《电气控制系统设计》课件

电气控制系统设计课程简介课程目标课程内容12计掌握电气控制系统的设原理涵盖控制系统基本概念、电机应传术和方法控制、PLC用、感器技内、系统集成等容课程方式3课讲验训结堂授、案例分析、实实相合控制系统基本概念反馈控制系统模型传感器和执行器过馈来调预为传状态执执通反信号整系统输出，使其达到建立系统模型，描述系统行和特性，以便感器感知系统的，行器行控制指标进计现对期的目行分析和设令，实系统的控制现代控制系统的特点智能化网络化数字化现习过络连现远监数数术代控制系统利用人工智能和机器学技通网接，实程控、据共享采用字信号处理技，提高控制精度、术现应协稳数储，实更智能的控制决策和自适能力和系统同，提高控制系统的效率和灵活定性和可靠性，并方便据存和分析性控制系统的分类工业自动化控制系统过程控制系统机器人控制系统应领连续产过广泛用于制造业、能源、化工等域用于控制的生程，例如化工、电力用于控制机器人的运动、操作和功能等控制系统的组成部分传感器控制器执行器传负责将转换为传预执驱执感器物理量电信号，例控制器接收感器信号，根据先设定行器接收控制指令，并动行机构传压传传进来对如温度感器、力感器和流量感的算法行处理，并发出控制指令改变被控象的物理量器电机控制系统领组应电机控制系统是工业自动化域的核心成部分，广泛用于各种机械设备和生产流程中过状态现对电机控制系统通控制电机的运行，实机械设备的速度、位置、力矩等数调节满产参的精确，从而足生工艺的需求电机控制系统的结构组电机控制系统通常由以下几个部分成单负责对进•控制元接收控制指令，并根据指令电机行控制执负责执单•行机构行控制元发出的指令，直接控制电机的运行传检测状态将馈给单•感器用于电机的运行，并信息反控制元为•电源系统提供必要的电能电机控制系统的工作原理信号处理1进接收控制信号，并行处理功率控制2根据控制信号控制电机功率输出电机驱动3驱转执动电机旋，行控制指令反馈控制4监状态馈控电机，反信息到控制器常见的电机控制方式直流电机控制交流电机控制过励枢压来现转频来频压调节通控制磁电流和电电实电机速度和矩的控制通常使用变器控制交流电机的率和电，从而电机速度转和矩步进电机控制伺服电机控制过来进转现驱现应通脉冲信号控制步电机动，实精确定位和运动控制伺服电机通常与伺服动器配合使用，能够实高精度和快速响的运动控制电机启动控制电源接通状态启动前确保电源已经接通，并处于安全启动指令过钮发送启动指令，通常通按或控制信号启动电路为启动电路接通，电机提供启动电流电机转动开转预转电机始动，达到设的速电机调速控制电压调速1过压转通改变电机两端的电，改变电机速频率调速2过频转通改变电机供电率，改变电机速转子电阻调速3过转转通改变子电路电阻，改变电机速电机正反转控制改变转动方向1过来现转通改变电流方向实电机正反控制电路2继来绕组使用接触器或电器控制电机的电流方向安全措施3转现防止正反控制出故障，确保安全运行电机保护控制过载保护1过载防止电机运行短路保护2防止电机发生短路故障过电压保护3压过损防止电机因电高而坏欠电压保护4压过防止电机因电低而无法启动过热保护5过热导烧防止电机致毁及其编程PLC可编程逻辑控制器编程语言12专编语PLC是一种用于自动化控制系PLC使用门的程言，如专计图语图统的用算机它可以根据梯形言（LD）、功能块预编写逻辑语语先的程序控制机器言（FBD）和指令列表言过和程（IL）应用领域3应过楼领PLC广泛用于工业自动化、制造业、程控制、宇自动化等域的基本组成PLC中央处理器存储器输入接口输出接口CPU负责执数储数数来传执行程