包裝過(guò)程控制總結(jié)重點(diǎn)

1、第一章 緒論1. 自動(dòng)包裝機(jī)是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、工作機(jī)構(gòu)、控制裝置組成。2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成3. 包裝過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的種類(lèi)：A按控制原理分（有無(wú)反饋來(lái)分類(lèi)）：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)（只有正向作用，沒(méi)有反饋?zhàn)饔茫幌到y(tǒng)控制精度取決于元器件精度；沒(méi)有抑制內(nèi)、外干擾的能力；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低）、閉環(huán)控制系統(tǒng)（不但有正向作用，也有反饋?zhàn)饔茫?抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)前向通道器件要求不高，控制精度高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不易，成本高）；B按被控變量的給定值（目標(biāo)值）進(jìn)行分類(lèi)：定值控制系統(tǒng)（給定量（輸入量）是恒值）、隨動(dòng)控制系統(tǒng)（給定值無(wú)規(guī)律的變化）、程序控制系統(tǒng)（給定值按已知規(guī)律（程序）變化）。4. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求：

2、穩(wěn)定性（控制系統(tǒng)工作的首要條件，輸出量偏離平衡狀態(tài)后，應(yīng)隨著時(shí)間而收斂最后回到初始的平衡狀態(tài)的能力）、快速性（當(dāng)系統(tǒng)的輸出量與給定輸入量之間產(chǎn)生偏差時(shí)，消除這種偏差的快速程度）、準(zhǔn)確性（是指調(diào)整控制過(guò)程結(jié)束后，輸出量與給定輸入量之間的偏差相對(duì)于給定量的百分比）。三者之間的關(guān)系：互相制約（快速性好，系統(tǒng)可能會(huì)有強(qiáng)烈振蕩。 改善穩(wěn)定性，系統(tǒng)可能過(guò)遲緩、精度也可能破環(huán)）。第2章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型5. 數(shù)學(xué)模型：描述控制系統(tǒng)輸入變量、輸出變量之間關(guān)系來(lái)描述系統(tǒng)自身的工作性能的數(shù)學(xué)表達(dá)式，研究對(duì)象是閉環(huán)控制系統(tǒng)。6. 建立數(shù)學(xué)模型的方法：微分方程（最基本的數(shù)學(xué)模型）、傳遞函數(shù)。7. 微分方程的建立

3、方法：a確定系統(tǒng)的輸入變量和輸出變量b建立輸入變量和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式（其余變量屬中間變量設(shè)法消除）c化簡(jiǎn)成標(biāo)準(zhǔn)形成的微分方程。8. 傳遞函數(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)拉氏變換。拉氏變換的性質(zhì)a迭加性質(zhì)b微分性質(zhì)c比例性質(zhì)9. 例題： 微分方程 傳遞函數(shù) 10.利用傳遞函數(shù)來(lái)描述復(fù)雜控制系統(tǒng)a環(huán)節(jié)間的串聯(lián)連接（等效為個(gè)傳遞函數(shù)相乘）b環(huán)節(jié)間的并聯(lián)連接（等效為個(gè)傳遞函數(shù)相加）c環(huán)節(jié)間的反饋連接第3章 接觸繼電器控制系統(tǒng)11.接觸器 電磁式繼電器時(shí)間繼電器 熱繼電器 速度繼電器SF刀開(kāi)關(guān) 常開(kāi)(動(dòng)合)按鈕 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān)BG 常開(kāi)（動(dòng)合）觸頭 常閉（動(dòng)斷）觸頭BG SF 常閉(動(dòng)斷)按鈕 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

