6第3章高分子材料工程中的计算机控制.pptx
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6第3章高分子材料工程中的计算机控制.pptx
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计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制本章主要内容本章主要内容3.13.1计算机控制系统的基本概念计算机控制系统的基本概念3.23.2过程通道与数据采集过程通道与数据采集3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制1计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.13.1计算机控制系统的基本概念计算机控制系统的基本概念3.1.13.1.1生产控制系统的发展生产控制系统的发展3.1.23.1.2简单的计算机控制系统简单的计算机控制系统3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类3.1.43.1.4计算机工业控制系统的基本功能及其结构组成计算机工业控制系统的基本功能及其结构组成3.1.53.1.5计算机控制系统中的计算机分类计算机控制系统中的计算机分类2计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.13.1.1生产控制系统的发展生产控制系统的发展
(1)人工控制)人工控制
(2)常规仪表控制系统)常规仪表控制系统(3)计算机控制系统)计算机控制系统3计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制4计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制常规仪表控制系统常规仪表控制系统5控制信号设定值被控变量比较偏差调节器执行器被控制过程检测元件及变送器测量值扰动计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制61-2计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.2简单的计算机控制系统简单的计算机控制系统
(1)原理框图)原理框图7控制信号控制信号设定值设定值被控变量被控变量比较偏差比较偏差调节器调节器执行器执行器被控制过程被控制过程检测元件及变送器检测元件及变送器测量值测量值扰动扰动计算机计算机计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.2简单的计算机控制系统简单的计算机控制系统(22)实时控制系)实时控制系统统实时监测实时监测实时决策实时决策实时控制实时控制实时控制实时控制实时监测实时监测实时决策实时决策8控制信号控制信号设定值设定值被控变量被控变量比较偏差比较偏差调节器调节器执行器执行器被控制过程被控制过程检测元件及变送器检测元件及变送器测量值测量值扰动扰动计算机计算机计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制(33)计算机控制系统的一般概)计算机控制系统的一般概念念执行算数、执行算数、逻辑操作逻辑操作输入、输出操作输入、输出操作9计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(11)开环控制系统)开环控制系统定义:
定义:
如果系统的输出量与输入量间不存如果系统的输出量与输入量间不存在反馈的通道,这种控制方式称为开环控制在反馈的通道,这种控制方式称为开环控制系统系统。
10计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(11)开环控制系统)开环控制系统特点特点无反馈信号无反馈信号离线系统离线系统只输出结果只输出结果11计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(11)开环控制系统)开环控制系统开环控制系统的分类开环控制系统的分类生产过程的巡回检测和数据处理系统生产过程的巡回检测和数据处理系统操作指导控制系统操作指导控制系统12计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类
(2)闭环控制系统)闭环控制系统定义定义闭环控制系统是指被控对象一方面接闭环控制系统是指被控对象一方面接受计算机的控制,另一方面又将自己的输受计算机的控制,另一方面又将自己的输出经过测量部件反馈给计算机作为一路输出经过测量部件反馈给计算机作为一路输入,从而使被控对象、测量部件、计算入,从而使被控对象、测量部件、计算机、执行机构等构成一个闭合回路。
机、执行机构等构成一个闭合回路。
13计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(11)闭环控制系统)闭环控制系统特点特点输出信号对控制作用有直接影响输出信号对控制作用有直接影响闭合回路闭合回路计算机功能集成计算机功能集成14计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(11)闭环控制系统)闭环控制系统应用举例应用举例15被控参数被控参数筒温筒温计算机计算机桶温设桶温设定值定值调节器调节器执行机构执行机构料筒料筒温度监测温度监测塑料注塑机料桶温度的计算机控制系统基本框图塑料注塑机料桶温度的计算机控制系统基本框图DD/AA+-AA/DD计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(11)闭环控制系统)闭环控制系统闭环控制系统的分类闭环控制系统的分类直接数字控制系统直接数字控制系统(directdigitalcontrol)(directdigitalcontrol)监督控制系统监督控制系统(supervisorycomputer(supervisorycomputercontrol)control)SCCSCC加模拟调节器的控制系统加模拟调节器的控制系统SCCSCC加加DDCDDC系统系统16计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(33)分布式控制系统)分布式控制系统若干台微处理器或微型计算机若干台微处理器或微型计算机控制功能分散控制功能分散相互独立相互独立(4)集散控制系统)集散控制系统17计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类(44)集散控制系统)集散控制系统以微处理器为基础的以微处理器为基础的集中分散型控制系统集中分散型控制系统18管理计算机基本控制器操作台监控计算机数据采集器数据输入面板基本控制器工业对象高速数据通道大规模中规模集散控制系统基本结构简图集散控制系统基本结构简图计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.33.1.3计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类19计算机控制系统计算机控制系统开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统分布式控制系统分布式控制系统-分级式控制系统分级式控制系统集散控制系统集散控制系统(DCSDCS)监督控制系统监督控制系统(SCCSCC)直接数字控制系统直接数字控制系统(DDCDDC)操作指导控制系统操作指导控制系统生产过程的巡回检测和数据处理系统生产过程的巡回检测和数据处理系统SCCSCC加模拟控制器的控制系统加模拟控制器的控制系统SCCSCC加加DDCDDC控制系统控制系统计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.43.1.4计算机工业控制系统的基本功能及其结构组计算机工业控制系统的基本功能及其结构组成成
(1)
(1)计算机工业控制系统的基本功能计算机工业控制系统的基本功能模拟量采集,转换及显示模拟量采集,转换及显示模拟量参数的越限报警模拟量参数的越限报警被控参数的闭环自动控制被控参数的闭环自动控制各种流量的累计计算各种流量的累计计算各种开关量输入和输出信号各种开关量输入和输出信号生产工艺流程图动态趋势曲线的屏幕显示生产工艺流程图动态趋势曲线的屏幕显示工艺参数的记录及打印工艺参数的记录及打印完成于上位机的通信完成于上位机的通信20计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.43.1.4计算机工业控制系统的基本功能及其结构组计算机工业控制系统的基本功能及其结构组成成(22)计算机工业控制系统结构组成)计算机工业控制系统结构组成两部分:
两部分:
硬件组成硬件组成软件组成软件组成21计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制22计算机系统计算机系统微型计算机工业微型计算机工业控制系统控制系统硬件部分硬件部分软件部分软件部分被被控控工工业业对对象象工工业业自自动动化化仪仪表表外外部部设设备备计计算算机机主主机机外外围围设设备备系统软件系统软件语语言言程程序序管管理理操操作作系系统统服服务务程程序序应应用用软软件件计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.1.53.1.5计算机工业控制系统中计算机的分类计算机工业控制系统中计算机的分类
(1)
(1)单片机单片机
(2)
(2)可编程序逻辑控制器(可编程序逻辑控制器(PLCPLC)(3)STD(3)STD总线工业控制机总线工业控制机(4)(4)工业工业PCPC机机23计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.23.2过程通道与数据采集过程通道与数据采集5.2.15.2.1输入输出过程通道输入输出过程通道(11)过程通道的作用)过程通道的作用模拟量数字量模拟量数字量24计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.23.2过程通道与数据采集过程通道与数据采集3.2.13.2.1输入输出过程通道输入输出过程通道(22)过程通道的种类)过程通道的种类模拟量输入通道模拟量输入通道模拟量输出通道模拟量输出通道数字量输入通道数字量输入通道数字量输出通道数字量输出通道25计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.23.2过程通道与数据采集过程通道与数据采集3.2.23.2.2数据采集数据采集(11)检测与转换技术)检测与转换技术反映物理量的电信号反映物理量的电信号(22)传感器)传感器能感受规定的被测量并按照一定能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的规律转换成可用输出信号的器件或装置(33)变送器)变送器输出标准信号的传感器输出标准信号的传感器26计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.23.2过程通道与数据采集过程通道与数据采集3.2.33.2.3控制仪表与装置控制仪表与装置(11)调节器)调节器以消除扰动,使被调节参数以消除扰动,使被调节参数回到给定值。
回到给定值。
