全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體設計說明書

2023-02-15 01:42:04 字數 5174 閱讀 5886

「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」 是指一些資料採集與過程控制的專用檢測軟體,它們是在自動控制系統監控層一級的軟體平台和開發環境,使用靈活的abs檢測方式,為使用者提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟體工具。

「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」 應該能支援各種abs檢測裝置和常見的通訊協議,並且通常應提供分布式資料管理和網路功能。對應於原有的hmi(人機介面軟體,human machine inte***ce)的概念,「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」應該是乙個使使用者能快速建立自己的hmi的軟體工具,或開發環境。在「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」出現之前,abs檢測領域的使用者通過手工或委託第三方編寫hmi應用,開發時間長,效率低,可靠性差;或者購買專用的abs檢測系統,通常是封閉的系統,選擇餘地小,往往不能滿足需求,很難與外界進行資料互動,公升級和增加功能都受到嚴重的限制。

「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」的出現,把使用者從這些困境中解脫出來,可以利用「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」的功能,構建一套最適合自己的應用系統。隨著它的快速發展,實時資料庫、實時控制、scada、通訊及聯網、開放資料介面、對i/o裝置的廣泛支援已經成為它的主要內容。

「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」 通用版是通態數十位軟體開發精英,歷時整整一年時間,辛勤耕耘的結晶,「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」通用版無論在介面的友好性、內部功能的強大性、系統的可擴充性、使用者的使用性以及設計理念上都有乙個質的飛躍,是國內「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」行業劃時代的產品,必將帶領國內的「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」上乙個新的台階。

1、全中文視覺化「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」,簡潔、大方,使用方便靈活

2、完善的中文**幫助系統和多**教程

3、真正的32位程式,支援多工、多執行緒,執行於win95/98/nt/2000/xp/7平

4、提供近百種繪圖工具和基本圖符,快速構造圖形介面

5、支援資料採集板卡、智慧型模組、智慧型儀表、plc、變頻器、網路裝置等700多種國內外眾多常用裝置

6、支援溫控曲線、計畫曲線、實時曲線、歷史曲線、xy曲線等多種abs檢測曲線

7、支援odbc介面,可與sql server、oracle、access等關係型資料庫互聯

8、支援opc介面、dde介面和ole技術,可方便的與其他各種程式和裝置互聯

9、提供漸進色、旋轉動畫、透明位圖、流動塊等多種動畫方式,可以達到良好的動畫效果

10、上千個精美的相簿元件,保證快速的構建精美的動畫效果

11、功能強大的網路資料同步、網路資料庫同步構建,保證多個系統完美結合

12、完善的網路體系結構,可以支援最新流行的各種通訊方式,包括**通訊網,寬頻通訊網,isdn通訊網,gprs通訊網和無線通訊網

「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」是一套用於快速構造和生成計算機監控系統的「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」,能夠在windows平台上執行。通過對現場資料的採集處理。以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式。

向使用者提供解決實際工程問題的方案。充分利用windows圖形功能完備、介面一致性好、易學易用的特點。比以往使用專用機開發的工業控制系統更具通用性,在自動化領域有著更廣泛的應用。

全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」的被控物件是由兩個壓力容器物件組成,可以根據需要構成不同階(1或2階)的被控物件。壓縮空氣經過兩路進入壓力容器中,經過兩個流量調節閥,在單迴路控制過程中,可以把一路作為主迴路,另一路作為干擾迴路。被控物件調節採用線性的理想特徵,構成的控制系統為線性控制系統。

「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」利用工業控制計算機 (ipc) 作為上位機,利用全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體作為程式開發平台,下位機採用可程式設計序控制器 (松下fp0—16m plc),組成乙個汽車abs感測監控系統(如圖2.1)。

圖2.1 壓力過程監控系統

被控物件由上、下兩個壓力罐組成,其控制要求為:將壓力罐 1 的壓力值p1和壓力罐 2 的壓力值 p2 分別控制在某個範圍內。兩個個壓力罐的壓力訊號分別由檢測裝置進行實時檢測,然後將被測的標準訊號經 a/ d 轉換後輸入計算機,根據採集到的訊號情況,計算機將控制訊號經 d/ a 轉換後輸出給執行機構,對氣幫浦和控制閥進行通斷控制,從而形成計算機控制的閉環控制方案。

系統採用氣幫浦恆壓供氣,通過安裝在出壓力罐上的壓力變送器,把壓力訊號變成4~20ma的標準訊號送入plc(可程式設計控制器),plc通過pid程式運算後,輸出轉速訊號送給電氣轉換器,由電氣轉換器控制閥的開度,調節氣壓,使壓力罐內的壓力保持在給定的壓力值上。當氣壓大於或小於壓力罐的氣壓範圍時,通過plc控制閥以達到減壓或者加壓的目的,實現壓力罐內氣壓保持在恆定範圍內。

1.主、副調節器:三菱abs plc

2.壓力變送器:2臺dbyg-300a壓力變送器

3.調節閥:2臺zmap-100b小流量調節閥

4.電氣轉換器:2臺qzd-1000電氣轉換器

5.減壓器:3臺qfh-221型空氣過濾減壓器

6.24vdc電源

所有儀表所需的接線端子都全部拉到接線板上,也就是面板上的接線端子都是跟儀表的對應接線端子相併聯的,所以可以直接在接線板上通過合理的連線組成所需要的控制系統。

氣動調節閥動作分氣開型和氣關型兩種。氣開型是當膜頭上空氣壓力增加時,閥門向增加開度方向動作,當達到輸入氣壓上限時,閥門處於全開狀態。反過來,當空氣壓力減小時,閥門向關閉方向動作,在沒有輸入空氣時,閥門全閉。