4、熔斷器 12. 接觸器的作用是什么？中間繼電器和接觸器有何異同？答：作用：用來(lái)頻繁的接通和分?jǐn)嘀麟娐泛痛笕萘靠刂齐娐返牡蛪弘娖?。相同點(diǎn)：利用電磁吸力工作。不同點(diǎn)：輸入信號(hào)種類(lèi)不同；繼電器控制小電流；無(wú)主輔觸點(diǎn)之分；繼電器無(wú)滅弧裝置。13. 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流很大，這時(shí)熱繼電器會(huì)不會(huì)動(dòng)作？為什么？答：不會(huì)。因?yàn)闊崂^電器具有較大的熱慣性，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流雖然很大，但時(shí)間很短，熱慣性使熱繼電器不會(huì)動(dòng)作，從而保證了電動(dòng)機(jī)的正常工作。14. 設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，要求第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)10S后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，運(yùn)行5S后第一臺(tái)電機(jī)停止，同時(shí)第三臺(tái)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，再運(yùn)行15S后，電動(dòng)全部停止。12、設(shè)計(jì)一小車(chē)

5、運(yùn)行的控制線路。小車(chē)由異步電機(jī)拖動(dòng)其動(dòng)作程序如下：13. 電氣控制系統(tǒng)圖的表示方法：原理圖：根據(jù)電路工作原理用規(guī)定的圖形符號(hào)繪制的圖。安裝圖：電氣元器件的實(shí)際安裝位置。接線圖：按元件實(shí)際位置繪制的連線圖。14. 電氣控制系統(tǒng)：為了實(shí)現(xiàn)某種控制要求，用導(dǎo)線按一定方式將電機(jī)、低壓電器等元器件連接起來(lái)所形成的電路。電氣控制系統(tǒng)圖：是用圖形的方式來(lái)表示電氣控制系統(tǒng)中的電氣元件及其聯(lián)接關(guān)系。15. 三相籠形異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路：工作原理：將電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)的三相電源任意兩相對(duì)調(diào)，使定子繞組相序接反，則可使電機(jī)反轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)方法：用兩個(gè)交流接觸器實(shí)現(xiàn)兩根電源線的調(diào)換。第4章 包裝過(guò)程典型物理參數(shù)的檢測(cè)與自動(dòng)

6、控制第5章 可編程控制器1.可編程控制器的特點(diǎn)：a可靠性高,抗干擾能力強(qiáng),適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境；b采用模塊化結(jié)構(gòu)；c接口功能強(qiáng)；d編程簡(jiǎn)單、易于掌握；e可在線修改，柔性好。f.有較高的性?xún)r(jià)比。2.可編程控制器與傳統(tǒng)繼電器接觸器的區(qū)別：3.可編程控制器組成：（定義：是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各類(lèi)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計(jì)。）a、中央處理單元（CPU）（由控制器和運(yùn)算

7、器組成）b、存儲(chǔ)器（ROM和RAM）（主要用于存放系統(tǒng)程序，用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）c、輸入/輸出模塊（開(kāi)關(guān)量輸入單元：功能為接收主令元件、檢測(cè)元件傳來(lái)的信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行隔離和電平轉(zhuǎn)換，把進(jìn)入PLC信號(hào)變?yōu)镃PU可接收的信號(hào)。開(kāi)關(guān)量輸出單元：功能為對(duì)PLC輸出結(jié)果進(jìn)行放大和電平轉(zhuǎn)換把PLC產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)輸出設(shè)備可接收的信號(hào)。）d、電源部分（系統(tǒng)電源：將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電源，采用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。備用電源：掉電保護(hù)電源（鋰電池）：RAM ）e、編程器（作用：編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PL

8、C進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。它是開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的設(shè)備。）4.可編程控制器工作方式：循環(huán)掃描工作方式（工作過(guò)程（特點(diǎn)：集中采樣，集中輸出）輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，PLC重復(fù)執(zhí)行以上三階段，每重復(fù)一次就是一個(gè)工作周期）5.可編程控制器編程語(yǔ)言：順序功能圖、梯形圖、功能塊圖、指令表、結(jié)構(gòu)文本。S7200中使用IEC61131-3指令集只能用梯形圖和功能塊圖。6.可編程控制器指令系統(tǒng)：A、LD 取指令。用于常開(kāi)接點(diǎn)與左母線連接B、LDN 取反指令。用于常閉接點(diǎn)與左母線連接C、=(OUT)輸出指令。用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)部或輸出繼電器線圈D、A “與”指令。單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)與電路串聯(lián)。邏輯“與”E

