控制系统实例32个

机械工程中的常用自动控制系统

• 由硬件和软件两部分组成。 • 硬件包括：主机板、系统总线、I/O接口、人机联系设备、过程输入输出通道等。 • 软件包括：系统软件、支持软件和应用软件。
• 总线式工控机由电源、机架、总线母板、中央处理器（CPU）、人机接口及功能丰富的外部I/O模板组成。
• 为保证系统的安全性和稳定性，具有全钢结构带滤网和加固压条的机箱结构、基于总线的无源大母板结构、双冷风扇配置、高可靠性电源装置等特殊机构。
某无源母板
PICMG插槽与全长CPU卡
• 除了通用的总线式工控机外，盒式工控机、盘式工控机、工业级工作站等适合不同工作环境的工控机也都被广泛使用。
某盒式工控机
盘式工控机，也叫做工业平板电脑
• 工业控制软件可分为系统软件、支持软件、应用软件三个部分。
• 系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序，目前的主流系统软件为Windows系列平台。
• 支持软件包括汇编语言、高级语言、编译程序、编辑程序、调试程序、诊断程序及第三方软件接口等。如高级编程语言 Microsoft Visual Basic、VC++、D elphi，第三方接口DELTA TAU公司的PTALK等。
• 应用软件是系统设计人员针对某个生产过程而编制的控制和管理程序。包括过程输入程序、过程控制程序、过程输出程序、人-机接口程序、打印显示程序和公共子程序等。
3.3 传感器及信号采集卡
• 3.3.2 测距仪
• 超声波测距仪的原理：超声波发射器发射超声波，通过被测物体的反射，接受器接收回波，从发射到接收的时差来测量被测距离。是一种非接触式测量。
• 采集卡——采集各种电信号，并将其转化为数字量信号供计算机等数字控制器处理。

控制系统实例32个开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置控制量控制量控制量控制量控制量5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统控制量控制量控制量控制量控制量控制量12、公共汽车车门开关控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量控制量（压缩空控制量控制量输入量（压力传感器是否测到压力异常信号）控制量17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理控制量控制量控制量给定量给定量2、投篮3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统被控量给定量被控量给定量（设定的水位高被控量给定量（设定的温5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量给定量（设定的温被控量给定量（设定的温被控量控制量给定量（设定的温被控量 —80℃）控制量9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量给定量（设定的水控制量被控量给定量被控量给定量（设定的控制量控制量。

(整理)自动控制系统的数学模型

第二章自动控制系统的数学模型教学目的：（1）建立动态模拟的概念，能编写系统的微分方程。

（2）掌握传递函数的概念及求法。

（3）通过本课学习掌握电路或系统动态结构图的求法，并能应用各环节的传递函数，求系统的动态结构图。

（4）通过本课学习掌握电路或自动控制系统动态结构图的求法，并对系统结构图进行变换。

（5）掌握信号流图的概念，会用梅逊公式求系统闭环传递函数。

（6）通过本次课学习，使学生加深对以前所学的知识的理解，培养学生分析问题的能力教学要求：（1）正确理解数学模型的特点；（2）了解动态微分方程建立的一般步骤和方法；（3）牢固掌握传递函数的定义和性质，掌握典型环节及传递函数；（4）掌握系统结构图的建立、等效变换及其系统开环、闭环传递函数的求取，并对重要的传递函数如：控制输入下的闭环传递函数、扰动输入下的闭环传递函数、误差传递函数，能够熟练的掌握；（5）掌握运用梅逊公式求闭环传递函数的方法；（6）掌握结构图和信号流图的定义和组成方法，熟练掌握等效变换代数法则，简化图形结构，掌握从其它不同形式的数学模型求取系统传递函数的方法。

教学重点：有源网络和无源网络微分方程的编写；有源网络和无源网络求传递函数；传递函数的概念及求法；由各环节的传递函数，求系统的动态结构图；由各环节的传递函数对系统的动态结构图进行变换；梅逊增益公式的应用。

教学难点：举典型例题说明微分方程建立的方法；求高阶系统响应；求复杂系统的动态结构图；对复杂系统的动态结构图进行变换；求第K条前向通道特记式。

的余子式k教学方法：讲授本章学时：10学时主要内容：2.0 引言2.1 动态微分方程的建立2.2 线性系统的传递函数2.3 典型环节及其传递函数2.4系统的结构图2.5 信号流图及梅逊公式2.0引言：什么是数学模型？为什么要建立系统的数学模型？1. 系统的数学模型：描述系统输入输出变量以及各变量之间关系的数学表达式。

