开影响。严重时会出现主副回路共振现象，系统不能正常工作。主副调节器的控制规律的匹配选择在串级控制系统中，主副调节器的作用是不同的。主调节器是定值控制，副调节器是随动控制。系统对二个回路的要求有所不同。主回路般要求无差，主调节器的控制规律应选取或控制规律副回路要求起控制的快速性，可以有余差，般情况选取控制规律而不引入或控制。如果引入控制，会延长控制过程，减弱副回路的快速控制作用也没有必要引入控制，因为副回路采用控制已经起到了快速控制作用，引入控制会使调节阀的动作过大，不利于整个系统的控制。主副调节器正反作用方式的确定个过程控制系统正常工作必须保证采用的反馈是负反馈，及其主通道各环节放大系数极性乘积必须为正值。串级控制系统有两个回路，主副调节器作用方式的确定原则是要保证两个回路均为负反馈。确定过程是首先判定为保证内环是负反馈副调节器应选用那种作用方式，然后再确定主调节器的作用方式。各环节放大系数极性的正负是这样规定的对于调节器，当测量值增加，调节器的输出也增加，则为负值即正作用调节器反之，为正即反作用调节器。调节阀为气开。则为正，气关为负。过程放大系数极性是当过程的输入增大时，即调节阀开大，其输出也增大，则为正，反之，为负。在图的串级控制系统框图中可以看到，由于副回路可以简化成个正作用方式环节，主对象作用方式为正，主测量变送环节为正。根据单回路控制系统设计中介绍的闭合系统必须为负反馈控制系统设计原则，即闭环各环节比例度乘积必须为正，故主调节器均选用反作用调节器，副调节器均选用反作用调节器。扩充临界比例度法实验经验法调整参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是，参数的整定不依赖受控对象的数学模型，直接在现场整定简单易行。扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象，是对连续时间控制器参数整定的临界比例度法的扩充。整定步骤扩充比例度法整定数字控制器参数的步骤是预选择个足够短的采样周期。般说应小于受控对象纯延迟时间的十分之。表临界振荡整定计算公式调节参数控制规律用选定的使系统工作。这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。逐渐减小比例度，即减小，直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡稳定边缘，将这时的比例放大系数记为,临界振荡周期记为。根据表临界振荡整定计算公式代入的值，计算出调节器各个参数的值。根据上述计算结果设置调节器的参数值。观察系统的响应过程，若记录曲线不符合要求时，再适当调整整定参数值。三菱系列中指令的使用比例积分微分指令即指令其指令格式如下操作数全部用数据寄存器。存放设定值的地址。存放当前值的地址。存放控制回路调节值即输出值的地址。指定存放控制回路参数值的首地址，共占用个数据寄存器，其选用范围为，各元件存放的参数如下采样时间，取值范围为。动作方向，为正动作，为反动作。为无输入变化量报警，为输入变化量报警有效。为无输入变化量报警，为输出变化量报警有效。输入滤波常数，。比例增益，。积分时间常数为和时无积分。微分增益，。微分时间常数为时无微分。至运算占用。输入变化量增方报警设定值，。输入变化量减方报警设定值，。输出变化量增方报警设定值，。输出变化量减方报警设定值，。报警输出输入变化量增方超出。输入变化量减方超出。输出变化量增方超出。输出变化量减方超出。指令用的算术表达式为输出值上式中表示误差。该指令可以用中断子程序步进梯形指令和条件跳步指令，指令的应用如图所示。当时执行指令，把控制回路的设定值存放在这个数据寄存器中，对的当前值和的设定值进行比较，通过回路处理数值之间的偏差后计算出个调节值，此调节值存入目标操作数中。在中的控制的编程回路的输入输出变量的转换和标准化控制器调节输出，保证偏差为零，使系统达到稳定状态。偏差是设定值和过程变量的差。控制的原理基于下面的算式输出是比例项积分项和微分项的函数。输出比例项积分项微分项其中是作为时间函数的回路输出是回路增益是回路误差设定值和过程变量之间的差是回路输出的初始值为了能让数字计算机处理这个控制算式，连续算式必须离散化为周期采样偏差算式，才能用来计算输出值。