第4章自动控制仪表教学课件.pptx

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1、化工仪表及自动化第四章 自动控制仪表化工仪表及自动控制Chemical Industry Instrument and Automation control化工仪表及自动化内容提要n 概述n 控制器的基本控制规律n双位控制n比例控制n积分控制n微分控制n 模拟式控制器n 数字式控制器化工仪表及自动化2.1概述一、自动控制仪表的作用自动控制仪表称为控制器，又可称为调节器自动控制仪表称为控制器，又可称为调节器。在自动。在自动控制系统中，控制器的作用是将被控变量的测量值与给定控制系统中，控制器的作用是将被控变量的测量值与给定值进行比较，产生一定的偏差，控制仪表根据该偏差进行值进行比较，产生一定的偏差

2、，控制仪表根据该偏差进行一定规律的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送一定规律的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。往执行器，以实现对被控变量的自动控制。图图1-4自动控制系统方框图自动控制系统方框图化工仪表及自动化一、控制器的发展基地式控制仪表基地式控制仪表单元组合式控制仪表单元组合式控制仪表微处理器为基元的微处理器为基元的数字智能式控制器数字智能式控制器等。等。 随着控制仪表的发展，控制仪表与自动控制系统中的检随着控制仪表的发展，控制仪表与自动控制系统中的检测、变送、显示等各部分的组合方式不同，主要可以分为：测、变送、显示等各部分的组合方式不同

3、，主要可以分为：化工仪表及自动化1.基地式控制仪表这类控制仪表的特点在于仪表的所有部分之间以不可分离这类控制仪表的特点在于仪表的所有部分之间以不可分离的机械结构相连接，把的机械结构相连接，把检测、变送、控制、显示检测、变送、控制、显示等部分组合等部分组合装在一个表壳内形成一个整体，利用一台仪表就能完成一个装在一个表壳内形成一个整体，利用一台仪表就能完成一个简单的自动控制系统的测量、记录、控制等全部功能简单的自动控制系统的测量、记录、控制等全部功能结构简单、价格低廉、使用方便结构简单、价格低廉、使用方便。但由于它的通用性差，。但由于它的通用性差，信号不易传递，故一般只应用于一些简单控制系统。信号

4、不易传递，故一般只应用于一些简单控制系统。在一些在一些中、小工厂中中、小工厂中的特定生产岗位，这种控制装置仍被的特定生产岗位，这种控制装置仍被采用并具有一定的优越性采用并具有一定的优越性。化工仪表及自动化2.单元组合式控制仪表仪表由各种独立的，功能不同的若干单元（例如变送单元，仪表由各种独立的，功能不同的若干单元（例如变送单元，定值单元、控制单元，显示单元等）组合而成，每个单元只定值单元、控制单元，显示单元等）组合而成，每个单元只完成其中的一种功能，相互之间采用统一标准信号进行联系。完成其中的一种功能，相互之间采用统一标准信号进行联系。使用时，针对不同的要求，将各单元以不同的形式组合，可使用时

5、，针对不同的要求，将各单元以不同的形式组合，可以组成各种各样的自动检测和控制系统。以组成各种各样的自动检测和控制系统。化工仪表及自动化单元组合仪表一般可分为八大类单元。单元组合仪表一般可分为八大类单元。（1）变送单元（）变送单元（B） 用来检测各种工艺参数如温度、压力、用来检测各种工艺参数如温度、压力、流量、液位等，将它们转换成统一标准信号，传送给其他单元，流量、液位等，将它们转换成统一标准信号，传送给其他单元，亦称为变送器。亦称为变送器。（2）控制单元（）控制单元（T） 它将变送单元送来的测量信号与给定的它将变送单元送来的测量信号与给定的信号相比较，得出偏差信号，根据这个偏差的大小与正负，按

6、信号相比较，得出偏差信号，根据这个偏差的大小与正负，按一定的控制规律向执行单元发出控制信号，亦称为控制器。一定的控制规律向执行单元发出控制信号，亦称为控制器。（3）显示单元（）显示单元（X） 用来显示或记录被测量或被控参数的数用来显示或记录被测量或被控参数的数值，如各种指示仪、称控制器记录仪、记录控制仪等。值，如各种指示仪、称控制器记录仪、记录控制仪等。2.单元组合式控制仪表化工仪表及自动化（4）计算单元（）计算单元（J） 它可以对各单元输出的统一信号进行各它可以对各单元输出的统一信号进行各种数学运算，如加减、乘、除、开方等。种数学运算，如加减、乘、除、开方等。（5）给定单元（）给定单元（G）

7、 它用来提供控制单元所需的给定值。如它用来提供控制单元所需的给定值。如果给定值是随时间有规律地变化，就可以实现时间程序控制。果给定值是随时间有规律地变化，就可以实现时间程序控制。（6）转换单元（）转换单元（Z） 它可以用来实现气信号和电信号的相互它可以用来实现气信号和电信号的相互转换。这样就可以把气动仪表和电动仪表组合起来使用，以扩转换。这样就可以把气动仪表和电动仪表组合起来使用，以扩大仪表的使用范围。大仪表的使用范围。2.单元组合式控制仪表化工仪表及自动化（7）辅助单元（）辅助单元（F） 它在自动控制系统中起着各种辅助作用，它在自动控制系统中起着各种辅助作用，完成各种辅助的工作，如发讯、切换