１）动态模型：描述系统处于暂态过程中个变量之间关系的表达式，他一般是时间函数。

(完整版)控制系统实例32个

开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统控制量控制量控制量控制量控制量控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量控制量控制量控制量控制量（压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统控制量控制量控制量输入量（压力传感器是否测到压力异常信号）控制量控制量控制量19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量给定量给定量被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量控制量被控量冰箱实给定量给定量被控量—80℃）控制量11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量粮库内给定量（设定控制量给定量控制量。

(焊机)群控控制系统——焊接事务管理与控制之新篇章

(焊机)群控控制系统——焊接事务管理与控制之新篇章文/制造事业部吴守齐焊接技术是压力容器产品制造的核心，焊接质量的提高、效率的提升以及可追溯性的提升均成为管理者的首要任务，然而，传统的焊接管理方式仅靠管理人员的巡查来控制焊接规范的执行，这种方式存在滞后、失真等诸多局限性，导致工艺的可执行性、可指导性受到极大的阻碍。

近些年来，（焊机）群控系统在机械制造行业颇受青睐，其对焊接工艺的可执行性、焊接实施曲线的可分析性、焊接质量的可追溯性、焊接效率的可分析性、焊接成本控制的精确性等均彻底的颠覆了传统的管理模式。

其优点在于将全数字电焊机与信息化网络平台实现完美对接，通过监控软件对焊接的过程参数实时地显示并记录在电脑中，实现焊接的网络监控，相对常规焊机增加焊接规范、焊接用时、焊材消耗量以及设备状态等的状态监控，加强了焊接工艺的执行，提高焊接质量，杜绝违规操作；可追溯焊接质量，为焊工技能水平培训和考核提供数据依据，便于提高焊工技能水平和质量意识，最终提高产品焊接质量；同时，便于完善车间及焊机管理，加强焊材消耗、焊工工时管理，为工厂节约成本提供数据依据。

一、意识的转变1、管理人员似乎传统的管理模式已经在大多数管理人员的心中根深蒂固，可是，随着时代的变化，人的价值观也潜移默化的发生着变化，很多企业都明显的感觉到现在人员的管理纯粹的依赖责任心去约束已经不太现实，大多数事情都需要用数字去说话，然而，焊接呢？如果想到得到一条质量过关的焊缝，尤其对于我们现水平的自动化程度比较低的情况，便更多的依赖于操作者的责任心，于是矛盾就产生了，如何解决呢？有两个方向可供选择：1、提高设备的自动化程度，从而降低对技能的依赖；2、通过数字监控控制和限制焊接电源的参数设置，从而间接的控制操作者的焊接行为。

也就是说一个合格的管理人员应该意识到其中的道理，即，从“唯心管理”向“唯物管理”过度的必要性。

2、操作者何为合格的员工呢？可能责任心强弱是衡量合格与否的一项重要指标，从表面上看来，一个人的责任心、效率与薪酬三者之间并没有直接联系，然而，在并没有一个具有时效性制度去约束的前提下，三者似乎又存在一些微妙的比例关系，于是矛盾又产生了，又如何解决呢？为了负责而牺牲利益？为了利益而牺牲责任？从一个管理人员的角度看来这个问题很容易回答，很自然的会选择前者，然而，每个员工作为一个自然的个体，面临这个问题似乎就很难抉择。

DCS、FCS控制系统在锅炉控制中的应用

D CS 、FCS 控制系统在锅炉控制中的应用Ξ石　卫(中海石油天野化工股份有限公司) 中图分类号:TK 32 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)20—0023—03 目前,我国有中小型锅炉十几万台,在使用中普遍存在调节手段有限、锅炉的产汽能力不能随外界负荷的变化而及时变化的现象。

由于炉膛温度偏低,排烟温度较高,风煤比不能及时调整,炉膛换热效率较低,从而降低了锅炉的效率。

中小型锅炉和负荷管网组成的系统是一个大滞后、大惯性、大不确定性的非线性系统,因其燃烧过程复杂,如煤质、风量、风煤比、负荷变化大等诸多因素都会对其产生影响,即干扰性比较大,所以,以传统的手工操作和仪表控制等手段组成的控制系统难以对锅炉进行有效的控制。

