最新06-材料加工过程的计算机控制教学讲义ppt课件.ppt

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1、06-材料加工过程的计算机控制计算机在材料加工中的应用分为：物化性能测试数据的采集和处理计算机辅助研究计算机辅助模具设计和制造加工过程自动控制（过程检测与控制）材料加工过程的全面质量管理6.1引言过程检测与控制按预先设计的控制方法及策略，对被控过程施以有效的控制作用，使受控量按输入命令变化，达到把反映过程的各种参量（状态量）或受控量数值通过传感器或变送器等（统称一次仪表）检测出来，并转变为电信号，提供给控制系统显示或控制系统过程进行控制的目的。这一个过程就称为过程检测与控制。设定值比较偏差调节器控制

2、信号执行器被控过程被控参量检测元件及变送器测量值采用模拟控制器的自动控制系统利用控制器代替人的分析、判断、决策功能计算机自动控制系统代替人的分析、判断、决策和常规二次仪表的功能；6.2.3计算机控制系统的分类开环控制系统：生产过程的巡回检测和数据处理系统操作指导控制系统闭环控制系统：直接数字控制系统（DDC）监督控制系统（SCC）：SCC加模拟控制器的控制系统SCC加DDC控制系统分布式控制系统-分组式控制系统集散控制系统（DCS）开环控制系统开环控制(离线控制)：计算机将测量数据计算后，将被控制数

3、据显示或打印输出，供操作人员参考，以实现对生产过程的控制。计算机本身不直接参与控制，而是由人直接改变调节器的设定值或直接操作执行机构生产过程计算机显示打印计算结果原料产品控制常见系统：生产过程的巡回检测和数据处理系统；操作指导控制系统闭环控制系统闭环控制也称在线控制。计算机将控制参数的数据采样并计算后，输出经过处理的数值，直接改变常规调节器的给定值或操纵执行机构以控制生产过程。这种控制系统由计算机直接参与给定值整定或控制。生产过程计算机显示打印计算结果原料产品控制常见系统：直接数字控制系统（DDC）

4、；监督控制系统（SCC）。DDC计算机取代模拟调节器SCC计算机既定条件下的给定值，并返回DDC级；自动改变模拟调节器或DDC工控机的给定值，使生产过程优化两种形式：SCC加模拟调节器的控制系统SCC加DDC控制系统分布式控制系统由多台微处理器或微机分别承担部分控制任务企业级经营管理计算机车间级监控计算机(SCC)车间级监控计算机(SCC)装置控制级DDC装置控制级DDC加工对象A加工对象B装置控制级DDC装置控制级DDC加工对象C加工对象D工厂级集中控制计算机至其它工厂至其它工厂集散控制系统(DC

5、S)管理计算机监控计算机CRT操作台高速数据通道基本控制器数据采集器基本控制器DEP面板工业对象小规模中规模大规模6.3过程通道与数据采集输入部分：传感器、变送器、A/D转换输出部分：D/A转换、信号调节器、控制执行器6.3.1检测技术检测与转换技术：传感器变送器检测与转换技术从诸多不能直接输入计算机处理的被检测的物理量中提取所需要的信息，并转换为能反映物理量实际变化的电信号。传感器将被测对象的物理参数转换成相应的易于检测、传送或控制的模拟信号的器件；由敏感元件和部分测量电路构成。电阻式传感器电感式

6、传感器电容式传感器电阻式传感器把被测参数转换为相应的电阻值，通过测量电阻值来反映被测参数；电位器式电阻传感器、电阻应变式传感器、热电式传感器电感式传感器把被测参数转换为相应的电感值，通过测量电感值来反映被测参数；气隙式电感传感器、电涡流式传感器、差动变压器电容式传感器把被测参数转换为相应的电容值，通过测量电容值来反映被测参数对温度、压力、液位、流量、成分等物理量进行测量，并转换成统一的标准信号。传感器是借助于敏感元件，接受物理量形式的信息，并按一定规律将其转换成同种或另一种物理量信息的仪表；变送器是

7、输出标准信号的传感器；为适应下一单元的需要，将各种物理量的电信号进一步转换成统一的标准电信号。变送器6.3.2控制仪表与装置调节器把偏差信号（被调节参数与给定值的差值）按一定规律运算，并给出输出信号进行调节，使被调节参数回到给定值。调节规律：比例、积分、微分调节器类型：比例调节器、比例积分调节器、比例微分调节器、比例积分微分调节器比例调节器：输出与输入成正比及时迅速但存在静差比例积分调节器：积分作用随输出与偏差存在的时间延长而增加，直到偏差消除；比例与积分作用合用，能消除静差，又及时迅速比例微分调节

8、器：微分作用的输出能反映偏差输入的变化速度；比例与微分作用合用比例积分微分调节器：最完善的调节器，通过参数调整，可以变为其它三种调节器接受调节器的控制信号，自动改变操作变量，对被调参数进行调节分类：气动执行器、电动执行器执行器6.3.3过程通道及数据采集数字信号模拟量信号计算机被控工业对象过程通道输入通道数据放大采样保持信号处理信号处理信号处理工业生产现场被测参数传感器传感器传感器多路转换开关A/D转换器控制电路微型计算机输入-输出接口模拟量输入通道开关量输入数字量输