微机原理课件5-129-OK数字程序控制.ppt

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1、1第五章：数字程序控制2第五章：数字程序控制5.1顺序控制5.2开环数字程序控制5.3步进电机控制技术5.4简单闭环控制系统5.5数字控制器的模拟化设计与离散化设计概述5.6数字控制器的模拟化设计5.7数字控制器的直接/离散化设计5.6.1数字控制器的连续化设计步骤5.6.2差分变换法5.6.3数字PID控制器的设计5.6.4数字PID控制器改进5.6.5数字PID控制器参数整定5.7.1离散系统分析基础5.7.2最少拍控制器设计5.7.3纯滞后控制技术5.7.4串级控制技术5.7.5前馈-反馈控制技术5.7.6解耦控制技术35.1顺序控制顺序

2、控制简介顺序控制：按时序或事序规定工作的自动控制。就是根据应用场合和工艺要求划分不同的工步，按预先规定好的时间或条件，按次序完成各工步的动作并保证其所需的持续时间。实现顺序控制的装置包括：1）矩阵式顺序控制器(matrixsequentialcontroller)2）继电接触控制3）可编程序控制器(PLC)4）微型计算机顺序控制器例：冷加工自动线中钻孔动力头钻孔过程的顺序控制原理图工进YA2快进YA1快退YA3动力头5.1顺序控制1）动力头在起始位置(行程开关SQ1受压)，按启动开关按钮SB1后，电磁阀YAl通电，动力头快进；2）快进到位时压下

3、行程开关SQ2，使电磁阀YA2通电(YAl保持通电)，动力头由快进转工进(钻孔)，即一边加工一边进给；3）工进到位时压下行程开关SQ3，使YAl、YA2断电，开始定时延迟，动力头原地镟削(精镗)；4）延迟时间到，YA3通电，动力头快退；5）动力头退回到原位，行程开关SQ1又受压，YA3断电，动力头停止。钻孔过程分为以下5步5.1顺序控制6矩阵式顺序控制器输出矩阵和控制程序控制信号的变换主要依靠二极管矩阵完成的顺序控制器，其程序设计是通过在矩阵板上插焊(或插接)二极管实现的。矩阵有程序存储的作用和一定的逻辑运算能力。工艺改变时，可以变换矩阵板上二

4、极管的插焊位置，因此矩阵式顺序控制器具有通用性和更改程序的灵活性。这种控制器按控制原理分为逻辑组合式、时序式和步进式三种。5.1顺序控制7逻辑组合式控制器编制程序时，是按工艺要求设计出正确的继电器逻辑电路图，然后在矩阵板上插接二极管。逻辑电路图的设计比较麻烦，一般不易掌握。时序式控制器设有计时器和步进器，能按时间自动转换程序，一步一步控制相应的执行器动作。按步序需要的时间和执行器动作的顺序，直接在矩阵板上插接二极管就可编出程序，方法简单，适用于定时控制系统。步进式顺序控制器采用步进器对系统集中控制，可在矩阵板上按工艺要求直接编程，同时又能对多种

5、信号进行逻辑运算，具有通用性强、适应性广的特点。因此步进式顺序控制器得到了广泛的应用。矩阵式顺序控制器的优点是改变控制程序比较方便，缺点是受电源限制，二极管矩阵不可能做得太大，通常，输入、输出限制在12～24点，步进器的步数限制在40步以内。矩阵式顺序控制器5.1顺序控制8检测元件把开关量信号送给输入单元和输入矩阵，并在输入矩阵上对输入开关量进行逻辑运算，运算结果送至步进器。步进器通常由触发器、移位寄存器等组成环行计数器。步进器发出程序步进信号,送至输出矩阵。输出矩阵把信号分配给输出单元,对与输出单元相连接的执行器进行开关控制。有些生产过程要求

6、定时控制，在顺序控制器中可设电子延时单元或数字式计时单元，通过时间预选矩阵上的二极管组合对定时时间进行预选。联锁或跳选矩阵，能根据生产过程需要对有关的动作实行联锁，或者使程序向前跳跃或回跳若干步。计数器对循环程序的循环次数进行计数。矩阵式顺序控制器原理框图5.1顺序控制9常闭通电延时开常开通电延时闭继电接触控制用接触器、继电器和按钮等实现对电动机和生产设备的控制和保护称做继电接触控制。控制电器实现继电接触控制的电气设备，如刀闸、接触器等；保护电器具有保护作用的电气设备，如熔断器热继电器等；5.1顺序控制10当常开触点SB闭合时，快进继电器线圈K

7、MK通电，使得常开触点KMK闭合；到达行程开关1ST，启动工进，KMG闭合；到达行程开关2ST，中间继电器KMZ通电，使得常开触点KMA闭合，启动定时器，延时到，延时闭合触点KT闭合，启动快退。5.1顺序控制11可编程序控制器(PLC)PLC（ProgrmmableLogicController）是计算机技术和继电器逻辑控制概念相结合的一种控制器。梯形图：梯形逻辑图形的简称（RelayLadderLogic-RLL），是从继电器、接触器控制系统的电气原理图演化而来的，是一种图形语言，它沿用了继电器的触点、线圈串并联等术语和图形符号，也增加了一些

8、简单的计算机符号。如5.1顺序控制12可编程序控制器(PLC)梯形图梯形图形式控制电路常开触点；线圈圈中的数字代表继电器编号。5.1顺序控制13PLC