9、、AN “與非(反)” 指令。單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)。邏輯“與非”F、O “或”指令。單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)與電路的并聯(lián)。邏輯“或”G、ON “或非” 指令。單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)。邏輯“或非”H、OLD（OR Load） “或塊”指令。用于串聯(lián)塊的并聯(lián)。串聯(lián)塊兩個(gè)或以上觸點(diǎn)串聯(lián)的電路。特點(diǎn)：指令獨(dú)立使用，后面沒(méi)有任何操作數(shù)。每個(gè)支路第一個(gè)接點(diǎn)用LD或LDN I、ALD “與塊”指令。用于并聯(lián)塊的串聯(lián)，特點(diǎn)：指令獨(dú)立使用，后面沒(méi)有任何操作數(shù).并聯(lián)電路塊第一個(gè)接點(diǎn)用LD或ALD J、S（Set）-置位,R（Reset）-復(fù)位,K、EU上升沿(正跳變)指令，每當(dāng)接受到off-to-on的跳變產(chǎn)生寬度為一個(gè)掃描周期脈

10、沖.。ED下降沿(負(fù)跳變)指令接受到on -to- off的跳變， 產(chǎn)生寬度為一個(gè)掃描周期脈沖.。L、LPS（邏輯入棧指令）、LRD（邏輯讀棧指令）、LPP （邏輯出棧指令）M、TON（通電延時(shí)定時(shí)器，1ms： T32，T96，10ms： T33-T36，T97-T100，100ms ：T37-T63，T101-T255，復(fù)位指令（R）可同時(shí)清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)位）、TONR（保持型通電延時(shí)定時(shí)器，只能用復(fù)位指令（R）清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)位。用于累計(jì)固定時(shí)間間隔的脈沖1ms： T0，T64，10ms： T1-T4，T65-T68，100ms ：T5-T31，T69-T95）、TOF（斷電延

11、時(shí)定時(shí)器，1ms： T32，T96，10ms： T33-T36，T97-T100，100ms ：T37-T63，T101-T255）N、增計(jì)數(shù)器CTU指令，計(jì)數(shù)輸入端CU：輸入一個(gè)脈沖上升沿信號(hào)時(shí)，計(jì) 數(shù)值加1。1、 三相異步電動(dòng)機(jī)起?？刂?： 系統(tǒng)輸入設(shè)備： 起動(dòng)按鈕:SF1 停止按鈕:SF2 熱繼電器觸點(diǎn):BB 系統(tǒng)輸出設(shè)備：接觸器QA 分配I/O地址： SF10001 SF20002 BB0003 QA 0500 2. 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制1）、2） 、 PLC型號(hào)： 西門(mén)子S7-200 CPU226（分配I/O地址：SF1I0.1、 3）、PLC的I/0連線圖SF2I0.2、

12、SF3I0.3、BBI0.4、QA1 Q0.0、QA2 Q0.1）4）、繪制梯形圖 SF1I0.1 SF2I0.2 SF3I0.3 BBI0.4 QA1Q0.0 QA2Q0.1 通過(guò)軟件互鎖在軟件上保 證QA1、QA2不能同時(shí)得電求：小車(chē)由A處運(yùn)動(dòng)到B處，對(duì)待包裝物品進(jìn)行烘烤 5min，然后將物品再送回至A處。 1、自動(dòng)循環(huán)：控制目標(biāo)：行程或位置（變量） 控制方法：采用行程開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān) 2、烘烤加工：控制目標(biāo)：溫度或時(shí)間兩個(gè)變化參量 控制方法：采用時(shí)間繼電器控制小車(chē)何車(chē)返回 解：1）設(shè)計(jì)繼電接觸器系統(tǒng)控制線路如下： 輸入設(shè)備：正、反轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕SF1、SF2，停止按鈕SF3、位置開(kāi)關(guān)BG1、BG

