傳感器綜合應(yīng)用

傳感器綜合應(yīng)用第一頁(yè)，共11頁(yè)。任務(wù)一工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介【知識(shí)要點(diǎn)】傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社【相關(guān)知識(shí)】【任務(wù)測(cè)評(píng)】第二頁(yè)，共11頁(yè)?！局R(shí)要點(diǎn)】1了解什么是工業(yè)自動(dòng)化。2了解什么是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)。3理解工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)由哪些部分組成。4掌握閉環(huán)控制的工作原理。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社任務(wù)一工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介第三頁(yè)，共11頁(yè)。【相關(guān)知識(shí)】一、什么是工業(yè)自動(dòng)化傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的，實(shí)現(xiàn)各種過(guò)程控制，在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中，盡量減少人力的操作，而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)工作，即稱為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)之過(guò)程稱為工業(yè)自動(dòng)化。工業(yè)自動(dòng)化是機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程在不需要人工直接干預(yù)的情況下，按預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、操縱等信息處理和過(guò)程控制的統(tǒng)稱。自動(dòng)化技術(shù)就是探索和研究實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過(guò)程的方法和技術(shù)。第四頁(yè)，共11頁(yè)。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術(shù)，包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。自動(dòng)化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益，但它對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程起著明顯的提升作用：（1）提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性；（2）提高生產(chǎn)效率；（3）提高產(chǎn)品質(zhì)量；（4）減少生產(chǎn)過(guò)程的原材料、能源損耗。據(jù)國(guó)際權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)投入和企業(yè)效益方面提升產(chǎn)出比約1：4至1：6之間。二、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)第五頁(yè)，共11頁(yè)。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)和集散式控制系統(tǒng)DCS的發(fā)展歷程。隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，信息交互溝通的領(lǐng)域正迅速覆蓋從工廠的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到控制、管理各個(gè)層次。工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)一般是指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行測(cè)量與控制的自動(dòng)化技術(shù)工具(包括自動(dòng)測(cè)量?jī)x表、控制裝置)的總稱。今天，對(duì)自動(dòng)化最簡(jiǎn)單的理解也轉(zhuǎn)變?yōu)椋河脧V義的機(jī)器（包括計(jì)算機(jī)）來(lái)部分代替或完全取代或超越人的體力。如圖10-1-1所示是正在生產(chǎn)作業(yè)中的工業(yè)自動(dòng)化汽車生產(chǎn)線。圖10-1-1工業(yè)自動(dòng)化汽車生產(chǎn)線第六頁(yè)，共11頁(yè)。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社三、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器（controller）、傳感器（sensor）、變送器（transmitter）、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（finalcontrollingelement）、輸入輸出接口（I/0interface）五部分組成?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過(guò)輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過(guò)傳感器，變送器，通過(guò)輸入接口送到控制器，這樣完成了一次正常的運(yùn)算控制操作。按照自動(dòng)控制有無(wú)針對(duì)對(duì)象來(lái)劃分，自動(dòng)控制可分為“開(kāi)環(huán)控制”和“閉環(huán)控制”。目前工業(yè)自動(dòng)化控制中，“狀態(tài)閉環(huán)控制”多用于保護(hù)類控制，例如汽機(jī)的ETS，鍋爐的MFT，化工的ESD，水泵保護(hù)等等。其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)比較快，控制器本身不需要復(fù)雜的計(jì)算，通過(guò)邏輯運(yùn)算基本可以實(shí)現(xiàn)；其缺點(diǎn)是一旦收到的反饋信號(hào)為假信號(hào)，則按照假信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，工程上多稱之為“誤動(dòng)”。這樣就可以部分的對(duì)其進(jìn)行提前控制，把誤動(dòng)的可能性減到最低。如圖10-1-2所示，是一款利用閉環(huán)控制的工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。第七頁(yè)，共11頁(yè)。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社圖10-1-2工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)框圖第八頁(yè)，共11頁(yè)。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社三、工業(yè)自動(dòng)化中的機(jī)器人應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)傳感器傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)"制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。隨著科技日益進(jìn)步，以前需要人工加工制造的行業(yè)開(kāi)始向自動(dòng)化技術(shù)轉(zhuǎn)變。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造柔性制造系統(tǒng)、自動(dòng)化工廠、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的自動(dòng)化工具。如圖10-1-3所示是一種正在工作生產(chǎn)線上作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。

圖10-1-3生產(chǎn)線上的工業(yè)機(jī)器人第九頁(yè)，共11頁(yè)。傳感器應(yīng)用技術(shù)高等教育出版社即使在目前嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，仍有面向各個(gè)新應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器人不斷涌現(xiàn)出來(lái)。在制造業(yè)方面，盡管增長(zhǎng)速度受到資金的限制機(jī)器人的數(shù)量仍在不斷增加。另外，醫(yī)療、服務(wù)、空間和軍事領(lǐng)域等機(jī)器人市場(chǎng)也在增長(zhǎng)中。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)主要集中在汽車、汽車零部件、摩托車、電器、工程機(jī)械、石油化工等行業(yè)。中國(guó)作為亞洲第三大的工業(yè)機(jī)器人需求國(guó)，市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定