序、处理据和控存程序、据和系统参接收自感器的信号发送控制信号到行机构制系统操作的输入输出接口PLC数字输入模块模拟输入模块继电器输出模块晶体管输出模块来传开关来传阀负载负载用于接收自感器、等用于接收自感器、仪表等用于控制电机、电磁等用于控制低功率，例如LED数开关状态压应继线的字信号，例如/、的模拟信号，例如温度、力，通常用于高功率用灯、电器圈等高/低电平等、流量等的编程方式PLC梯形图指令表功能块图顺序功能图图编汇编语图预顺图状态图来梯形是PLC程中最常用的指令表使用类似于言的功能块使用定义的功能块序功能使用描述继逻来编写来执方式，它使用类似于电器指令程序，它更接近于构建程序，它可以提高程序程序的行流程，它可以方便辑图来内读维杂过逻辑电路的形符号表示程序PLC的部工作原理的可性和可护性地描述复的程控制在电机控制中的应用PLC自动化可靠性灵活性现时稳PLC可以实电机控制的自动化，例如自PLC的可靠性高，可以长间定运行，PLC的程序可以方便地修改，可以根据需调动启动、停止、速度控制、方向控制等提高电机控制系统的可靠性要整电机控制系统的功能传感器在控制系统中的作用感知环境收集信息传环们将转换为为感器是控制系统感知外部境它物理量电信号，内状态时数或部的“眼睛”和“耳朵控制系统提供实据”反馈控制传馈调现闭环感器反的信息使控制器可以根据实际情况整输出，实控制常见传感器的类型温度传感器压力传感器流量传感器光传感器测测压测测量温度变化量力量流体流量量光强度传感器的选择和安装精确度选择传与控制系统精度要求相匹配的感器响应速度传应满时确保感器响速度足控制系统实性要求环境适应性虑环湿对传考工作境温度、度、振动等因素感器性能的影响安装位置选择传测数合适的安装位置，确保感器能够准确感知被参维护便利性选择维传易于护和校准的感器信号调理和转换信号放大滤波12证质弱信号需要放大以提高信噪比消除噪声，保信号量信号隔离信号转换34传将转换为标防止干扰，确保信号安全输不同类型信号统一准过程控制系统集成互操作性1数换协确保不同系统之间的据交和作标准化2标证遵循行业准，保系统兼容性安全性3胁保护系统免受安全威和故障人机界面设计用户友好性信息可视化计观员现关键数监设直易懂的界面，方便操作人清晰呈据和信息，便于控状态快速理解和使用和分析系统运行灵活配置满提供可定制的界面和功能，足不同应场用户需求和用景监控系统设计数据采集数据分析报警和通知监传时数数识别趋势当数预阈时报控系统从感器和设备收集实据，以系统分析据以、模式和异常，并据超出设值，系统会发出警，监测关键数员参提供深入的见解提醒操作采取行动故障诊断与维护定期检查预防性维护检进维换定期查控制系统，确保其正常运行定期行护，更老化的元件，降时现问题，及发潜在低故障发生率故障排除针对分析故障原因，采取性措施，修复故障，恢复正常运行控制系统自动化设计提高效率降低成本增强安全性计为错误产计计员自动化设可以减少人，提高生自动化设可以减少人工成本和能源消耗自动化设可以减少操作人的安全风险产质产产过效率和品量，降低生成本，提高生程的安全性控制系统的优化设计性能提升成本降低效率提高计计产计产缩优化设旨在提高系统性能，例如提高优化设可以降低生成本，包括材料优化设可以提高生效率，例如短稳维费产产费精度、速度、定性和可靠性成本、能源消耗和护用生周期、提高量和减少浪案例分析与讨论过讨计关键问题通实际案例，深入探电气控制系统设中的，例如•系统需求分析计•方案设与优化调试•工程实施与•常见故障排查进验导进讨论进对并行案例分析，分享经，并引学生行，促电气控制系统设计的理解。