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1、计算机过程控制系统 本文来自www.eadianqi.com
用计算机对温度、压力、流量、液面、速度等过程参数进行测量与控制的系统称为计算机过程控制系统。图1介绍了工业炉计算机控制的典型情况，其燃料为燃料油或者煤气，为了保证燃料在炉膛内正常燃烧，必须保持燃料和空气的比值恒定。图中描述了燃料和空气的比值控制过程，它可以防止空气太多时，过剩空气带走大量热量；也可防止当空气太少时，由于燃料燃烧不完全而产生许多一氧化碳或碳黑。为了保持所需的炉温，将测得的炉温送入数字计算机计算，进而控制燃料和空气阀门的开度。为了保持炉膛压力恒定，避免在压力过低时从炉墙的缝隙处吸入大量过剩空气，或在压力过高时大量燃料通过缝隙逸出炉外，同时还采用了压力控制回路。测得的炉膛压力送入计算机，进而控制烟道出口挡板的开度。此外，为了提高炉子的热效率，还需对炉子排出的废气进行分析，一般是用氧化锆传感器测量烟气中的微量氧，通过计算而得出其热效率，并用以指导燃烧调节。 本文来自www.eadianqi.com
图1 工业炉的计算机控制 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 2、微型计算机控制的电动机调速系统 本文来自www.eadianqi.com 由于微型计算机具有极好的快速运算、信息存储、逻辑判断和数据处理能力，电动机调速系统中的许多控制要求很容易在计算机中实现。例如，变流装置的非线性补偿，起动和调速时选用不同的控制方式或不同的控制参数，四象限运行时的逻辑切换，在PWM型逆变器、交—交变频或某些生产机械传动控制中要求的电压、电流基准曲线等。由于采用计算机控制，可大大提高系统的性能。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 图2是计算机控制的双闭环直流调速系统的原理图。其中，晶闸管触发器，速度调节器和电流调节器均由计算机实现。 本文来自www.eadianqi.com
自动控制网www.eadianqi.com版权所有 图2 计算机控制的双闭环系统 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3、计算机数字程序控制系统 本文来自www.eadianqi.com 采用计算机来实现顺序控制和数字程序控制是计算机在自动控制领域中应用的一个重要方面。它广泛地应用于机床控制、生产自动线控制、运输机械控制和交通管理等许多工业自动控制系统中。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 所谓顺序控制是使生产机械或生产过程按预先规定的时序（或现场输入条件等）而顺序动作的自动控制系统。目前这类系统中多采用微处理器构成的可编程序控制器（PC或PLC）。可编程序控制器使用方便，可靠性高，应用广泛。 本文来自www.eadianqi.com
所谓数字程序控制系统是指能根据输入的指令和数据，控制生产机械按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律而自动完成工作的自动控制系统。数字程序控制系统（通常简称数控）一般用于机床控制系统中，这类机床被称为数控机床。 本文来自www.eadianqi.com 目前数控系统多采用16位或32位工业控制微机系统或多微处理机系统控制。它按运动轨迹可以分为点位控制系统和轮廓（轨迹）控制系统。点位控制系统中，被控机构（如刀具）在移动中不进行加工，对运动轨迹没有具体要求，只要能准确定位即可，它适用于数控钻床、冲床等类机床的控制。轮廓控制系统中，被控机构按加工件的设计轮廓曲线连续地移动，并在移动中进行加工，最终将工件加工成所需的形状，它适用于数控铣床、车床、线切割机、绣花机等机床和生产机械的控制。 本文来自www.eadianqi.com 在图3中表示出一个在线、开环、实时的简单机床数字程序控制系统的构成框图。根据所使用的软件，该系统既可以设计成平面点位控制系统，又可设计成平面轮廓控制系统。图中微型计算机是系统的核心部件，它完成程序和数据的输入、存储、加工轨迹计算和步进电动机控制程序、显示程序、故障诊断程序等控制程序的执行等。 本文来自www.eadianqi.com
自动控制网www.eadianqi.com版权所有 图3 简单机床数字程序控制系统构成框图 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 4、工业机器人 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 工业机器人是一种应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统，它主要由控制器、驱动器、夹持器、手臂和各种传感器组成。工业机器人计算机系统能够对力觉、触觉、视觉等外部反馈信息进行感知、理解、决策，并及时按要求驱动运动装置、语音系统完成相应任务。图4给出了智能机器人的一般结构，它是一个多级的计算机控制系统。可以这样说：没有计算机，就没有现代的工业机器人。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图4 智能机器人的一般结构 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 |
