套死了啊啊啊
范文一：自动控制系统组成
自动控制系统的组成及功能实现
自动控制系统作为目前工业领域控制的核心，已经为大家所熟悉。自动控制系统是指在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。自动控制系统是实现自动化的主要手段，其组建了整个系统的大脑及神经网络。自动控制系统的组成一般包括控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。
一、自动控制系统的分类
自动控制系统按控制原理主要分为开环控制系统和闭环控制系统。
（一）开环控制系统
在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
（二）闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
自动控制系统按给定信号分类，可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
（三）恒值控制系统
给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
（四）随动控制系统
给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
（五）程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
在我们的工业领域中，因控制的工艺流程复杂、生产数多、对产品质量控制严格，所以一般控制系统均为闭环控制系统。
二、控制系统各部分的功能
（一）控制器
目前控制系统的控制器主要包括PLC 、DCS 、FCS 等主控制系统。在底层应用最多的就是PLC 控制系统，一般大中型控制系统中要求分散控制、集中管理的场合就会采用DCS 控制系统，FCS 系统主要应用在大型系统中, 它也是21世纪最具发展潜力的现场总线控制系
统，与PLC 和DCS 之间有着千丝万缕的联系。
控制器是现场自动化设备的核心控制器，现场所有设备的执行和反馈、所有参数的采集和下达全部依赖于控制器的指令。
（二）被控对象
在自动控制系统中被控对象一般指控制设备或过程（工艺、流程等）等。在自动控制系统中，广义的理解被控对象包括处理工艺、电机、阀门等具体的设备；狭义的理解可以是各设备的输入、输出参数等。
（三）执行机构
在自动控制系统中，执行机构主要是系统中的阀门执行器，根据不同的工艺及流程控制，控制器通过输出信号对执行机构进行控制，执行机构发生动作之后信号反馈给控制器，控制器接收到反馈信号后判断执行器完成了指定动作，一次控制完成。
（四）变送器
变送器是将现场设备传感器的非电量信号转换为0-10V 或4-20mA 标准电信号的一种设备。例如温度、压力、流量、液位、电导率等非电量信号，经过变送器转换后才可以接到PLC 等控制器接口，才能最终参与整个系统的参数采集和控制。
不过近些年来，大家也习惯的将这些非电量的变送器统称为传感器，对变送器不再专门进行划分。
三、自动控制系统的应用
污水处理厂工艺过程中要用到大量的阀门、泵、风机及吸、刮泥机等机械设备，它们常常要根据一定的程序、时间和逻辑关系定时开、停。例如，在采用氧化沟处理工艺的污水处理厂，氧化沟中的转刷要根据时间、溶解氧浓度等条件定时启动或停止，在采用SBR 工艺的污水处理厂，曝气、搅拌、沉淀、滗水和排泥应按照预定的时间程序周期运行；在采用活性污泥法的污水处理厂，初沉池的排泥，消化池的进、排泥也要根据一定的时间顺序进行。另外，污水处理的工艺过程同其他工艺过程类似，也要在一定的温度、压力、流量、液位、浓度等工艺条件下进行。但是，由于种种原因，这些数值总会发生一些变化，与工艺设定值发生偏差。为了保持参数设定值，就必须对工艺过程施加一个作用以消除这种偏差而使参数回到设定值上来。例如，消化池内的污泥温度需要控制在一定的范围内，鼓风机的出口压力需要控制在一个定值，曝气池内的溶解氧浓度要根据工艺要求控制在一定的范围内等。
（一）自动控制系统的功能
污水处理厂的自动控制系统主要是对污水处理过程进行自动控制和自动调节，使处 理后的水质指标达到预期要求。自动控制系统具有如下功能：
