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，改变调节器的开不符合要求时，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，引入控制会使调度，机求。验算系统温升液压泵的功率损失其中液压泵的输入功率,效率η。溢流功率损失节流功率损失略系统的发热功率相应的温升式中油箱的散热系数，通风良好时油箱的散热面积，可用下式近似计算，为油箱的有效容积。则加上环境温度高于最高允许温度,故可加大油箱容量或在系统中增设冷却装置。则油箱的最小容积验算液压冲击由于影响液压冲击的因素很多,冲击压力的与泵的型式及容量构成系统的液压元件的特性有关，因而很难准确计算。在大多数没有特殊要求的场合，在系统设计时，可以采取缓冲措施，不作计算。常采取以下缓冲措施当换向阀迅速开闭时，在保证工作周期以及电磁铁使用寿命的前提下，尽量减慢换向速度在系统中设置减速回路或安装吸收液压冲击的蓄能器等。第四章机械手的控制系统设计可编程序控制器是以微处理器为核心,综合了微电子技术自动化技术网络通讯技术于体的通用工业控制装置。英文缩写为或。它具有体积小功能强程序设计简单灵活通用维护方便等系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更是得到用户的好评。因而在各种领域中得到了广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱之。梯形图的设计般分为以下几个步骤对实际问题进行分析，确定哪些是输入量，哪些是输出量根据所需的点数和控制的复杂程度进行选型将输入量依次分配给输入继电器，输出量依次分配给输出继电器，画出端子分配图明确控制对象的控制要求，根据控制的特点和复杂程度进行梯形图的设计根据梯形图写出指令上机调试，模拟运行。型号的确定日本三菱公司生产的系列，设计合理，结构紧凑，体积小，重量轻，具有很强的抗干扰能力和负载能力及优良的性能价格比，在我国是应用比较多，影响比较广的之。本次设计选用的就是三菱公司生产的系列，型号为。其含义是表示输入输出总点数，其中输入点数是，输出点数是表示本单元的类型为基本单元，为扩展单元表示输出类型为继电器输出，为晶体管输出，为晶闸管输出。下面对该的器件功能及编号作以简单介绍输入继电器输入继电器是接受外部输入设备开关信号的接口,基本单元的编号为,。输出继电器输出继电器是向外部负载传送信号的接口，其基本单元的编号为。辅助中间继电器辅助继电器编号也采用八进制,编号为普通辅助继电器,共个保持辅助继电器，共个，由机内电池支持，因而具有掉电保持功能。移位寄存器每个辅助继电器为组径和壁厚。管接头油管之间的连接或油管与各种液压元件的连接,是液压系统配管工作中最大量的工作。对这些连接的要求是工作可靠密封良好结构简单安装和制造方便。在机械手上油管的连接方法应用最多的是螺纹连接，其优点是便于拆换安装方便。根据需要，选用扩口薄管接头。这种连接适用于工作压力较小的情况，常用于工作压力小于的情况，般用作紫铜管的连接。利用管子端部扩口进行密封，不需要其他密封件，结构简单，适用于薄壁管件的连接。查表选用管子外径为的型扩口式锥螺纹直通管接头。滤油器节阀的动作过大，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