制 装置与被控对象结合起来的，能够对被控对 象的
一些物理量进行自动控制的一个有机整体。
二、自动控制的应用：
锅炉设备的压力和温度自动保持恒定
数控机床按照预定的程序自动地切削工件
导弹发射与制导系统，自动地使导弹攻击 敌
方目标
无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞 行
§ 1-1 引言
一、基本概念： 1.控制：是使某些物理量按指定的规律变化
（包 括保持恒定），以保证生产的安全性， 经济性及 产品质量等要求的技术手段。
2.自动控制：就是在没有人直接参与的情况 下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、 目标要求等进行自动的调节与控制，使之达到 预期的状态或性能要求。
第1页/共30页
起来的，能够对被控对象的一些物理量进行自动 控
制的一个有机整体。
（一）.硬件部分： 1.给定元件：调节给定信号，以调节输出量 的大
小。
2.检测元件：检测第1输6页出/共3量0页 的大小，并反馈到
3.比较环节：反馈信号与给定信号在此迭加，
信号的极性以“+”或“-”表示。极性相同为 正反馈，
极性相反为负反馈。
号，经控制器成为合适的信号，输出给执行元件。
5.执行元件：驱动被控对象的环节。
6.控制对象(被调对象)：要求实现自动控制 的
机器设备或生产过程。
7.反馈环节：将输出量引出，再回送到控制 第17页/共30页
*元件排列从左至右，给定元件在最左端， 控 制对象在最右端。从左至右的通道称为顺馈通道， 或前向通道。将输出信号引回输入端的通道称为 反馈通道，或反馈回路。 （二）.系统中的各个量：
3.自动控制系统：自动控制系统是指由控制 装置与被控对象结合起来的，能够对被控对 象的
一些物理量进行自动控制的一个有机整体。
二、自动控制的应用：
锅炉设备的压力和温度自动保持恒定
数控机床按照预定的程序自动地切削工件
导弹发射与制导系统，自动地使导弹攻击 敌
方目标
无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞 行
§ 1-1 引言
一、基本概念： 1.控制：是使某些物理量按指定的规律变化
（包 括保持恒定），以保证生产的安全性， 经济性及 产品质量等要求的技术手段。
2.自动控制：就是在没有人直接参与的情况 下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、 目标要求等进行自动的调节与控制，使之达到 预期的状态或性能要求。
第1页/共30页
起来的，能够对被控对象的一些物理量进行自动 控
制的一个有机整体。
（一）.硬件部分： 1.给定元件：调节给定信号，以调节输出量 的大
小。
2.检测元件：检测第1输6页出/共3量0页 的大小，并反馈到
3.比较环节：反馈信号与给定信号在此迭加，
信号的极性以“+”或“-”表示。极性相同为 正反馈，
极性相反为负反馈。
中央控制门锁系统PPT课件
3车速感应式
当点火开关接通时, 电流流经报警灯可使 3 个车门的报警灯开关此时门未锁 搭铁, 报警灯亮. 若按下锁门开关, 定时器使三极管T2 导 通一下, 在三极管T2 导通期间, 锁定继电 器线圈L1 通电, 常开触点闭合, 门锁执行 机构通正向电流, 执行锁门动作.当按下 开锁开关, 则开锁继电器线圈L2 通电, 常 开触点闭合, 门锁执行机构通反向电流, 执行开门动作.汽车行驶时, 若车门未锁, 且车速低于10 km/ h 时, 置于车速表内的 10 km/ h 开关闭合, 此时稳态电路不向三 极管T1 提供基极电流; 当行车速度高于10 km/ h 以上时, 10 km/ h 车速感应开关断开, 此时稳态电路给三 极管T1 提供基极电流, T1 导通, 定时器 触发端经T1 和车门报警灯开关搭铁, 如 同按下锁门开关一样, 使车门锁定.从而 保证行车安全.日本有些轿车在中央集控 门锁系统中安装车速传感器系统, 当车速 大于15 km/ h时, 开关接通, 实现上述功 能.
5当任意一扇车门打开或者没有完全关闭时,检查操作终止功能.当任意一扇 车门打开或者没有完全关闭时,检查车门不能通过遥控开关上锁.
6检查警告灯的闪烁和警报器呜叫功能响应. ①当按下LOCK开关时,检查警告灯应闪烁1次,同时伴有所有车门上锁的动作. ②当按下UNLOCK开关时,检查警告灯应闪烁2次,同时伴有打开所有车门开 锁的动作. 7检查遥控功能 当按下PANIC开关不少于1.5s时,检查TVSS警报器应有鸣叫,警告灯开始闪烁. 一旦按下UNLOCK开关或者再按1次PANIC开关时,鸣叫声音和闪烁应停止. 8检查搜索功能 注意：在灯光暗浑的夜晚和大量停车的停车场,能够利用声音和闪光指示,较 容易的找到汽车. 当车门锁住时,按LOCK开关一次,检查警告灯应闪烁15s.
