包裝機自動(dòng)控制系統有哪幾部分組成？

 包裝機自動(dòng)控制系統的組成 

 溫度是包裝作業(yè)中常見(jiàn)的控制對象，如包裝袋封口時(shí)，根據包裝袋材料的不同，必須使封口溫度穩定在某—范圍之內，溫度過(guò)高會(huì )使袋口材料部分熔化，溫度低了則會(huì )使封口不嚴，兩者都導致廢品。下圖是用人工控制恒溫原理示意圖。 改變調壓器的電壓輸出，即可調節電阻絲中的電流，從而調節恒溫箱的溫度。人工調節過(guò)程大致如下。

(1) 根據封口狀況， 觀(guān)測溫度計讀數。
(2) 與要求的溫度值進(jìn)行比較，得出溫度偏高或偏低的數據，即溫度偏差的大小和方向。
(3) 根據溫度偏差的大小和方向，如超出允許范圍值，移動(dòng)調壓器的滑動(dòng)觸頭進(jìn)行調節。如溫度偏高，則減小輸出電壓，使溫度降低; 如溫度偏低，則升高輸出電壓，使恒溫箱溫度升高。

由此可見(jiàn)，人工控溫的過(guò)程就是操作人員檢測溫度，計算偏差 (大小和方向)，再糾正偏差的過(guò)程。

 如果將控溫過(guò)程中的人工操作 (檢測和調節) 換由自動(dòng)控制裝置完成，則成為包裝機自動(dòng)控溫系統。如下圖所示，檢測元件熱電偶檢測恒溫箱內的溫度，并將溫度轉換為對應的電壓信號2 ，同時(shí)反饋給比較器。比較器比較表示給定溫度的給定電壓信號1與檢測電壓信號2的大小，得到溫差信號，其大小和正負代表溫差的大小和方向。溫差信號△經(jīng)電壓放大和功率放大后，控制執行電機的轉速和方向，執行電機通過(guò)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)調壓器觸頭調節供熱電壓。當溫度偏高時(shí)，動(dòng)觸頭向著(zhù)減小電壓( 電流)方向轉動(dòng); 反之，當溫度偏低時(shí)，動(dòng)觸頭則向著(zhù)增大電壓( 電流)方向運動(dòng)，直至恒溫箱內溫度達到給定溫度，溫差信號△=0 時(shí)觸頭停止運動(dòng)。

上述包裝機自動(dòng)溫度控制系統與人工控制系統極為相似，這里熱電偶相當于溫度計和人眼，比較器相當于人腦，執行機構相當于人手。在包裝機自動(dòng)控溫過(guò)程中兩者同樣都要不斷地檢測偏差，并用檢測到的偏差去糾正系統偏差，可見(jiàn)沒(méi)有偏差便沒(méi)有調節過(guò)程。雖說(shuō)也有偏差等于零的瞬間，但由于系統的慣性等原因，偏差不斷產(chǎn)生，不斷檢測，不斷糾偏，在這種由反饋建立起來(lái)的自控系統中，其工作過(guò)程就是產(chǎn)生偏差、檢測偏差和糾正偏差矛盾運動(dòng)的過(guò)程。這種控制原理稱(chēng)為反饋控制原理，利用反饋控制原理組成的系統稱(chēng)為反饋控制系統。

 為了表明包裝機自動(dòng)控制系統的組成以及信號傳遞情況，通常把組成系統的各個(gè)環(huán)節用方框圖表示，并用箭頭標明各作用量的傳遞情況。下圖為上述包裝機自動(dòng)控制系統的組成方框圖。在描述自控系統組成時(shí)通常采用以下幾個(gè)術(shù)語(yǔ):
(1) 給定元件 可根據工藝要求調節給定信號大小的裝置或元件。
(2) 檢測元件 由它感受被控對象中被控變量的變化，并將其轉換為電信號( 如電壓、電流)的裝置。檢測元件在生產(chǎn)中時(shí)刻監視并檢測過(guò)程運行狀態(tài)，其輸出信號是控制的依據，因此要求準確、及時(shí)、靈敏。
(3) 比較環(huán)節 在此處將檢測元件輸出的反饋信號與給定信號相比較， 決定偏差信號的大小和方向 (正負)。
(4) 放大元件 由于偏差信號—般都較小，因此要通過(guò)電壓放大和功率放大，才能驅動(dòng)執行機構。放大元件現多為晶體管放大器或集成放大器。比較元件和放大元件組合在—起，有的文獻稱(chēng)為控制器或調節器。
(5) 執行元件 執行元件的作用是接收經(jīng)過(guò)放大的偏差信號，直接驅動(dòng)被控對象，使被控變量發(fā)生變化，以減小偏差，實(shí)現控制要求。
( 6) 被控對象(控制對象、被調對象)指在自控系統中其工藝參數需要控制的生產(chǎn)設備或機器。包裝過(guò)程中的加熱器、自動(dòng)計量的料斗、速度控制中的電機等都可以是被控對象。

 包裝機自動(dòng)控制系統中的各種作用量和被控制量有:

(1) 輸人量 又稱(chēng)控制量或調節量，通常由給定信號電壓構成，或通過(guò)檢測元件將非電輸人量轉換成電壓信號。
(2) 輸出量 又稱(chēng)被控制量或被調量，是被控制對象的輸出，是自動(dòng)控制的目標。
(3) 反饋量 通過(guò)檢測元件將輸出量轉變成與給定信號性質(zhì)相同、數量相同、數值相近的電壓信號。
(4) 擾動(dòng)量 又稱(chēng)干擾或噪聲，通常指引起輸出量發(fā)生變化的各種因素。來(lái)自系統外部的擾動(dòng)稱(chēng)為外擾動(dòng)。例如電動(dòng)機負載轉矩的變化，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，環(huán)境溫度的變化等。來(lái)自系統內部的擾動(dòng)稱(chēng)為內擾動(dòng)，如系統元件參數的變化， 運算放大器的零點(diǎn)漂移等。
(5) 偏差 輸人量與實(shí)際輸出量之差， 即給定值與反饋值之差。 在實(shí)際控制系統中，能夠直接獲取的信息是被控量的測量值而不是實(shí)際值， 因此通常把設定值與測量值之差作為偏差值。

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