工业自动控制系统有哪几类工业自动化控制系统有那几个环节组成

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2020-10-27 06:28:39 来源：朵拉利品网

1, 工业自动化控制系统有那几个环节组成

自动化控制系统按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统
在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
恒值控制系统
给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
随动控制系统
给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。

2, 常用自动化控制系统有几种

自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。
控制器：可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
被控对象：一般指被控制的设备或过程为对象，如反应器、精馏设备的控制，或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。
执行机构：使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
变送器：作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去，以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号，再传送到调节器和指示记录仪中，进行调节、指示和记录。
自动控制系统的三大发展方向
1、现场总线控制系统
现场总线控制系统（FCS）是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络。它也被称为现场底层设备控制网络。
目前，以现场总线为基础的FCS发展很快，但FCS发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。可以确定的是，结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。
2、工业PC控制系统
由于PC机的开放性，具有丰富的硬件资源、软件资源和人力资源，并且具有成本低的特点，基于PC（包括嵌入式PC）的工业控制系统，正以每年20%以上的速率增长，基于PC的工业控制技术成为本世纪初的主流技术之一。
3、智能管控一体化系统集成
随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。
这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。
参考资料来源：百度百科-自动控制系统

3, 一个自动控制系统有哪几部分组成？

1 分类
自动控制系统按其控制对象的不同分为两大类。一类具有运动性质，需由电动机拖动来实现，称为运动控制系统（或称传动控制系统），而将运动控制系统的工作过程称为运动控制；另一类的控制对象是如温度、压力、流量、物料、成分、液位和酸碱度等工业生产过程中的量，比如精馏塔中化工产品的生产控制、锅炉中的蒸汽温度的控制等，控制这类对象的自动控制系统称为过程控制系统，而将过程控制系统的工作过程称为过程控制。一般，过程控制中常常伴有物体的流动和能量的流动，控制好物量流和能量流的大小，可以达到过程控制目标的要求。运动控制的执行元件是电动机，过程控制的执行元件是调节阀。无论是运动控制还是过程控制，它们均适用于相同的自动控制理论。
但是，由于被控对象不相同的特点，两类控制系统在响应特性上也呈现出不同的特征。例如，运动控制系统的调节时间短、响应速度快；而过程控制系统中常常含有大惯性环节、大延时环节等，调节时间长，响应速度慢。在应用控制理论解决具体控制问题时，会存在一定的差异。在这两大类控制系统中，根据控制对象的具体要求、输入信号的特征、信号传输过程是否连续、参数是否时变、系统中是否含有非线性元件等，还可将控制系统作进一步的分类。
2 组成
为了描述自动控制系统的组成，常将系统中完成不同功能的部分用所谓的“环节”一词来描述。一般的控制系统包括的环节如图4-14所示。
1）给定环节
给定输入量通过给定环节作用于系统。例如，有的控制系统用给定电位器将电压信号作用于控制系统，为了减小给定电位器在开关闭合瞬间将一个恒值的电压信号突然作用于控制系统而对控制系统造成较大的冲击，有时给定环节还利用积分器逐渐增加作用信号。
2）比较环节
比较环节完成将给定量与反馈量相比较的功能。完成给定量减反馈量运算的，须将反馈量与给定量接成相反的极性，使反馈量的作用削弱给定量，称为负反馈比较。反之，若完成给定量加反馈量运算的，反馈量的极性须与给定量的极性相同，即反馈量的作用增大了给定量，则是正反馈比较。在多闭环控制系统中，为了得到好的响应性能，有时将某个内环接成正反馈，而外环则都接成负反馈。
3）放大环节
闭环控制系统是靠给定量与反馈量的差值信号实现对输出量控制的。由于差值信号很小（无差系统为0），直接加在控制设备上不足以使系统工作，须经放大环节将信号放大。
4）执行环节
执行环节又称执行机构，由它的动作使被控量得到控制，是控制系统的末端环节。运动控制系统中的执行元件常常是各类电动机，由电动机的旋转或直线运动来拖动负载，过程控制系统中的执行元件一般是调节阀，自动调节阀门的开度能够控制管道中流体的流量或压力，实现对被控对象的控制。
5）控制环节
控制环节有时又称校正环节或控制器、调节器等，是人为设置的环节。设置该环节的目的是为了取得好的控制效果。好的控制效果是指输出量跟随输入量变化得更快、更稳、更精确。
6）被控对象
被控对象也称控制对象，是指受系统控制的物理量。被控对象常被选为输出量。例如，速度控制系统的被控对象应选为电动机的运行速度，温度控制系统的控制对象应选为被控制的温度。
7）反馈环节
反馈环节将检测到的被控量反馈传输到输入端，与给定量进行比较以实现闭环控制。有的系统将被测量直接接入比较环节，称为单位反馈。
8）扰动环节
自动控制系统在运行过程中，不可避免会受到环境、设备自身等各种因素的影响、扰动。

名词解释

控制系统

控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。

给定

给定是一个词语，拼音是gěi dìng，释义为预先规定作为标准或目标。

闭环控制

闭环控制是指控制论的一个基本概念。指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。带有反馈信息的系统控制方式。当操作者启动系统后，通过系统运行将控制信息输向受控对象，并将受控对象的状态信息反馈到输入中，以修正操作过程，使系统的输出符合预期要求。闭环控制是一种比较灵活、工作绩效较高的控制方式，工业生产中的多数控制方式采用闭环控制的设计。