基于PLC 控制的自动门系统课件大学课件
过程； ④松开电极，移至新的焊点位置，开始新的焊接循环。
这几个过程相互配合，合理分配时间，确保每个过程顺利完成， 才能保证车体的焊接质量。
在焊枪自动控制过程中，PLC输出信号控 制焊枪的加压，并输出信号启动焊接控制 器，由焊接控制器和焊接变压器按焊接规 范控制焊枪的焊接电流和时间分配。当焊 接过程完成后，焊接控制器输出完成信号， 此信号输入到PLC，由PLC控制焊枪的卸压 及焊枪移至新的焊点位置，进行新的焊接 循环过程。
输送装置主要由托板、托板的输送装 置、抓取板件的机械手等机构组成,完 成工位间部件的输送任务。
• 现在以某焊接生产线上的一把自动焊枪为例，介绍 焊枪PLC控制系统设计方法。
• 控制要求：
• ①此自动焊枪可以进行手动和自动控制。
• ②能够完成2个焊点的焊接任务。
• 焊枪要完成2个焊点的自动焊接任务动作程序为：原 点自动启动→上升→加压→焊接1→卸压→下降→前 进→上升→加压→焊接2→卸压→下降→后退→原点 结束。
自动门自动工作过程分析
这个案例中应用PLC作为主控制器， 光电感应探测器作为检测器件，
当有人或物体靠近门时，光电感应探测器探知进入 感应区域的通行者，立即输出低电平有效信号给PLC 控制器。 PLC获取该输入信号，启动电机，驱动开门。开门到 限位开关位置时，电动机停止运行。 开门延时一时间段后，并探测到无人后（光电感应探 测器无信号），PLC发出关门信号，电机反转，当门 移动到关门限位开关位置时，电动机停止运行。
X7 出： Y1 开门执行机构； Y2 关门执行机构；
（3）蜂鸣器控制 当门将要关时，Y3 输出，蜂鸣器响1S “T2时间” 以 提示行人。
当故障报警时，蜂鸣器短促响10 S “T5时间” 。其中 T5为故障报警时蜂鸣器作用总的时间，
自动控制系统概述ppt课件
求： z f (x)
拉普拉斯变换
拉氏变换的实质：将实变量t的函数f（t），变换成复变量s（s=α+jβ）的函数F（s）。
F (s) f (t)estdt L[ f (t)] 0
其中： f (t) 为原函数， F(s) 为拉氏变换式（或象函数）
记为：
拉氏 变换 F(s) L[ f (t)]
第一节 自动控制系统的组成
进
料
口
调
节
器
变
送
器
执 行 器
进
料
口
调
节
器
变
送
器
进 料 口
变 送 器
控 制 站
执
执
行
行
器
器
控制系统的 4 个基本环节：
被控对象、检测仪表(测量变送环节)、控制器、执行器
几个常用术语 ：
（1）被控对象 需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象，简称对象。 （2）被控变量 对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的物理量称为被控
y (t ) B
e()
Sp
B
C
稳定误差范围： 2％ 或者 5％的新稳态值
0
t1
t2
t3
t
超调量σ： B/C *100%
衰 减 比n： n B / B
余差 e(∞)： e()
过渡时间tp： 振荡周期：
t p t3 t2 t1
自动控制系统希望的结果： •最大偏差（超调量）？ •答：越小越好 •衰减比？
的测量值而非实际值，因此，在控制系统中通常把设定值与测量值之差定义为偏 差。
第二节 自动控制系统的方块图：
一、信号和变量：
+
拉普拉斯变换
拉氏变换的实质：将实变量t的函数f（t），变换成复变量s（s=α+jβ）的函数F（s）。
F (s) f (t)estdt L[ f (t)] 0
其中： f (t) 为原函数， F(s) 为拉氏变换式（或象函数）
记为：
拉氏 变换 F(s) L[ f (t)]
第一节 自动控制系统的组成
进
料
口
调
节
器
变
送
器
执 行 器
进
料
口
调
节
器
变
送
器
进 料 口
变 送 器
控 制 站
执
执
行
行
器
器
控制系统的 4 个基本环节：
被控对象、检测仪表(测量变送环节)、控制器、执行器
几个常用术语 ：
（1）被控对象 需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象，简称对象。 （2）被控变量 对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的物理量称为被控
y (t ) B
e()
Sp
B
C
稳定误差范围： 2％ 或者 5％的新稳态值
0
t1
t2
t3
t
超调量σ： B/C *100%
衰 减 比n： n B / B
余差 e(∞)： e()
过渡时间tp： 振荡周期：
t p t3 t2 t1
自动控制系统希望的结果： •最大偏差（超调量）？ •答：越小越好 •衰减比？
的测量值而非实际值，因此，在控制系统中通常把设定值与测量值之差定义为偏 差。
第二节 自动控制系统的方块图：
一、信号和变量：
+
自动控制系统课设ppt
传感器技术
传感器是自动控制系统的重要 组成部分，用于检测和测量被
控对象的各种参数。
传感器的选择和设计需要根 据被控对象的特性和测量要 求进行，需要考虑精度、可 靠性、响应速度等因素。
传感器技术的发展对于提高自 动控制系统的性能和可靠性具
有重要意义。
执行器技术
01
执行器是自动控制系统的输出部分，用于实现对被控对象的控 制。
控制策略
采用运动学和动力学控制算法，根据 机器人运动轨迹的数学模型和控制目 标，计算出控制信号，驱动伺服电机 实现机器人的精确运动。
系统组成
工业机器人控制系统主要由机器人本 体、控制器、伺服驱动器等组成，能 够实现机器人的运动轨迹规划、速度 和加速度控制等功能。
优点
工业机器人控制系统能够提高生产效 率、降低劳动强度、提高产品质量等 优点。
硬件设计
选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设 备，并设计连接方式。
软件设计
编写控制算法，设计用户界面，实现数据采集、处理和输出等功能。
系统实现
系统集成
将各个模块集成在一起，进行测试和调试。
系统调试
通过实验验证系统的性能，调整参数以满足 设计要求。
系统优化
根据测试结果，对系统进行优化，提高性能 和稳定性。
3
通信技术的发展对于提高自动控制系统的远程控 制能力和数据传输能力具有重要意义。
04 自动控制系统应用领域
CHAPTER
工业自动化
生产过程控制
物流与仓储管理
通过自动化控制系统，实现对生产过 程中的温度、压力、流量等参数的精 确控制，提高生产效率和产品质量。
通过自动化设备与控制系统，实现物 料的高效搬运、存储和跟踪，降低物 流成本。