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  新闻动态
 
SMC分享自动化控制器的控制规律及双位控制
点击次数:1319 发布时间:2014-03-31
 

    SMC分享在建筑设备自动化系统中,控制器是很重要的组成部分。控制器将系统被控变量的测量值与设定值相比较.如果存在偏差,就按预先设置的不同控制规律发出控制信号,去控制生产过程,使被控变量的测量值与设定值相等。控制器的输出信号随偏差信号的变化而变化的规律称为控制规律。常用的控制规律有双位控制、比例(P)控制、比例积分(PI)控制、比例徽分(PD)控制和比例积分徽分(PID )控制等。
双位控制
    目前所采用的控制器中,zui简单的控制规律是双位控制,即控制器的输出只有2个值。当测量值大于(或小于)设定值,即偏差信号。e(t)0,或e(t)<0时.控制器的输出信号u(t)为zui大值;反之,则控制器的输出信号为zui小值。
    双位控制器只有2个输出值.相应执行器的调节机构也只有开和关2个极限位里.而且从一个位置到另一个位置在时间上很快。

   一个温度双位控制系统。被控对象是一个电加热器,工艺要求拉制热流体的出口温度。使用热电偶测量出口温度,并把温度信号送到双位温度控制器,由控制热流体据温度的变化价况来接通或切断电源。当出口温度低于设定值时,控制器的输出使电源接通,进行加热,流体的温度上升;当出口温度高于设定值时,控制器的输出使电源断开,流体的温度又会逐渐下降。
    理想的双位控制器有一个很大的缺点,即控制机构的动作非常烦繁,容易损坏系统中的执行机构(如继电器、SMC电磁阀等).这样就很难保证双位控制系统安全可靠运行。实际上,双位控制器是有中间区的:当测量位大于或小于设定值时,控制器的输出不能立即变化;只有当偏差达到一定数值时,控制器的输出才发生变化。

    有了中间区后.当出口温度高于设定位时,控制器的输出并不立即发生变化.加热器继续通电,流体温度继续上升,直至偏差达到中间区的上限.控制器的输出才发生变化.切断电源.使流体的温度慢慢的下降、同理,当流体的温度低于设定值时.控制器的输出并不立即发生变化,一直要到其偏差达到中间区的下限时,才接通加热器的电源.使流体的温度再次上升.从而保证流体温度在一定的范围内波动.由于双位控制是断续控制作用下的等幅振荡过程。因此分析双位控制,过程时,一般使用振幅和周期作为品质指标。振幅为的周期为T。理想的情况是希望振幅小,则周期长。但对于同一个双位控制系统来说,过渡过程的振幅和周期是有矛盾的,若要求振幅小.则周期必然短.使执行机构的动作次数增多。可动部件容易损坏;若要术周期长,则振幅必然大,使被控变量的波动超出允许范围。一般的设计则是:如果工艺生产允许被控变量在一个较宽的范围内波动,调节器中间区就可以放宽些,这样振荡周期较长。使可动部件动作的次数减少.减少了磨损,也就减少了维修工作量本。

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