13、2，熱繼電器觸點(diǎn)BB輸出設(shè)備：正轉(zhuǎn)接觸器QA1、反轉(zhuǎn)接觸器QA2，加熱器2）設(shè)計(jì)PLC的I/O連線圖3）繪制梯形圖： 繼電器接觸器控制線路對(duì)應(yīng)指令語(yǔ)句如下：LD I0.1 O Q0.1 AN I0.5AN I0.6 AN I0.3 AN Q0.2= Q0.1 LD I0.5 TON T37,3000= Q0.3 LD I0.2 O T37O Q0.2 AN I0.4 AN I0.3AN I0.6 AN Q0.1 = Q0.22. 分析如圖所示電氣控制線路，試回答：該控制線路 是什么控制環(huán)節(jié)，試分析該電路工作過(guò)程？答：該電路是電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)（正反停）控制線路。工作過(guò)程:合上閘刀開(kāi)關(guān)QB，按下SF2

14、后接觸器QA1線圈得電并自鎖，主觸點(diǎn)閉合電機(jī)接上正相序的三相電源，電機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)互鎖觸點(diǎn)QA1斷開(kāi)，保證了電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)QA2線圈不得電。這時(shí)如果想讓電機(jī)反轉(zhuǎn)，按反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SF3，SF3的常閉先斷開(kāi)QA1線圈掉電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，自鎖斷開(kāi)，QA1可靠掉電，同時(shí)SF3的常開(kāi)閉合，因?yàn)镼A1互鎖觸點(diǎn)閉合，接觸器QA2線圈得電并自鎖，主觸點(diǎn)閉合，反相序的三相電源引入電動(dòng)機(jī)三相定子繞組，電機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)互鎖觸點(diǎn)QA2斷開(kāi)，保證了電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)QA1線圈不得電。不管是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，按停止按鈕SF3電機(jī)停止。當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)載的情況，熱繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電機(jī)停止運(yùn)行。 第四章 包裝過(guò)程典型物理參數(shù)的檢測(cè)與自動(dòng)控

15、制1.計(jì)量供給的自動(dòng)控制；計(jì)量：每單位包裝容器中所裝內(nèi)裝物的量值。計(jì)量的方法：計(jì)重、計(jì)容、計(jì)數(shù)。2、計(jì)重式計(jì)量供給自動(dòng)控制；用途:粉末狀、細(xì)顆粒、不規(guī)則小塊等松散內(nèi)裝物、計(jì)量精度:取決于計(jì)量裝置，與物料松散程度無(wú)關(guān)。計(jì)重式計(jì)量的組成： 給料:輸送帶+電振給料器 稱(chēng)重:杠桿稱(chēng)或彈簧稱(chēng) 排料:裝入包裝容器中。3、計(jì)重供給自動(dòng)控制的兩種工作方式：間歇式計(jì)重供給的自動(dòng)控制（給料、稱(chēng)重、排料三個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)。連續(xù)兩個(gè)循環(huán)間有暫停時(shí)間。）與連續(xù)式計(jì)重供給的自動(dòng)控制（給料、稱(chēng)重、排料三個(gè)階段組成一個(gè)工作循環(huán)。連續(xù)兩個(gè)工作循環(huán)間無(wú)暫停時(shí)間。）4、計(jì)重式計(jì)量給料過(guò)程的控制：粗給料 細(xì)給料，1）通過(guò)調(diào)節(jié)激振頻

16、率來(lái)調(diào)節(jié)給料量2）通過(guò)調(diào)節(jié)電磁鐵電壓的有效值U來(lái)調(diào)節(jié)給料量a.利用變壓器來(lái)改變U b.利用晶閘管調(diào)壓器調(diào)U(晶閘管導(dǎo)通的條件1.AK兩極加正向偏置2.門(mén)極G必須是高電位）5、利用晶閘管調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)U，原理：調(diào)節(jié)RP2改變電容C的充放電時(shí)間 T=（RA2+RA3）C 改變晶闡管的導(dǎo)通角改變電磁鐵線圈上的電壓U6、 調(diào)節(jié)激磁電源電壓的方法調(diào)節(jié)給料量：RA2RC電路充電時(shí)間常數(shù)單結(jié)晶體管到達(dá)峰值電壓時(shí)間晶閘管導(dǎo)通角輸出，振幅，給料量。RA2充電時(shí)間常數(shù)單結(jié)晶體管到達(dá)峰值電壓時(shí)間晶閘管導(dǎo)通角輸出，振幅，給料量。7、 光電繼電器亮通式光電繼電器 暗通式光電繼電器（相反） a、有光照，三極管KF1、KF22

