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TDS-418627-0智能光柱数字显示仪

来源: AtFWwLEH 时间:2019-03-15 13:41:12

TDS-418627-0智能光柱数字显示仪 是一种数字化的过程控制仪表,以微处理器或单片微型计算机为核心,具有数据通信功能,能完成生产过程1~4个回路直接数字控制任务,在DCS的分散过程控制级中得到了广泛的应用。智能调节器不仅可接受4~20mA DC电流信号输入的设定值,还具有异步通信接口RS-422/485、RS-232等,可与上位机连成主从式通信网络,发送接收各种过程参数和控制参数。智能调节器在我国的工业控制领域得到了广泛应用。

TDS-418627-0智能光柱数字显示仪 作用 

天长市蓝宇仪表成套有限公司lanyugroup调节器将来自变送器的测量值与给定值相比较后产生的偏差进行比例、积分、微分(PID)运算,并输出统一标准信号,去控制执行机构的动作,以实现对温度、压力、流量、液位及其他工艺便利的自动控制。  

在工业过程控制中,PID控制是历史悠久,生命力强的一种控制方式。它是迄今为止通用的控制方法。它提供一种反馈控制,通过积分作用可以稳态误差,通过微分作用可以预测未来。智能控制器能解决许多控制问题,尤其在动态过程是良性的和性能要求不太高的情况下。智能控制不仅是分布式控制系统的重要组成部分,而且嵌入在许多有特殊要求的控制系统中。在过程控制中,90%以上的控制回路采用PID类型的控制器,因此,大多数反馈回路采用该方法或其较小的变形来控制。 

 TDS-418627-0智能光柱数字显示仪

调节器原理 

单回路控制系统中,由于扰动作用使被控变量偏离给定值,从而产生偏差e=xi-xx,式中e-偏差;xi -测量值;xx-给定值。调节器接受偏差信号后,按一定的运算规律输出控制信号,作用于被控对象,以扰动对被控变量的影响,从而使被控变量回到给定值上来。

调节器的运算规律就是指调节器的输出信号与输入偏差之间随时间的变化规律。习惯上称e>0为正偏差;e<0为负偏差。若e>0时,对应的输出信号变化量y>0,则成调节器为正作用调节器;若e<0时,对应的输出信号变化量y>0,则称调节器为反作用调节器。

调节器分类仪表面板定义 将SEL设置为159,按SET键后即进入输入校准菜单,按[表六]的说明按SET键,MAN键选择需要校准的类型的菜单。  

按使用能源的不同分类可分为:电动调节器、气动调节器和液动调节器;按控制规律的不同可分为:位式调节器、比例积分调节器、比例微分调节器和三作用调节器;按传递的运算信号形式可分为:模拟式和数字式两类。 

按其结构和组成的形式可分为以下几种类型。

(1)基地式调节器 

基地式调节器吧对被控量的测量、变送、调节、显示等作用部件合为一体,彼此以下可分离的机械结构和联接,并装在一个表壳内,有的甚至还包容了检测元件和执行器,能完成单回路控制系统的就地检测、记录及调节等全部功能。 

(2)单元组合式调节器 

单元组合式调节器式单元组合仪表的调节单元。按其能源的不同分为电动和气动两大类。它们的输入信号和输出信号都是统一的标准信号,电动Ⅱ型调节器式0-10mA直流电流信号,电动Ⅲ型调节器式4-20mA直流电流信号,气动调节器为20-100kPa气压信号[3]。 

(3)组装式电子控制装置 

组装式电子控制装置式在电动单元组合仪表的基础上发展起来的,是一种将仪表与生产过程控制系统有机地、紧密地结合在一起的综合性成套仪表。 

(4)可编程调节器 

可编程调节器是一种智能化面板式过程控制仪表。它以微处理机作为运算、判断和控制的核心。它的控制规律或是运算功能是根据过程控制的需要,通过用户编程来实现的,但其外表和操作方式却与DDZ系列仪表相似,并且可以与之混合使用。 

(5)集中分散型控制装置 

集中分散型控制装置是把整个控制系统分成若干级,基层的是直接数字控制,上一级是优化控制,这样既能发挥计算机控制多功能的特点,满足现代化工生产集中操作、显示和报警的要求,又能避免危险过分集中,使整个系统安全可靠。

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微处理器的选择 

从价格、字长、输入/输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储器访问(DMA)能力、配套的电路芯片是否丰富以及相应的开发系统是否具备等多方面进行综合考虑[4][5]。 以下列出几种微处理器,予以比较: 

(1)51单片机 

仿真63K程序空间,接近64K 的16位地址空间;Kxdata 空间,全部64K 的16位地址空间;真实仿真全部32 条IO脚;完全兼容keilC51 UV2 调试环境,可以通过UV2 环境进行单步,断点,全速等操作;使用C51语言或者ASM汇编语言进行调试;可选使用用户晶振,支持0-40MHZ 晶振频率;仿真双DPTR 指针;仿真去除ALE 信号输出;RS-232接口不计成本采用MAX202集成电路,串行通讯稳定可靠,绝非一般三极管的简易电路可比。 

(2) AVR单片机 

在相同的系统时钟下AVR运行速度快;芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大;所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写(ISP);多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,零电路也可以工作;每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强;内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。

(3) PIC单片机 

PIC大的特点是不搞单纯的功能堆积,而是从实际出发,重视产品的性能与价格比,靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。精简指令使其执行效率大为提高。PIC系列8位CMOS单片机具有独特的RISC结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线(Harvard)结构,使指令具有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8位的数据位数,这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比,可以达到2:1的代码压缩,速度提高4倍。PIC有优越开发环境。产品上市零等待(Zero time to market)。彻底的保密性。自带看门狗定时器,可以用来提高程序运行的可靠性。睡眠和低功耗模式。 

(4) MSP430单片机 

处理能力强;运算速度快;超低功耗;片内资源丰富;方便高效的开发环境。 

本设计采用AVR单片机或MSP430单片机。

 TDS-418627-0智能光柱数字显示仪

控制算法的选择 

基本的控制算法有:程序控制和顺序控制、PID控制、直接数字控制、优控制、模糊控制、神经网络控制。其中PID控制为成熟,控制结构简单,参数容易控制,且不必求出被控对象的数字模型就可进行调节[7]。  

PID控制算法是计算机控制的一个广泛应用的基本算法,而PID控制的数字化是属于控制算法设计中的模拟化设计方法,或称间接设计方法。

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