（1）控制操作：在中心控制室能对被控设备进行在线实时控制，如启停某一设备，调节某些模拟量输出的大小，在线设置PLC 控制器的某些参数等；
（2）显示功能：用图形实时地显示各现场被控设备的运行工况，以及各现场的状态参数等；
（3）数据管理：利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和分析，可得出一些有用的经验参数，有利于优化处理过程和参数控制；
（4）报警功能：当某一模拟量（如电流、压力、液位等）测量值超过给定范围或某一开关量（如电机故障、阀门开关故障等）发生变位时，可根据不同的需要发出不同等级的报警；
（5）打印功能：可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警实时打印。打印方式可以采用定时打印或事件触发打印；
（6）通讯功能：中控室所有信息均可传送公司并接收公司总调度室的指令；
（7）建立网络服务器：所有实时数据和统计分析数据均可通过企业内部网( Intranet) 或互联网( Internet)查询，各部门可共享生产运行信息。
（二）控制功能的实现
（1）逻辑控制功能
逻辑控制一般指控制器的开关量控制，对于自动化控制来说逻辑控制是最基本也是最广泛的应用，在水处理现场不仅对于单台设备，而且对于多台设备也同样适用。逻辑控制是作为保护控制的最基本的组成部分。
（2）模拟量控制功能
在工厂的自动化控制中，有许多连续变化的量，例如温度、压力、流量、液位或者速度等都是在随着工艺流程不断变化的量，我们称之为模拟量。但是要实现对这些模拟量的控制就必须进行模拟量与数字量的转换，即A/D转换。当需要对模拟量进行控制时，我们有需要进行数字量与模拟量的转换，即D/A转换。所以，控制器均配备了A/D和D/A转换模块，可以方便的用于对系统模拟量的监测及控制。
（3）过程控制功能的实现
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量进行的闭环控制。对于复杂的系统控制，控制器能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC 都有PID 模块，目前许多小型PLC 也具有此功能模块。PID 处理一般是运行专用的PID 子程序。
（4）数据处理功能
对于现代的PLC 控制器具有数学运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。
（5）通信及联网功能
PLC 通信含PLC 间的通信及PLC 与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，
控制器的网络通信也得到了迅猛的发展，目前有Modbus-RTU 、Profibus 总线、TCP/IP等多种网络通信方式，并且接口灵活，因此自动控制系统在网络组建方面变得灵活方便。
（三）专业化的程序模块
随着PLC 等控制器的发展越来越成熟，嵌入专门化工艺程序的模块控制器会使用户在使用的过程中变得十分便利，缩短用户的程序开发时间和成本，同事可以提高控制器生产厂家在控制器市场上的竞争力和专业地位。
范文二：置顶 自动 控制系统的组成
置顶 自动 控制系统的组成
在自动控制系统中，无论是工艺过程中需要被控制的设备，滴水计数水表还是自动控制系统中所需要的仪表、设备、装置等，一般可按照它们在系统中的功能分为几部分，下面分别先容自动控制系统的组成及各组成部分的作用。
受控对象
在自动控制系统中，完成特定的工艺过程且需要被控制的设备称为受控对象，简称对象。例如，净水厂中各种水处理设备、建筑给水排水工程中的水泵及其管道系统等都可称作受控对象。
受控对象的运行状态，可以通过反映运行状态的过程参数的变化来了解。过程参数中，一些过程参数的改变可决定受控对象的运行状态。因此，要想控制受控对象的运行状
态.可以通过调整受控过程中的过程参数来实现，以达到使受控过程按照人们的惫愿正常运行的目的。电磁流量计、明渠量计、标准孔板、水表在给水排水工程中，经常需要对液体的温度、压力、流童、液位等过程参数
进行控制，以使给水排水工程系统按照人们的意愿运行。一个自动控制系统能够控制的对象，可以是某一工艺过程中骼要控制的所有设备，也可以是该中工艺过程中需要控制的某一局部的设备，还可以具体到一个设备需要控制的某个局部环节。一般情况下，受控对象是指一个独立的自动控制系统所控制的对象。