现在应用DC S 和FCS 控制系统所开发的锅炉控制系统,能够真正实现锅炉燃烧控制,使锅炉能长周期、稳定、经济地运行,在国内有很大的市场。

1　DCS 、FC S 系统1.1　DC S 系统DC S 系统为现代分散型控制系统,一般由管理级设备、监控级设备和过程级设备组成的多级体系,通过局部网络互相连接.过程级设备从过程对象采集实时数据,按预先组态的控制策略,并接受操作人员的控制指示,对过程对象进行实时控制,操作人员通过监控级设备,监视过程对象和控制装置的运行情况,并通过局域网,向过程级设备发出指令,干预过程对象的控制系统有监控级设备和过程级设备,通过通信网络互相连接而成。

为了使系统的构成灵活实用,能够提供单机系统、小型系统、中型系统、大型系统的任意选择和组合,过程级设备由过程控制器、数字调节器、可编程控制器PL C 等组成,监控级设备由简易操作站、局部操作站、监控操作站、监控计算机组成。

1.2　FC S 系统现场总线是年代初期兴起的一种先进工业控制技术,与DC S 系统相比有许多优点。

它是一种全数字化、全分散型、全开放、可互操作和开放式互联网络的新一代控制系统,是计算机技术、通信技术和控制技术的综合和集成;它将通信线一直延伸到生产现场、生产设备,用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络;将传统的DC S 三层网络结构变成两层网络结构“工作站现场总线智能现场仪表”,降低了成本,提高了可靠性,实现了控制管理一体化的结构体系,所以自其诞生之日起,就对DCS 形成了强有力的挑战。

控制系统实例32个

开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统控制量控制量控制量控制量控制量控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量控制量控制量控制量控制量（压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统控制量控制量控制量输入量（压力传感器是否测到压力异常信号）控制量控制量控制量19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量给定量给定量被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量控制量被控量冰箱实给定量给定量被控量—80℃）控制量11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量粮库内给定量（设定控制量给定量控制量。

分布式控制系统(dcs)设计与应用实例

分布式控制系统(dcs)设计与应用实例1. 引言1.1 概述分布式控制系统（DCS）是一种应用于工业自动化领域的控制系统，其设计和应用对工业生产的高效性和可靠性起着重要的作用。

随着技术的不断发展和进步，DCS已经广泛应用于各个领域，如工厂生产线、建筑智能化控制和能源管理系统等。

1.2 文章结构本文将首先对分布式控制系统进行概述，包括其定义与特点以及架构。

然后探讨DCS设计的原则与方法，重点介绍系统模块划分、数据通信机制设计以及容错与安全性设计等方面。

接下来将通过实际案例，详细展示DCS在工业生产自动化、建筑智能化控制和能源管理系统方面的应用实例。

最后，在结论与展望部分对主要观点和发现进行总结，并展望分布式控制系统未来的发展趋势和挑战。

1.3 目的本文旨在深入介绍分布式控制系统的设计原则与方法，并通过实例展示其在不同领域中的广泛应用。

通过阅读本文，读者可以了解到DCS的基本概念、特点和架构，并了解到如何设计一个高效、可靠的分布式控制系统。

同时，对于工业生产自动化、建筑智能化控制和能源管理系统等领域感兴趣的读者，可以通过实例了解到DCS在这些领域中的应用及其所带来的好处和挑战。

最后，本文还将展望分布式控制系统未来的发展趋势，为相关研究者和从业人员提供参考思路。

2. 分布式控制系统概述2.1 定义与特点分布式控制系统（DCS）是一种将控制功能集中在中央处理器上，并通过网络将其连接到各个分散的现场设备的自动化系统。

它通过分布在整个工厂或建筑物内的现场设备，收集和传输数据以实现实时监测和远程操作。

DCS具有以下特点：- 灵活性：DCS可以根据需要进行可扩展和定制，适应不同规模和复杂度的应用。

- 实时性：DCS能够快速响应并传递准确的数据，以确保实时监测和控制。

- 通信能力：DCS利用网络技术实现设备之间的高效通信，使得信息可以即时传递。

- 可靠性：DCS采用冗余设计，确保系统出现故障时仍能正常工作，并提供数据备份和恢复机制。