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浅析智能工业控制系统原理与结构

更新时间：2020-01-02 14:18:34 大小：200K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：智能工业控制 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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随着计算机以及控制技术的发展,传统的工业控制技术已经逐渐地被智能控制技术所替代,智能化工业控制系统的发展为工业领域的发展提供了最强的技术保证,是推动企业持续创新发展的有效途径.详细介绍了工业控制系统的原理以及结构组成.

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程技巧与

浅析智能工控制系原理与构

刘柱

(江大屯

有限公司，江徐州22161 1)

摘要：随着算机以及控制技

的

展，

的工控制技

，是推

已

逐

地被智能控制技所替代，智能化工

展的有效途径。了工

控

制系

的

展

工

域的展提供了最的技

成。

保

企

持

新

介

制系的原理以及

构

关

：工控制；PLC；控制器

and Structure of About

Industrial

Analyses Principle

Intelligent

Control

System

Lm _Zhu-ling

Datun Aluminum

Xuzhou

221611，China)

(Jiangsu

Company Limited，Jiangsu

the

and control

the

traditional industrial control

industrial control

has

with

Abstract：Along

technology

development，the

of the

technology

can

computer

control

gradually replaced by intelligent

technology，the development

of the

intelligent

system

provide

the best

for the

it is the effective

of sustainable innovation and de-

way

technology guarantee

development

industry，and

the

detail research about the

and structure of industrial control

principle

velopment

promote

enterprise．This topic give

system．

words：Industrial control；PLC：controller

Key

随着代的步，算机科学技、先智能控制技

以

了各种

和自化装置，并在各个域大身手，如

控制、智能楼宇、代化工厂中

及网通信技的展，的工控制域正受到先科学

机

航、交通运、

技

的冲，正在

大概

着一史无前例的巨大革。工控制

控制系；第二代的

到

及

都有自化技

的

用。

算机技、光

展，今天的自化技正以

着重要作用，以代自控制理

了3个段：第一代的

随着微子技

代控制方法与理

、

技

、信息技

以

新

分散控制系 (DCS)；第三代的

控制域正由走向智能，目前，工

信号、片信息等大数据量的需求上有所增加，一系列大数据

量的需求以及高速速度的要求，并将工控制域逐步地

到新的研究平台，使得工控制网与互网网

控制系 (FCS)。

的

的面貌在各个域中

工

域在音

似

基

的

代工化系

展

出其无限美好的展前景。

工

控制系

展

状

引

相

算机及网

技

与控制系

的

展有着密的系。

被用到控制系中。

合，引着工控制系向着网化、智能化的方向展。

最早在50年代中后期，算机就已

工

自

控制系概述

60年代初，出了由算机完全替代模控制的控制系

被称直接数字控制(DireetDigitalControl，DDC)。70年代中

期，随着微理器的出算机控制系入一个新的快

展的期，1975年世界上第一套以微的分散

，

化(Automation)，是指机器、

或者装置在没有人

，

个

行者干的情况下能完全按照定的件程序或者

行操作或者运行。自化装置可以理解无需

指令自

地

速

式

理基

人的参与便可以自行的工作，能完成某些特定任的机器。

化智能控制系是运用控制理表、

机和其他信息技整个工、控制、

化、度、管理以及决策，从而达到增加量、提高量、

降低消耗、确保安全的集成智能化系。自化技

展是伴随着人各个域的科技展而展起来的。人

在几千年的生程中，了多快好省地生出自己需要的

西，明了很多能替代人来工作的自装置。

算机控制系

世，它以多台微理器共同分散控制，

集中管理，被称集散控制系

工

自

、

器

算

并通数据通信网

。

生

程

(DistributedControlSystem，DCS)。

入80年代以后，人利用微理器和一些外

路构

目

成了数字式表以取代模

表，种DDC的控制方式提高

了系的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采

及控制中具有

模

系

表无法比的性能价格比。80年

的日益复，控制回路的一步增

代中后期，随着工

直到上世四十年代末，美国数学家

与墨西哥生物

著作— — 控

多，一的DDC控制系

已

不能

足

的生控制要求

学家森布特合作，提出了自化的理

基

和生工作的管理要求，同中小型算机和微机的性能价

格比有了很大提高。于是，由中小型算机和微机共同作用