传感器
能够感受过程参数的变化，并能将变化情况转变成可传递信号的仪器称为传感器。传感器用于提取受控过程中所需的过程参数的变化信息。远传式水表传感器常以所提取过程参数对象的名称命名。例如:用于m量温度参数变化情况的传感器称为温度传感器;用于丈量压力参数变化悄况的传感器称为压力传感器;以此类推，可以有流速传感器、流量传感器、液位传感器、磁传感器、光传感器、声传感器、烟传感器等等。此外.传感器还常用其作用原理、使用介质名称等命名。如超声波传感器、生物传感器等。常用传感器往往将控制过程中各种
参数的变化情况用便于传递和接收的信号出。由于便于传送、接收与处理的原因，传感器送出的信号往往是能反映参数变化的电压、电流、频率等电信号。
变送器
将传感器送来的测傲信号转变为可传递的标准信号的仪表，称为变送器。由传感器送出的信号一般较弱而且信一号的种类不同一，可拆卸螺翼式水表这种不同一的信号不便进一步向下一个环节的控制仪表传递，因此必须想法将其放大并进一步转换成为同一的标准信号，才可方便地继续传递或送往进一步处理。尤其是目前开发和使用的自动控制仪表，要求彼此相互传递信号时采用标准的电压与电流信号，这更需要将感受到的信号变换为同一的标准信号进行传递。所以，在需要进行信号的转换时，使用变送器完成这一任务。为使用方便，传感器和变送器往往一体化进行设计与制造，成为单体仪表，故传感器与变送器不再严格划分。
调节器
调节器的任务，是把变送器送来的反映过程状态的过程参数变化信号与受控过程中需要保持参数的给定值相比较，然后根据偏差的情况按所设计的运算规律进行运算，得出相应的控制指令，并将与控制指令相应的信号送至自动控制系统中的执行器。
执行器
执行器接受调节器发出的控制指令信号，将控制指令信号转变为相应的控制动作.对受控过程的某个参数进行控制，使受控过程重新同到所要求的平衡状态。
一个完整的自动控制系统除由以上儿部分组成外.根据系统的性质与特点，还可以有一些其他的辅助组成部分。如给定装置、显示装置、报钾装置等等，这些辅助组成部分固然随着自动控制系统的不同而不同，但对于一个完整的自动控制系统来说，也是必不可少的。
在自动控制系统中，受控对象一般应保持在稳定的状态。要使系统稳定，往往需要向系统输人一个稳定的参照信号-给定值。给定值一般送往调节器，作为调节器的愉进信
号之一。在很多调节器中，为使用方便.往往自带内给定信号功能，而无须再由外部输人给定值。
凡能影响受控对象状态的因素，通称为干扰。干扰可以是有规律的，也可以是无规律的，而尽大多数干扰是随机发生的，是毫无规律的。干扰能对受控过程的稳定产生负面影响，也可能对受控过程的稳定产生正面影响。
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范文三：自动控制系统的基本组成
1.4 自动控制系统的基本组成
任何一个自动控制系统都是由被控对象和控制器有机构成的。自动控制系统根据被控对象和具体用途不同，可以有各种不同的结构形式。图1-5是一个典型自动控制系统的功能框图。图中的每一个方框，代表一个具有特定功能的元件。除被控对象外，控制装置通常是由测量元件、比较元件、放大元件、执行机构、校正元件以及给定元件组成。这些功能元件分别承担相应的职能，共同完成控制任务。
被控对象 一般是指生产过程中需要进行控制的工作机械、装置或生产过程。描述被控对象工作状态的、需要进行控制的物理量就是被控量。
给定元件 主要用于产生给定信号或控制输入信号。例如，图1-4(a)中直流电动机转速控制系统中的电位器。
测量元件 用于检测被控量或输出量，产生反馈信号。如果测出的物理量属于非电量，一般要转换成电量以便处理。例如，图1-4(a)中直流电动机转速控制系统中的测速发电机。
比较元件 用来比较输入信号和反馈信号之间的偏差。它可以是一个差动电路，也可以是一个物理元件(如电桥电路、差动放大器、自整角机等)。
放大元件 用来放大偏差信号的幅值和功率，使之能够推动执行机构调节被控对象。例如功率放大器、电液伺服阀等。
执行机构 用于直接对被控对象进行操作，调节被控量。如阀门，伺服电动机等。