(22)执行器)执行器接受调节器的控制信号,自接受调节器的控制信号,自动改变操作变量动改变操作变量27计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.13.3.1注塑成型的计算机控制注塑成型的计算机控制(11)注塑机微机控制系统的功能)注塑机微机控制系统的功能顺序控制顺序控制过程控制过程控制注塑产品的质量控制注塑产品的质量控制集中管理和集中监视控制集中管理和集中监视控制28计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.13.3.1注塑成型的计算机控制注塑成型的计算机控制(22)注塑成型的顺序控制)注塑成型的顺序控制各种动作和位置控制各种动作和位置控制模具装置的周期动作控制模具装置的周期动作控制注射装置的周期运动控制注射装置的周期运动控制注射、保压、冷却注射、保压、冷却29计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.13.3.1注塑成型的计算机控制注塑成型的计算机控制(33)注塑成型的过程控制)注塑成型的过程控制温度控制温度控制料筒及喷嘴温度模具温度料筒及喷嘴温度模具温度注射速度的控制注射速度的控制压力控制压力控制保压控制背压控制保压控制背压控制30计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制31速度速度/压力切换截压力切换截止压力控制止压力控制注塑阶段注塑阶段时间时间充模阶段充模阶段保压阶段保压阶段加料阶段加料阶段注塑控制注塑控制注射速度控制注射速度控制保压控制保压控制背压控制背压控制注射过程不同阶段对应的控制变量注射过程不同阶段对应的控制变量计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.13.3.1注塑成型的计算机控制注塑成型的计算机控制(22)典型的注塑机的计算机控制系统)典型的注塑机的计算机控制系统主要控制内容有:
主要控制内容有:
速度、转速的修正速度、转速的修正分阶段设定速度和转速分阶段设定速度和转速工序自动转换工序自动转换成型工艺条件的确定成型工艺条件的确定温度、时间、模具紧固装置的监控温度、时间、模具紧固装置的监控32计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制33料斗料斗模具模具注射活塞注射活塞料筒和螺杆料筒和螺杆12123434型腔压力型腔压力过程过程控制器控制器活塞位置活塞位置油液压位置油液压位置液压动力装置液压动力装置滤油器滤油器阀位阀位功能功能11后退后退22保压控制保压控制33背压控制背压控制44注射速度注射速度控制控制注塑机过程控制的构成示意图注塑机过程控制的构成示意图计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.23.3.2挤出成型的计算机控制挤出成型的计算机控制(11)挤出成型加工的控制要求)挤出成型加工的控制要求熔体保持相同的压力、温度和剪切过程熔体保持相同的压力、温度和剪切过程(22)计算机在塑料挤出机上的应用)计算机在塑料挤出机上的应用成型机头上应用成型机头上应用机筒和螺杆上的应用机筒和螺杆上的应用34计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.23.3.2挤出成型的计算机控制挤出成型的计算机控制(3)挤出机计算机控制系统功能的实现)挤出机计算机控制系统功能的实现挤出压力波动监测挤出压力波动监测出口熔体声波监测出口熔体声波监测螺杆转速、牵引率螺杆转速、牵引率监测监测35计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制36塑料挤出机塑料挤出机多路高精度多路高精度测控模块测控模块嵌入式薄型嵌入式薄型工控机工控机串行通信接口串行通信接口1测量测量2测量结果反馈测量结果反馈测量值以彩色图测量值以彩色图形显示形显示强电执行系统强电执行系统由测量值计算控制量由测量值计算控制量计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制3.33.3高分子材料加工中的计算机控制高分子材料加工中的计算机控制3.3.23.3.2挤出成型的计算机控制挤出成型的计算机控制(44)挤出成型控制举例)挤出成型控制举例(管材挤出管材挤出)重量式供给装置重量式供给装置成型模头的温度和压力成型模头的温度和压力测定制品的厚度测定制品的厚度37计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制思考题思考题11过程通道的作用?
过程通道的作用?
22开环控制和闭环控制的根本区别?
开环控制和闭环控制的根本区别?
33注塑成型顺序控制的具体内容?
注塑成型顺序控制的具体内容?
44注塑成型过程控制的具体内容?
注塑成型过程控制的具体内容?
55挤出成型控制和注塑成型控制的区别?
挤出成型控制和注塑成型控制的区别?
(注:
手写,打印不收注:
手写,打印不收)38计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制接触器接触器温控器温控器39计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制继电器继电器40计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制变频器变频器41计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制伺服控制器伺服控制器运动控制单元支持软件运动控制单元支持软件激光位移传感器激光位移传感器位置控制模块位置控制模块42计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制光电传感器光电传感器液位传感器液位传感器43计算机在高分子材料与工程中的应用计算机在高分子材料与工程中的应用第第33章高分子材料工程中的计算机控制章高分子材料工程中的计算机控制上机指导上机指导-第三部分第三部分SolidWorks模具设计综合训练模具设计综合训练内容要求内容要求3.1塑件产品建模实例训练塑件产品建模实例训练3.2模具成型零件造型训练模具成型零件造型训练44
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- 高分子材料 工程 中的 计算机控制
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