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順序控制技術中的常用術?語

2016/10/19 14:20:02 人評論 次瀏覽 分類:過程控制  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/1095.html

在深入學習順序控制技術之前,應先熟悉控制范圍、步序控制、連鎖控制和聯動控制這四個順序控制技術中的常用術語,這非常有助于對順序控制技術的理解和應用。

在《熱工自動化設計手冊》中,將順序控制定義為:順序控制是按一定的次序、條件和時間要求,對工藝系統中各有關對象進行自動控制的一種技術。并進一步說明,采用順序控制就是將生產過程劃分為若干個局部的可控系統,利用適當的順序控制裝置:通過指令機構發出綜合指令,使某個局部系統的有關被控對象按預定的順序和要求自動完成操作。這里再次應用了面向“對象”的思想理念,化整為零,把一個大的生產系統劃分為若干個子系統,每個系統各自完成自己的任務,并處理各自的異常,系統的主邏輯再協調管理所有子系統,形成了初級的智能控制策略和控制系統。

系統方案設計者根據生產工藝要求,將熱力系統中關系密切的某一部分操作項目聯系在一起,按照機組啟停和運行的操作規律,自動依次進行全部操作。這樣,就把關系密切的這一部分操作項目稱為一個功能組,換言之,若對于整個熱力系統而言,則是按局部功能將其分為若干個功能組,組內部設備是緊密相連的,組與組之間也是有依存關系的。

我們可以通過實際來聯系一下理論,我們都知道函數的概念,如y=f(x)這個函數,它告訴我們一個x對應一個y,或者一個x對應多個y,再或者多個x對應多個y,這是經過抽象和高度概括得到的定義,我們大膽地想象一下,這里的x不一定是數字,可以是某種操作或者某種參數,這里的y也可以是某種結果或者某種操作,再進一步形象化一些,昌暉儀表以鍋爐設備控制為例:我們按下了一個按鈕,擋風板自動開啟,過了一會,風機自動運行。如果把這里的“按下按鈕”操作是x,擋風板自動開啟是中間結果,那么“風機自動運行”就是y。假如我們關心的是風機運行的結果,這個結果是爐膛壓力的變化,那么這個時候“爐膛壓力”就變成了什么?當然是y。

這樣我們就把上學時學到的枯燥無味的公式變得活靈活現,變得生動。這個時候請停止閱讀,閉上眼睛把這個過程在腦海里回放幾遍,然后把其他具有相關規律的操作形成另一個函數,再想想這些函數之間的聯系。慢慢的,你會覺得各種知識猶如暢通的河流,交互融匯:奔騰不止。
交通信號燈順序控制

1、控制范圍
控制范圍是指包括在同一個功能組內的被控制設備的范圍。就火電廠應用順序控制的情況看,控制范圍的差別是很大的,小型控制系統僅包括五六個被控設備,大型控制系統的被控設備可達一二百個。因此在設計一個順序控制系統時,應首先確定它的控制范圍,劃分的依據是生產工藝和過程,不符合工藝的劃分是無意義的,是破壞生產的。為了表達控制思路,我們使用功能表圖(SAM圖)來全面描述控制系統的控制過程、功能和特性,這種分析方法適用于電氣控制系統,也可用于非電控制系統,并不依賴控制系統所采用的具體技術,它的用途是描述生產工藝要求。

通常一個控制系統可分為兩個相互依賴的部分,即被控系統和施控系統。被控系統包括在執行實際過程的時候所操作的設備,而接受來自操作者、過程等的信號,并給被控系統發出命令的設備稱為施控系統。施控系統的輸入來自兩個方面,一個方面是由操作者命令,另一個方面是由前級施控系統的命令和被控系統的反饋信號組成。

2、步序控制
某些時候,生產過程是一個過程循環,可以將其分解成若干個清晰、連續的階段,這樣的實現方法稱為順序步,簡稱為“步”,步和步之間有轉換條件分隔,當兩步之間的轉換條件滿足時,轉換得以實現,即上一步的活動結束,同時下一步的活動開始。在一個循環過程中,步可以是動作的開始、持續或結束。在控制進展的某一給定時刻,一個步可以是活動的或非活動的。當步處于活動狀態時,稱為“活動步”,可以用二進制變量的邏輯值“1”表示;當步處于非活動狀態時,稱為“非活動步”,可用二進制變量的邏輯值“0”表示(其實你反過來定義也是可以的,這完全看你高興和習慣)。當一個步處于活動狀態時,步內部相應的命令或動作即被執行。我們都玩過“大富翁”的游戲,這里面還是有些類似的,我們拋擲骰子,如果根據骰子的點數前進了3步,碰到了“天使”,那么這個“天使”就一直跟著你,直到其他條件的滿足或轉換,才去執行另外的動作。

為了控制步序的走向,增加了轉換的操作條件,也稱一次判據,它是表示某一步活動之前所應具備的某種先決條件。當所有操作條件都滿足時,才能執行本步內的操作,才允許施控系統發出操作命令,如啟動潤滑油泵前 ,油箱油位必須正常。這種判定方式在其他順控系統中也是經常應用的,用途的廣泛性在于設計者靈活的應用。回報信號也稱二次判據,是轉換條件之一,當某一步為活動步時,被控系統完成該項目操作之后,返回給施控系統的反饋信號,用以檢査操作命令的執行情況。并且在步的轉換中,回報信號也有可能作為下一步的轉換條件,用以決定步的進展。如潤滑油泵啟動后,正常時必須有油壓存在。因此回報信號是一次判據的另一種形式,當相關的操作完成以后,回報信號就變成了一次判據,這是個動態過程。

3、聯鎖控制

在被控對象的控制回路中可以接入聯鎖條件,它也是使被控對象執行操作的必要條件。當聯鎖條件滿足時,立即操作被控對象,如潤滑油壓力降低過多,應啟動輔助潤滑油泵來抵消油壓的降低。一般關于聯鎖的操作都會增加一個聯鎖按鈕,需要的時候投入聯鎖,不需要的時候解除聯鎖,因此在系統運行中聯鎖條件不是必需的,是可以選擇的。還有一種條件被稱為閉鎖,它是不允許被控對象進行操作的條件。當閉鎖條件存在時,禁止操作被控對象;反過來說,只有當閉鎖條件不存在時,才具備了操作被控對象的可能,例如,某些轉動機械設備的潤滑油壓低時,不允許啟動該設備,否則會燒掉關鍵部件,這樣的限制條件就是閉鎖。在設計上利用聯鎖和閉鎖的區別,可以很好地把設備的主要關聯和次要關聯進行區分,保護設備的安全運行和工藝條件的滿足。

4、聯動控制
根據被控對象之間的簡單邏輯關系,利用聯鎖條件或閉鎖條件將被控對象的控制回路按要求互相聯系起來,以形成某些特定的邏輯關系,從而實現自動操作。聯動控制適用于控制范圍小、操作項目少、操作步少的被控對象,它是對象間聯系的紐帶,是整體控制工藝的連接方式,也是各種控制組之間邏輯運行的解決方案。

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