校正元件 用来改善或提高系统的性能。常用串联或反馈的方式连接在系统中。例如RC网络、测速发电机等。
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范文四：SIMATIC自动化控制系统的组成
SIMATIC是“SiemensAutomatic”（西门子自动化）的缩写，SIMATIC自动化系统由一系列部件组合而成，plc是其中的核心设备。
1．SIMATIC PLC
(1) S7系列
S7系列是传统意义的PLC产品，其中的S7 -200是针对低性能要求的紧凑的微型PLC，其编程软件为STEP 7- Micro/WIN。S7-1200是西门子新一代的小型PLC，其编程软件为STEP 7 Basic。S7 - 300是针对中等性能要求的模块式中小型PLC，最多可以扩展32个模块。S7 - 400是用于高性能要求的模块式大型PLC，可以扩展300多个模块。S7 -200/1200/300/400可以接入多种通信网络。
(2) M7系列
SIMATIC M7 -300/400 PLC采用与S7 - 300/400相同的结构，具有AT兼容计算机的功能，可以用C、C++或CFC（连续功能图）这些高级语言来对M7编程。M7适合于需要处理的数据量大，对数据管理、显示和实时性有较高要求的系统使用。
(3) C7系列
SIMATIC C7由紧凑型CPU S7 - 31xC、OP（操作员面板）、I/O、通信和过程监控系统组成，结构紧凑，面向用户的组态/编程、数据管理与通信集成在一起，具有很高的性能价格比。由于高度集成，节约了大约30%的安装空间。
C7用WinCC flexible组态过程显示、信息文本和配方等操作员面板的功能。
(4) WinAC
WinAC在PC（个人计算机）上实现了PLC的功能，突破了传统PLC开放性差、硬件昂贵、开发周期长、升级困难等束缚，可以实现控制、数据处理、通信、人机界面等功能。WinAC有基本型（软件PLC）、实时型和插槽型。WinAC具有良好的开放性和灵活性，可以方便地集成第三方的软件和硬件，例如运动控制卡、快速I/O卡或控制算法等。
2．SIMATIC DP分布式I/O
DP是现场总线PROFIBUS- DP的简称，ET 200分布式I/O可以安装在远离PLC的地方，通过PROFIBUS - DP总线系统实现PLC与分布式I/O之间的通信。分布式I/O可以减少大量的I/O接线。集成了DP接口的CPU或CP（通信处理器）可以作DP网络中的主站。
3．PROFINET I/O系统中的分布式I/O
PROFINET I/O系统由I/O控制器和I/O设备组成，它们通过工业以太网互联。集成有PROFINET接口的CPU(例如CPU317 - 2PN/DP)和通信处理器（例如CP 343 -1）可以作PROFINET I/O控制器，I/O控制器与它的I/O设备之间进行循环数据交换。IE/PB链接器用于将工业以太网和PROFIBUS子网连接在一起。I/O控制器可以通过链接器来访问DP从站。
4．SIMATIC hmi
HMI是人机界面(Human- Machine Interface)的缩写，用于实现操作和监控、显示事件信息和故障信息、配方、数据记录等功能。
SIMATIC HMI的品种非常丰富，下面是各类HMI产品的主要特点：
1)按钮面板的可靠性高，适用于恶劣的工作环境。
2)微型面板主要针对S7 - 200 PLC设计，操作简单、品种丰富。
3)移动面板可以在不同的地点灵活应用。
4)触摸屏和操作员面板是人机界面的主导产品，坚固可靠、结构紧凑、品种丰富。
5)多功能面板属于高端产品，开放性和可扩展性最强。
6)精简系列面板（又称为基本面板）的价格便宜，具有较高的性能价格比。
7)精彩系列面板提供人机界面的标准功能，经济实用，性价比高。采用高分辨率的16：9液晶宽屏显示。
SIMATIC HMI的组态和使用方法请参阅参考文献[3]。
5．SIMATIC NET
SIMATIC NET将控制系统中所有的站点连接在一起，可以确保站点之间的可靠通信。符合通信标准的非SIMATIC设备也可以集成到SIMATIC NET。
6．标准工具STEP 7