制

。

志着自化技的正式生。自化技

从

生到

生

在，已取得了

足

步，逐步走向成熟。自化技

了人脱繁重

作者介：刘柱 (1977一)，男，工程，本科，研究方向

算机网管理、工控制。

力的展起着巨大的作用，

和

复

系

的愿望。同，自化技也在用中得到不断

收稿日期：2012— 06— 10

展和完善。人在自化技用中展了各种理以及

㈣勰裔～

万方数据

ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IDENTIFICATION

的分控制系得到大量用。

人工智能及

技

TECHNIQUES

控制技，模糊控制技

代智能化工控制系是在代工

化、高速化、快奏生的必然物。具体包括以下4

化L1(控制 )：控制系程自

L2(运行 )：生

MES制造行系；企

、

家系

技

、神

网

技

等。

入90年代以后，由于算机网

技

的迅猛展，使

企

大型化、

得DCS系得到迸一步展，提高了系的可靠性和可

性，在今天的工控制域DCS仍然占据着主地位，但是

：

化

基

自

；

DCS不具开放性，布

复

，

用

高，不同厂家品的

程控系；工厂自化L3(管理 )：

集成存在很大困。从八十年代后期开始，由于大模集成

自

化M(

)：ERP企

路的展，

智能化，人便开始求用一根通信

通信接口的接起来，在

多

感器、行机构、

装置等

源

系

划等。智能工

自

化最新技：工

算机网控制

将具有一的通信

的不再是I，

代的智能工控制系主要由以下几个部分成。

常用器件：成智能工化控制系的最基本的

器：主令器、断路器、接触器、

表：感器、表、

算机等。控制器主要包括：

通用控制器一可程控制器PLC，PLC是将运算、序控

制、定数和算运算等操作，以指令的形式存于可

程的存器中，并数字式或模式的出部件，

行控制的数字运算操作子装置，PLC是基于

算机技和自控制理展而来的，它既不同于普通的

算机，又不同于一般的算机控制系，作一种特殊形式的

算机控制装置，它在系构，硬件成，构以及I／0

通道，用界面多方面都有其特殊性；用控制器一温度

自

元

0(4～20mA／24vDc)信号，而是数字信号，就是

由于它解决了网控制系的自身可靠性和开放性

。

器件主要包括：各

器等；各

器、

，

工

用

表等；各

技

逐

成

了

算机控制系

的

展

。从那

算机：可程序控制器、工

起，一些达的工国家和跨国工公司都

准和相关品，形成了群雄逐鹿之

推出自己的

。

、

入

生

工

控制系

理

和

程

一个

的智能工控制系原理构如 1所示。

号

件

器、速度

器等。行器主要包括：

是用磁控制的工

装置、伺服

1智能工控制系原理

控制是基于反的技。反

构

、

磁

，

磁

，用在工控制

自

理

的要素包括3个部

系

中

整介的方向、流量、速度和其他的参数。

用在气中，在油的系、水的系中也能

得到相同或者似的用、步机— 作行元件，是机

品之一，广泛用在各种自化控制系中；

器主要包括表、温度表、

感器、各种特殊表；网：网

磁不

分：量、比

两者之的偏差来

核心思想是反，通

果)之

和

行。量关心的量与期望相比，用

但能

系

正

系

的响。因此，自化技

的

反

建立起入(原因)和出(

～体化的关

表：

的

系。使控制器可以根据入与出的

情况来

力

流

决定控制策略，以便达到定的系功能。系构成前向通道

和反通道两个通道，前向通道是任行的功能主体。

控制器一系的大：自控制系中控制器在整个系

中起着重要的作用，扮演着系管理和核心的角色。系

性能的劣很大程度上取决于控制器的好坏。行器一系

手脚：行器在自控制系中的作用就是相当于人的四肢，

它接受器的控制信号，改量，使生程按

行器直接控制工，若

程的自控制来困。因此

是个重要的感器一系

的耳目：感器被用来量各种物理量，种有温度感器、

流量感器、感器等。感器要足可靠性的要求，从

感器的出信号中得到被量的原始信息，如果感器不

表、各

主要包括交器、集器HUB、工以太网交机。

代智能工

代化企，并

自

化系

技

的

用，建了一流的

品提供了有力的保，是

展的有效途径。自

开拓用。

展状以及原理和系

的

生

一流的

促

品市开拓、推

化控制技

里主要分析了智能控制系

企

持

新

操

定

方

未艾，不少新的技有待

要求正常运行。在生

，

介

的

型或使用不当，往往会

生

成

构，通

本

人

的研究，希望能

提供理，同

致力于工控制

智能工控制域

行器的

、使用和安装

。

域研究的技

知

的

展提供有力的帮助。

力

参考文献

[1]虞坤源．PLC控制技在横排

控制中的用L刀．

定，那么

同

的

入信号，其出信号就不一

，

感器

安徽水利水

[2]王永

技

学院学．2009(2)：72— 74．

会

出

出信号，也就失去了感器有的作用。

．

代

气控制及PLC 用技【M】．北京航空航

4智能工控制系

构

天大学出版社，2003．

PID控制～比例、分、微分，PID控制器作最早

用

【3】高峰，王明哲．PLC控制系的Petri网模型研究．工

表与自化装置，200,*(06)．

化的控制器已有50多年史，在仍然是用最广泛的工

控制器。PID控制器

先决条件，因而成

易懂，使用中不需精确的系模型等

用最广泛的控制器，但是工控制

【4]殷洪．可程控制器

出版社，2003．

和

【M】．北京：机械

工

域

展到在，智能化工控制系的出

已

打破了

的

【5】静．模糊控制理与系原理【蝎．机械工出版社，

PID工控制模式，智能化工控制域主要包括以下几个技

2005．

：最控制技、自适控制技

、

控制技、自学

万方数据

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