17、 導(dǎo)通，KF3得電,觸點(diǎn)動(dòng)作b.無(wú) 光照，三極管KF1、KF22截至 ，KF3失電,觸點(diǎn)復(fù)位8、 什么叫亮通式和暗通式繼電器？試判斷圖示電路是亮通式還是暗通式？圖中RA4起什么作用？ KF3光敏三極管：NPN 型9、接近開(kāi)關(guān)作重量位移傳感器的間歇式稱(chēng)量秤計(jì)重供給自動(dòng)控制系統(tǒng)（觸發(fā)電路采用單結(jié)晶體管觸發(fā)晶閘管調(diào)壓器），接近開(kāi)關(guān)：與被測(cè)物接近到一定距離時(shí)（不需接觸），發(fā)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 粗給料BG1、BG2不得電KF1吸合，回路時(shí)間常數(shù)小，晶閘管導(dǎo)通角大快速給料。給料到，BG1感應(yīng)F1得電，常閉F1斷開(kāi)回路時(shí)間常數(shù)大導(dǎo)通角小慢速給料。給料到規(guī)定值，BG2感應(yīng)F2得電，常閉F2斷開(kāi)晶閘管失去觸發(fā)信號(hào)停止給

18、料。10、位置的自動(dòng)檢測(cè)與控制 ，檢測(cè)方法：光電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)定位色標(biāo)控制方法：間歇式光電自動(dòng)定位系統(tǒng)。正補(bǔ)償式：送紙速度慢時(shí)采用。負(fù)補(bǔ)償式：送紙速度快時(shí)采用11、卷筒包裝材料商標(biāo)圖案間歇正負(fù)補(bǔ)償式光電定位系統(tǒng)中，設(shè)標(biāo)準(zhǔn)袋長(zhǎng)為L(zhǎng)，補(bǔ)償量為 則不補(bǔ)償時(shí)，送紙長(zhǎng)度分別為多少？光電檢測(cè)器檢測(cè)到色標(biāo)后，送出的補(bǔ)償量分別是多少？這時(shí)切下的袋長(zhǎng)分別是多少？解：不補(bǔ)償：正補(bǔ)償送紙長(zhǎng)度Le負(fù)補(bǔ)償送紙長(zhǎng)度Le光電檢測(cè)器檢測(cè)到色標(biāo)送出的補(bǔ)償量，正補(bǔ)償： Ne ； L（N1）e 負(fù)補(bǔ)償： Ne ； L（N1）e 12、 常用的測(cè)溫元件：電接點(diǎn)溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)等13、 熱電偶溫控系統(tǒng)中為什么要進(jìn)行冷端溫度校正？答：熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)和熱端、冷端的溫度有關(guān)，冷端溫度變化，必然影響測(cè)量的精度，因此用熱電偶測(cè)溫時(shí)，必須采取冷端溫度保持不變，或通過(guò)補(bǔ)償電路補(bǔ)償由于冷端溫度變化引起的電勢(shì)變化。14、 熱電阻溫度計(jì)分類(lèi)：金屬熱電阻:鉑電阻、銅電阻 半導(dǎo)體熱電阻（熱敏電阻）15、 絕對(duì)壓力、大氣壓力、表壓力、真空度之間的關(guān)系：表壓力和絕對(duì)壓力的關(guān)系：P表=P絕-P大負(fù)壓或真空壓：表壓力出現(xiàn)負(fù)值；16、 電觸點(diǎn)式壓力傳感器（壓力計(jì)）工作原理：氣體由入口1進(jìn)入 膜片2下移 帶動(dòng)銅芯6下移