SIMATIC标准工具STEP 7用于对所有的SIMATIC部件（包括PLC、远程I/O、HMI、驱动装置和通信网络等）进行硬件组态和通信连接组态、参数设置和编程。STEP 7还有测试、启动、维护、文件建档、运行和诊断等功能。STEP 7中的SIMATIC Manager（管理器）用于管理自动化数据和软件工具。它将自动化项目中的所有数据都保存在一个项目文件夹中。
范文五：自动控制系统的组成
1.1 自动控制系统的组成
自动控制系统是在人工控制的基础上产生和发展起来的。为对自动控制有一个更加清晰的了解，下面对人工操作与自动控制作一个对比与分析。
图1-1所示是一个液体贮槽，在生产中常 Q i
用来作为一般的中间容器或成品罐。从前一个 玻璃管液位计 工序出来的物料连续不断地流入槽中，而槽中
的液体又送至下一工序进行加工或包装。当流
入量Q(或流出量Q)波动时会引起槽内液位的 i0
波动，严重时会溢出或抽空。解决这个问题的
最简单办法，是以贮槽液位为操作指标，以改
变出口阀门开度为控制手段，如图1-1所示。
当液位上升时，将出口阀门开度开大，液位上 Q o升越多，阀门开得越大;反之，当液位下降时， 图1-1 液位人工控制 则关小出口阀门，液位下降越多，阀门关得越
小。为了使液位上升和下降都有足够的余地，选择玻璃管液位计指示值中间的某一点为正常工作时的液位高度，通过改变出口阀门开度而使液位保持在这一高度上，这样就不会出贮槽中液位过高而溢出槽外，或使贮槽内液位抽空而发生事故的现象。归纳起来，操作人员所进行的工作有以下三个方面。
? 检测 用眼睛观察玻璃管液位计(测量元件)中液位的高低。
? 运算、命令 大脑根据眼睛所看到的液位高度，与要求的液位值进行比较，得出偏差的大小和正负，然后根据操作经验，经思考、决策后发出命令。
? 执行 根据大脑发出的命令，通过手去改变阀门开度，以改变出口流量Q，从而使液位保持在所需要高度上。 0
眼、脑、手三个器官，分别担负了检测、运算/决策和执行三个任务，来完成测量偏差、操纵阀门以纠正偏差的全过程。
若采用一套自动控制装置来取代上述人工操作，就称为液位自动控制。自动化装置和液体贮槽一起，构成了如图1-2所示的自动控制系统。
下面结合图1-2的例子介绍几个常 Qi 用术语。
? 被控对象 需要实现控制的 液位检测、
设备、机械或生产过程称为被控对象， 变送装置
简称对象，如图1-2中的液体贮槽。
? 被控变量 对象内要求保 液位
控制器
Q 0
图1-2 液位自动控制
持一定数值(或按某一规律变化)的
物理量称为被控变量，如图1-2中的
液位。被控变量即为对象的输出变量。
? 控制变量(操纵变量) 受 执行器控制，用以使被控变量保持一定数值的物料或能量称为控制变量或操纵变 量，如图1-2所示的出料流量。
? 干扰(扰动) 除控制变量以外，作用于对象并引起被控变量变化的 一切因素称为干扰，如图1-2中的流入贮槽的液体流量。
? 设(给)定值 工艺规定被控变量所要保持的数值，如图1-2中的液 位高度。
? 偏差 偏差本应是设定值与控制变量的实际值之差，但能获取的信息 是被控变量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。
图1-2所示的液位自动控制系统可用图1-3的方块图来表示。每个方块表示 组成系统的一个环节，两个方块之间用一条带箭头的线条表示其相互间的信号联 系，箭头表示进入还是离开这个方块，线上的字母表示相互间的作用信号。
比较机构 被控变量
设定值 偏差 (液位) 液位 执行器 被控对象
r(t) + , e(t) z(t) 控制器 (控制阀) (液位贮槽)
测量值 y(t) 液位测量、变送装置
图 1-3 自动控制系统方块图
由图1-3可见，图1-2所示的液位自动控制系统由比较机构、控制器、执行器、被控对象及测量/变送环节四部分组成。事实上，图1-3所示的结构也就是一个典型的简单控制系统的基本组成。控制系统各部分的功能如下。
? 检测与变送环节 它测量被控变量z(t)，并将被控变量转换为特定的信号y(t)。
? 比较机构及控制器 它接受来自于变送器的信号，与设定值进行比较得出偏差e(t)=r(t)-y(t)，并根据一定的规律进行运算，然后将运算结果用特定的信号发送出去。比较机构是控制器的一个组成部分。
? 执行器 它根据控制器送来的信号相应地改变控制变量，以达到控制被控变量的目的。