数字计算机处理的算式如下输出比例项积分项微分项是在采样时刻，回路输出的计算值是回路增益图指令的应用是采样时刻的回路误差值是回路误差的前个数值在采样时刻是采样时刻的回路误差值是积分项的比例常数是回路输出的初始值是微分项的比例常数从这个公式可以看出，积分项是从第个采样周期到当行。设计中涉及到液位的检测和变送，以便系统根据检测到的数据来调节通道中的水流量，控制水箱的液位。液位变送器分为浮力式静压力式电容式应变式超声波式激光式放射性式等。系统中用到的液位变送器是浙江浙大中控自动化仪表有限公司生产的中控仪表压力变送器，属于静压力式液位变送器，量程为，精度为，由直流电源供电，可以从的电源中获得，输出为直流。执行单元执行单元是构成自动控制系统不可缺少的重要组成环节，它接受来自调节单元的输出信号，并转换成直角位移或转角位移，以改变调节阀的流通面积，从而控制流入或流出被控过程的物料或能量实现过程参数的自动控制。执行器的工作原理，由执行机构和调节机构调节阀两部分组成。执行机构首先将来自调节器的信号转变成推力或位移，对调节机构调节阀根据执行机构的推力或位移，改变调节阀的阀芯或阀座间的流通面积，以达到最终调节被控介质的目的。来自调节器的信号经信号转换单元转换信号制式后，与来自执行机构的位置反馈信号比较，其信号差值输入到执行机构，以确定执行机构作用的方向和大小，其输出的力或位移控制调节阀的动作，改变调节阀的流通面积，从而改变被控介质的流量。当位置反馈信号与输入信号相等时，系统处于平衡状态，调节阀处于开度。系统中用到的调节阀是智能型调节阀，所用到的执行机构为电动执行机构，输出为角行程，控制轴转动。电动执行机构的组成框图。来自的模拟量输出信号与位置反馈信号进行比较，其差值经放大后，控制伺服电动机正转或反转，再经减速器后，改变调节器的度，并且结果可轻松放入各类文档。用该软件进行设计分析非常方便。本文在Ⅱ基础上设计电子时钟，是由数字集成电路构成用数码管显示的种现代计时器，与传统机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此广泛使用。Ⅱ是美国加州公司推出的专门用于电子线路仿真实验与设计的虚拟电子工作平台。Ⅱ是种在电子技术工程与电子技术教学中广泛应用的优秀计算机仿真软件，被公认为是最易使用，人机界面最友善的数字系统开发软件，特别适合初学者使用。设计电子钟的可行性分析选用Ⅱ软件，以计算机作为载体。通过使用Ⅱ软件，设计实现个数字电子钟。并使数字钟具有校时校分校秒及整点报时功能。掌握使用Ⅱ软件完成基本电路的设计。设计数字电子钟的条件具备，设计是可行的。第二章设计依据设计总体方案多功能数字钟电路的设计总体方案框图如图所示，由控制电路两个进制计数器个进制计数器译码器显示器和扬声器组成。控制电路控制计数器计时和扬声器报时。计数器对秒分小时进行计时,当计时到时分秒时,来个计数脉冲,则计数器清零，重新开始计时。译码器将计数器输出的码计时结果转换成十进制送到显示器。显示器显示时分秒计时结果。图总体方案框图设计原理数字电子钟由振荡器分频器计数器译码显示器报时等电路组成。其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，由不同进制的计数器译码器和显示器组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累加的结果以时分秒的数字显示出来。时显示由进制计数器译码器显示器构成。分秒显示分别由进制计数器译码器显示器构成。可进行整点报时，计时出现误差时，可以用校时电路校时校分。设计目标和方法Ⅱ软件作为电子钟设计工作平台，以数字电路为设计电子钟的理论基础，按照自顶向下的层次化设计方法设计该电路，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用片或几片专用集成电路实现，应用Ⅱ软件进行数字电路的设计与仿真。第三章电子钟系统设计电子钟功能分析总体规划电子钟功能分析电子钟基本功能设计目标数字钟能进行正常的时分秒计时,小时计时要求为进制循环,分和秒计时要求为进制循环。