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1、第四章 自动机的检测与控制装置,本 章要点,概述 检测装置 执行机构 可编程序控制器 控制系统实例,4.1 概 述,本 节 要 点,控制技术的种类及特点 控制系统的构成 控制系统的分类,4.1 概 述,自动机是以自动供料、自动加工、自动输送等环节相连来进行连续作业的机器。 组成自动机的各个环节都必须规定的顺序动作且相互配合形成统一和协调的生产系统，必须有一个准确可靠的控制系统。,自动机的检测与控制涉及的知识面很广，本章主要阐述： 控制元件 简单控制系统的工作原理,4.1.1 控制技术的种类及特点,控制技术分四大类：,1、机械控制 机械控制主要是由分配轴、凸轮、从动杆及一些调整环节所构成。 优点
2、：机械结构比较可靠和易行，应用较成熟。 缺点：机构结构比较复杂，调整较费事。 适应：大批大量生产中的专用自动机和半自动机。,4.1.1 控制技术的种类及特点,2、流体控制 流体控制是利用流体的各种控制元件及装置，组成控制回路，进行自动控制。 分： 液压控制：是以液压油作为工作介质，进行能量传递和控制的一种方式。 优点：液压装置工作平稳，重量轻，惯性小，反应快，易于实现快速启动、制动和频繁的换向，能在大范围内实现无级调速。 缺点：有较多的能量损失；不宜在很高或很低的温度条件下工作；具有易燃性等。 应用：线路和系统的动力部分。 气动控制：是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质，配合气动控制系统
3、的主要气动元件构成控制回路。 优点：动作迅速、反应快、成本低、便于自动化改装，能在恶劣条件下正常工作。 缺点： 运动的平稳性较差，有噪声，控制元件体积较大。,4.1.1 控制技术的种类及特点,3、电气控制 电气控制由电动机、各种低压电器（接触器、继电器、电磁阀、行程开关等）和保护电器（熔断丝、热继电器），通过导线连接而组成。 缺点：反应慢，长时间工作后，触点会烧毛，造成工作不可靠。 优点：构造简单，造价低，使用方便。,4.1.1 控制技术的种类及特点,4、计算机控制(电子控制） 微型计算机收集和分析处理信息，发出各种指令去指挥和控制系统运行，还提供多种人机接口，以便观测结果，监测运行状态和实现
4、人对系统的控制和调整。 计算机的功能： 对生产过程的直接控制 对生产过程的监督和控制 在生产过程中，对各物理参数进行周期性或随机性的自 动测量，并显示、打印记录结果供操作人员观测 对生产过程进行调度和管理 直接渗透到自动机械产品中形成带有智能性的机电一体化新产品，如机器人、自动包装机械、智能仪器,4.1.2 控制系统的构成,1给定装置,给定装置是人对机器下命令的装置，有手动发讯和按预订顺序发讯两种方式。分三类： 稳定给定装置：给出一种不随时间等参数变化的给定值，如：电位器、按钮。 程序给定装置：给出随时间变化的给定值，如：凸轮分配轴、二级管插销矩阵板，键盘、纸带、磁带、磁盘。 跟踪给定装置：利
5、用与随时间的实际变化过程有关的被控对象的输出信息返回来对被控对象进行有选择的控制。,4.1.2 控制系统的构成,检测装置,检测装置是检测现场工作情况的装置，把现场工作情况以信息形式传给控制器。主要有以下监督作用： 被加工的物品或工件的参数。 工件机构参数。 运行综合条件。 检测参数方法有：机构式、光学式、化学式、液体式、电气式或它们的组合形式。 检测装置的主要组成部分是传感器。 输入装置：包括给定装置和检测装置。,4.1.2 控制系统的构成,控制器,控制器是使被控参数按某一规律变化的装置，相当于人的大脑。分： 气动控制器 电动控制器 可编程控制器 机械式控制器,执行机构,执行机构是根据执行指令
6、的大小、方向、速度等要求，忠实地执行动作的机构，相当于人的手脚。分： 按运动形式：直线式、回转式 按能源形式：电气式（直流、交流、脉冲）、液压式、气动式 可编程控制器 机械式控制器,4.1.2 控制系统的构成,控制系统还包括以下辅助环节： 信息放大器 稳定环节 信号系统,4.1. 控制系统的分类,控制系统按控制原理分三大类：,1、时间控制 时间控制系统具有中央处理器（CPU） 时序控制系统：主要由时序信号发生器（原始信号）、信号分配回路（执行信号）、执行元件三部分组成,、行程控制 行程程序控制系统：由逻辑控制线路、执行机构、行程发信器三部分组成 执行机构的每一步动作完成后，由行程发信器发出一个信号，这个信号输入给逻辑线路，并由它作出判断，发出执行信号，整个系统就如此循环下去。 行程控制系统具有自锁作用：当某一部件发生故障时，工作循环就停止，工作安全可靠。,4.1. 控制系统的分类,、时间、行程混合控制 是指在一个工作程序中，部分节拍的执行元件是根据时序动作的，而另一部分是依据前一节拍动作的终端各种信号动作的。 特别注意：反馈信号回路的连接问题。节拍之间的控制方式的转换可能存在:行程行程、行程时间、时间行程、时间时间等种情况。,习 题,1控制系统一般由哪几部分构成？每一部分有何作用？ 2控制系统如何分类？,
