控制系統開發-「工業控制軟件開發」

 

關鍵詞：設計開發控制程序公司、工業控制軟件開發定制外包

 

 什么是工業控制軟件？

 

工業控制軟件從狹義來講即所謂工業控制軟件。自從采用可編程控制器以來，工業控制軟件開發就成為工業自動化密不可分的一部分，但在實際應用中控制軟件并不是孤立的，而是與其它軟件相集成才能發揮其應有的作用，所以從廣義來講包括數據采集、人機界面、軟件應用、過程控制、數據庫、數據通信等，其涵蓋的內容也隨著技術的發展不斷的豐富，從單純的控制走向與管理融為一體的工廠信息化。

 

工業控制軟件開發的出現是伴隨計算機技術用于工業控制開始的，經歷了用二進制編碼、匯編語言、高級語言編程，進而發展到組態軟件，以至今天的用Auto CAD直接采用標準的過程控制流程圖和電氣原理系統圖的組態軟件。采用Auto CAD的工控軟件是直接在屏幕上設計過程控制流程圖和電氣原理系統圖，然后由計算機(工程師站)自動生成執行程序這樣就不要求控制工程師有很多計算機軟件編程的知識和技巧，甚至可以說不需要以前的嚴格意義上的軟件設計工作，就可以完成工控軟件的開發。這不僅使工業控制軟件開發的質量和效率大大提高，而且可以使控制工程師無需大量的精力和時間耗費在繁瑣的編程工作中，而是把更多的注意力放在控制策略和工廠自動化的需求分析和研究中。盡管當前許多自動化系統的工業控制軟件還是采用文本或專用圖形的組態方式，但無疑采用Auto CAD的工控軟件將成為工控軟件的主流。
 

 

 

 什么是控制系統?

 

 制系統基本上是各種設備或部件的互連或布置，使得我們從系統獲得期望的輸出。讓我給你一個真實的例子。人類是任何閉環控制系統的最佳例子。即使你在極地或赤道，你的身體往往會保持正常的內部溫度。因此，即使外部溫度發生變化，您的系統也始終保持穩定。

 

 現在是工程前景的一個例子，第一個控制系統是由俄羅斯人設計的（我不記得名字）。那就是水位漂浮調節器。浮子檢測水位并控制閥門，閥門又控制進入鍋爐的水量。

 

 控制系統是形成系統的各種部件或元件的互連，從而提供所需的系統響應。如果基于給定的輸入滿足指定條件，則控制系統可以將其輸出控制為特定值或執行事件序列或執行事件。

 

 例子:

 控制變量：在汽車中，可以通過將加速器調節到所需的水平來控制速度。

 控制一系列事件：在自動洗衣機中，有許多選項可供選擇，如“正常”，“重”，“白色”等。機器經歷一系列適合所選洗滌選項的洗滌周期。

 控制是否發生事件：自動洗衣機門上有安全鎖，以便在門打開時機器不工作。這里的條件是門要關閉以使機器運轉。

 

 主要類型的控制系統

 有兩種主要類型的控制系統。它們是開環控制系統和閉環控制系統。

 

 開環控制系統

 

 開環控制系統開發使用控制器和（或）執行器直接控制過程控制而無需任何反饋。僅基于參考輸入生成控制動作。受控變量的實際值對控制動作沒有影響。 開環控制簡單且便宜，因為不需要傳感器和發射器。p非線性元件，干擾或工藝參數變化的存在導致輸出偏離期望的響應。開環控制系統無法進行校正。

 

 像CD播放器，計算機磁盤驅動器這樣的現代設備使用轉盤以恒定速度旋轉磁盤?？刂葡到y可以設計成開環。為了使轉盤以恒定速度旋轉，使用DC電動機作為致動器，因為它提供與施加的輸入電壓成比例的速度。DC放大器用于從電池向DC電機提供所需的電力。在任何電動機磨損或部件的任何變化的情況下，使實際旋轉速度偏離期望速度。在開環控制系統中無法糾正這種偏差。

 

 閉環控制系統

 

 閉環控制系統開發采用實際輸出的測量和通過實際輸出的反饋修改過程的輸入，從而將輸出保持在所需值。這里，過程的實際輸出與參考輸入之間的差異被放大并用于控制過程，從而不斷減小差異。它也被稱為  反饋控制系統m。 

 

 閉環反饋控制系統需要傳感器。提供與軸速度成比例的輸出電壓的轉速計用作傳感器。在輸入電壓和轉速計電壓之間產生誤差電壓?；谡`差電壓調節放大器參數，使得DC電機以期望的速度旋轉。檢測輸出中發生的偏差并連續校正。

 

 計算機控制系統

 

 受控系統復雜性的增加和實現最佳控制的興趣導致了控制系統工程的發展。隨著系統復雜性的增加，系統的輸入和輸出變量也會增加。當涉及的輸入和輸出變量的數量多于一個時，則這種系統稱為多變量控制系統?？刂谱兞恐g的相互關系也應被考慮用于有效控制過程。采用的控制方案不再是簡單的開環或閉環控制。各種控制方案，如反饋控制，前饋控制，級聯控制，改寫控制，比率控制，自適應控制，推理控制根據要求用于過程控制?？刂破鞑辉偈俏锢斫M件?？刂破魇怯脧碗s控制方案編程的計算機。這被稱為  計算機控制系統。

 

 示例：鍋爐 - 渦輪發電機系統 

 

 鍋爐 - 汽輪發電機的計算機控制系統
 

 上圖顯示了以計算機作為控制裝置的鍋爐 - 渦輪發電機系統的簡化模型。簡化模型僅顯示系統的幾個控制變量的重要三個（氧氣，溫度和壓力）。將氧氣，溫度和壓力的測量值提供給計算機以進行控制計算。進料水，燃料，空氣和渦輪機速度的輸入變量流量根據控制輸出而變化。