电子钟扩展功能设计目标整点报时要求逢整点报时,在即到整点时,扬声器发出最后声整点报时。校时校正时间，能够通过手动按键来调整时间，实现校时功能，具有闹钟功能。总体规划数字电子钟主干电路系统由秒信号发生器时分秒计数器译码器及显示器校时电路整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，般用石英晶体振荡器和分频器来实现。将标准秒信号送入秒计数器，秒计数器采用进制计数器，每累计秒发出个分脉冲信号，该信号将作为分计数器的时钟脉冲。分计数器也采用进制计数器，每累计分钟，发出个时脉冲信号，该信号将被送到时计数器。时计数器采用进制计时器，可实现小时的累计。通过六个显示器显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报时。校时电路用来对时分秒显示数字进行校对调整。电子钟系统总体规划如图所示图电子钟系统总体规划开影响。严重时会出现主副回路共振现象，系统不能正常工作。主副调节器的控制规律的匹配选择在串级控制系统中，主副调节器的作用是不同的。主调节器是定值控制，副调节器是随动控制。系统对二个回路的要求有所不同。主回路般要求无差，主调节器的控制规律应选取或控制规律副回路要求起控制的快速性，可以有余差，般情况选取控制规律而不引入或控制。如果引入控制，会延长控制过程，减弱副回路的快速控制作用也没有必要引入控制，因为副回路采用控制已经起到了快速控制作用，引入控制会使调节阀的动作过大，不利于整个系统的控制。主副调节器正反作用方式的确定个过程控制系统正常工作必须保证采用的反馈是负反馈，及其主通道各环节放大系数极性乘积必须为正值。串级控制系统有两个回路，主副调节器作用方式的确定原则是要保证两个回路均为负反馈。确定过程是首先判定为保证内环是负反馈副调节器应选用那种作用方式，然后再确定主调节器的作用方式。各环节放大系数极性的正负是这样规定的对于调节器，当测量值增加，调节器的输出也增加，则为负值即正作用调节器反之，为正即反作用调节器。调节阀为气开。则为正，气关为负。过程放大系数极性是当过程的输入增大时，即调节阀开大，其输出也增大，则为正，反之，为负。在图的串级控制系统框图中可以看到，由于副回路可以简化成个正作用方式环节，主对象作用方式为正，主测量变送环节为正。根据单回路控制系统设计中介绍的闭合系统必须为负反馈控制系统设计原则，即闭环各环节比例度乘积必须为正，故主调节器均选用反作用调节器，副调节器均选用反作用调节器。扩充临界比例度法实验经验法调整参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是，参数的整定不依赖受控对象的数学模型，直接在现场整定简单易行。扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象，是对连续时间控制器参数整定的临界比例度法的扩充。整定步骤扩充比例度法整定数字控制器参数的步骤是预选择个足够短的采样周期。般说应小于受控对象纯延迟时间的十分之。表临界振荡整定计算公式调节参数控制规律用选定的使系统工作。这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。逐渐减小比例度，即减小，直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡稳定边缘，将这时的比例放大系数记为,临界振荡周期记为。根据表临界振荡整定计算公式代入的值，计算出调节器各个参数的值。根据上述计算结果设置调节器的参数值。观察系统的响应过程，若记录曲线不符合要求时，再适当调整整定参数值。三菱系列中指令的使用比例积分微分指令即指令其指令格式如下操作数全部用数据寄存器。存放设定值的地址。存放当前值的地址。存放控制回路调节值即输出值的地址。指定存放控制回路参数值的首地址，共占用个数据寄存器，其选用范围为，各元件存放的参数如下采样时间，取值范围为。动作方向，为正动作，为反动作。为无输入变化量报警，为输入变化量报警有效。为无输入变化量报警，为输出变化量报警有效。输入滤波常数，。比例增益，。积分时间常数为和时