伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的UN/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些, 因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。
在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为 代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。DCS系统中,控制站作为-个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O) ,包括信号变换与信号调理,A/D、 D/A转换。 控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性为重要,死机和控制失灵的现象是不允许的,且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。
实际的DCS操作站是典型的计算机,它与控制站不同,有着丰富的外围设备和人机界面。在人机界面方面,逐渐过渡为以GU图形用户界面为平台并采用鼠标,组态时制作流程图和控制回路图等采用菜单、窗口等,使人机界面友好。第三代DCS操作站是在个人计算机(PC) 及Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化的基础上诞生的。DDE或OPC接口技术,以太网接口与管理网络相连。DCS系统组态、操作站组态、控制站组态均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。有的DCS的采用通用监控图形软件,或以此类软件为核心,进行_次开发。因为数据通信标准牵涉到网络结构、通信介质(信道)、 通信协议、 IEEE802 4令牌总线传输方式和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用广, 是否能够成为今后DCS的通讯标准,还有待观察。
采用新的的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;小型的、低成本的PLC,可以代替四到十个继电器;
:高密度的I/0系统,以低成本提供了节省空间的接口;
基于微处理器的智能I/O接口扩展了分布式控制能力,典型的接口如PID,网络, CAN总线,现场总线, ASCII通信, 定位,主机通讯模块和语言模块(如BASIC, PASCALC) 等;
包括输入输出模块和端子的结构设计改进,使端子更加集成;
特殊接口允许某些器件可以直接接到控制器上,如热电偶、热电阻、应力测量、快速响应脉:冲等;
外部设备改进了操作员界面技术,系统文档功能成为了PLC的标准功能。
以上这些硬件的改进,导致了PLC的产品系列的丰富和发展,使PLC从小的只有10个I/O点的微型PLC,到可以达到8000点的大型PLC,应有尽有。这些产品系列,用普通的I/0系统和编程外部设备,
PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、 大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、 电源模块和一些输入输出模块,这些模块被插在-块背板上。如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、 监控计算机、通讯模块、软件以及-些可选的特殊功能模块。可编程控制器不仅容易安装,占胡空间小,能源消耗小, 带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。尽管有PLC的功能,如运行速度、接口种类数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC-直保持了其初设计的原则,那就是简单至上的原则。
工业自动化是指机器设备或生产过程在不需要人工直接干预或较少干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。按功能划分,自动化控制具体包括控制系统、驱动系统、反馈系统、执行系统、运动控制系统等,其中的控制系统被称为是工厂的"大脑”,是工业生产尤其是流程工业的和基础,安全稳定性、效率性直接影响生产F流程各个生产环节。传统控制系统-般包括仪器仪表系统、DCS系统、PLC系统、 SIS系统、 SCADA系统、执行调节系统等。即集散控制系统,由输入输出模块、通信模块、控制器和人机界面组成,是- 种以控制器和现场设备为基础,将相关工艺信号汇集到系统中,由操作站进行监视或其他控制操作,以分散控制、集中操作、分级管理为主要特征的工业自动化控制系统。侧重于局部逻辑控制相比,DCS更注重模拟量的控制,因此DCS系统拥有更强的数据传输和管理能力,这也是大型项目广泛应用DCS系统的主要原因。