氣關型動作方向正好與氣開型相反。當空氣壓力增加時,閥門向關閉方向動作;空氣壓力減小或沒有時,閥門向開啟方向或全開為止。氣動調節閥的氣開或氣關,通常是通過執行機構的正反作用和閥態結構的不同組裝方式實現。

氣開氣關的選擇是根據工藝生產的安全角度出發來考慮。即當氣源切斷時,調節閥是處於關閉位置安全還是開啟位置安全。比如:

乙個加熱爐的燃燒控制,調節閥安裝在燃料氣管道上,根據爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的**。這時,宜選用氣開閥更安全些,因為一旦氣源停止供給,閥門處於關閉比閥門處於全開更合適。如果氣源中斷,燃料閥全開,會使加熱過量發生危險。

又如乙個用冷卻水冷卻的換熱裝置,熱物料在換熱器內與冷卻水進行熱交換被冷卻,調節閥安裝在冷卻水管上,用換熱後的物料溫度來控制冷卻水量,在氣源中斷時,調節閥應處於開啟位置更安全些,宜選用氣關式調節閥。

壓力罐控制閥採用氣關型。考慮原因是,當壓力訊號中斷時應保證裝置和工作人員的安全。在事故狀態下保持閥門全開。

當壓力罐內正常工作時,可保持氣體不外洩。總體而言,用氣關型比較安全。

在控制系統中,串級控制系統對改善控制過程的品質極為有效,它改善了單迴路系統時間常數大、容易受到干擾等缺點,因此在生產過程中得到了廣泛的應用。鑑於其能夠提高系統的放大係數、抗干擾能力以及有一定的自適應能力等優點。「「全方位移動平台多輪電驅動協調控制軟體」」採用串級控制系統。

1.串級系統的組成

sp1sp2df1 df2

pvpv

圖2.2 串級過程控制系統

2.採用串級控制系統

串級系統由主、副兩個控制迴路組成,主、副調節其相串聯工作。以一階迴路為外環,二階迴路為內環設計串級控制系統

3.串級系統的優點

①改善被控物件的特性

由負反饋原理可知,副迴路不僅能改變副物件的結構,而且還能使副物件的放大係數減小,頻帶變寬,從而使系統的響應速度變快,動態效能得到改善。

②能及時克服進入副迴路的各種二次擾動,提高了系統的抗擾動能力

串級控制系統由於比單迴路控制系統多了乙個副迴路,當二次擾動進入副迴路,由於主物件的時間常數大於副物件的時間常數,因而當擾動還沒有影響到主控引數時,副調節器就開始動作,及時減小或消除擾動對主引數的影響。基於這個特點,在設計串級控制系統時盡可能把可能產生的擾動都納入到副迴路中,以確保主引數的控制質量。至於作用在主物件上的一次擾動對主引數的影響,一般通過主迴路的控制來消除。

③提高了系統的魯棒性

「魯棒性」又稱「強壯性」,系統地控制品質對物件特性變化不靈敏,則系統的「魯棒性」越好。由於副迴路的存在,它對副物件(包括執行機構)特性變化的靈敏度降低,即系統地魯棒性得到提高。

④具有一定的自適應能力

串級控制系統的主迴路時乙個定值控制系統,副迴路則是乙個隨動系統。朱調節器能按照負荷和操作條件的變化,不斷地自動改變副調節器的給定值,使副調節器的給定值能適應負荷的操作條件的變化。

pid(比例-積分-微分)控制器作為最早實用化的控制器已有50多年歷史,現在仍然是應用最廣泛的工業控制器。pid控制器簡單易懂,使用中不需精確的系統模型等先決條件,因而成為應用最為廣泛的控制器。

pid控制器由比例單元(p)、積分單元(i)和微分單元(d)組成。其輸入e (t)與輸出u (t)的關係為

因此它的傳遞函式為:

其中,kp為比例係數; ti為積分時間常數; td為微分時間常數

它由於用途廣泛、使用靈活,已有系列化產品,使用中只需設定三個引數(kp, ki和kd)即可。在很多情況下,並不一定需要全部三個單元,可以取其中的一到兩個單元,但比例控制單元是必不可少的。

pid應用範圍廣。雖然很多任務業過程是非線性或時變的,但通過對其簡化可以變成基本線性和動態特性不隨時間變化的系統,這樣pid就可控制了。

pid引數較易整定。也就是,pid引數kp,ki和kd可以根據過程的動態特性及時整定。如果過程的動態特性變化,例如可能由負載的變化引起系統動態特性變化,pid引數就可以重新整定。

在工程實際中,應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制,簡稱pid控制,又稱pid調節。它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控物件的結構和引數不能完全掌握,或得不到精確的數學模型時,控制理論的其它技術難以採用時,系統控制器的結構和引數必須依靠經驗和現場除錯來確定,這時應用pid控制技術最為方便。

即當我們不完全了解乙個系統和被控物件,或不能通過有效的測量手段來獲得系統引數時,最適合用pid控制技術。pid控制,實際中也有pi和pd控制。pid控制器就是根據系統的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。

比例(p)控制

比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差訊號成比例關係。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差(steady-state error)。

積分(i)控制

在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差訊號的積分成正比關係。對乙個自動控制系統,如果在進入穩態後存在穩態誤差,則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統(system with steady-state error)。為了消除穩態誤差,在控制器中必須引入「積分項」。

積分項對誤差取決於時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。這樣,即便誤差很小,積分項也會隨著時間的增加而加大,它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小,直到等於零。因此,比例+積分(pi)控制器,可以使系統在進入穩態後無穩態誤差。

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