8、、遥控等。完成各种辅助的工作，如发讯、切换、遥控等。（8）执行单元（）执行单元（Z） 它可以对各单元输出的统一信号进行各它可以对各单元输出的统一信号进行各种数学运算，如加减、乘、除、开方等。种数学运算，如加减、乘、除、开方等。2.单元组合式控制仪表化工仪表及自动化3.3.以微处理器为基元的数字智能式控制器以微处理器为基元的数字智能式控制器p以微处理器为基元的控制装置是以微型计算机技以微处理器为基元的控制装置是以微型计算机技术为核心的数字调节装置嵌入普通仪表的数字智能术为核心的数字调节装置嵌入普通仪表的数字智能式控制器。式控制器。其控制功能完善、性能优越、操作方便，其控制功能完善、性能优越、操作

9、方便，很容易构成各种复杂控制系统。很容易构成各种复杂控制系统。p集散控制系统（集散控制系统（DCS）以及现场总线控制系统）以及现场总线控制系统（FCS）是在数字智能式控制器基上发展起来的分）是在数字智能式控制器基上发展起来的分布式的新型控制系统，因具有分散性、开放性、互布式的新型控制系统，因具有分散性、开放性、互操作性等突出的特点，在化工自动化领域中得到广操作性等突出的特点，在化工自动化领域中得到广泛的应用。泛的应用。化工仪表及自动化二、控制器的分类二、控制器的分类u1.按使用的的能源来分按使用的的能源来分，有气动控制器、电动控制器和液，有气动控制器、电动控制器和液动控制器。动控制器。u2.按

10、控制仪表的的信号类型来分按控制仪表的的信号类型来分，有模拟式控制器和数字，有模拟式控制器和数字式控制器。式控制器。u3.按控制规律来分，按控制规律来分，有双位控制器、比例控制器、积分控有双位控制器、比例控制器、积分控制器、微分控制器及它们的组合形式（比例积分控制器制器、微分控制器及它们的组合形式（比例积分控制器、比例微分控制器、比例积分微分控制器）。、比例微分控制器、比例积分微分控制器）。化工仪表及自动化一、控制器的控制规律控制器的控制规律是指控制器的控制规律是指 控制器的输出信号与输入信号之间的关系控制器的输出信号与输入信号之间的关系。即即 经常是假定控制器的经常是假定控制器的输入信号输入信

11、号e是一个阶跃信号，是一个阶跃信号，然后来研究控制器的输出信然后来研究控制器的输出信号号p随时间的变化规律。随时间的变化规律。 图图4-2控制器的信号关系控制器的信号关系化工仪表及自动化控制器的基本控制规律控制器的基本控制规律有位式控制（其中以双位控制器的基本控制规律有位式控制（其中以双位控制比较常用）、比例控制（控制比较常用）、比例控制（P）、积分控制（）、积分控制（I）、）、微分控制（微分控制（D）及它们的组合形式，如比例积分控）及它们的组合形式，如比例积分控制（制（PI）、比例微分控制（）、比例微分控制（PD）和比例积分微分控）和比例积分微分控制（制（PID）。）。一、控制器的控制规律化

12、工仪表及自动化二、双位控制理想的双位控制器其输出理想的双位控制器其输出p与输入与输入偏差额偏差额e之间的关系为之间的关系为图图4-3 理想双位控制特性理想双位控制特性当测量值大于给定值时，控制器的输出为最大（或最小）；当测量值大于给定值时，控制器的输出为最大（或最小）；当测量值小于给定值时，控制器的输出为最小（或最大）；当测量值小于给定值时，控制器的输出为最小（或最大）；相应的控制机构只有开和关两个极限位置，因此又称开关控制。相应的控制机构只有开和关两个极限位置，因此又称开关控制。化工仪表及自动化二、双位控制图图4-4 双位控制示例双位控制示例右图是一个采用双位控制的液位控制系统，它利用电极式

13、液位计来控制贮槽的液位，槽内装有一根电极作为测量液位的装置，电极的一端与继电器J的线圈相接，另一端调整在液位给定值的位置，导电的流体由装有电磁阀V的管线进入贮槽，经下部出料管流出。当液位低于给定值当液位低于给定值H0时，流体未接触电极，继电器断路，此时电磁时，流体未接触电极，继电器断路，此时电磁阀阀V全开，流体流入贮槽使液位上升，当液位上升至稍大于给定值全开，流体流入贮槽使液位上升，当液位上升至稍大于给定值时，流体与电极接触，于是继电器接通，从而使电磁阀全关，流体时，流体与电极接触，于是继电器接通，从而使电磁阀全关，流体不再进入贮槽。不再进入贮槽。化工仪表及自动化 将上图中的测量装置及继电器线

14、路稍加改变，便可成将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成为一个具有中间区的双位控制器，见下图。由于设置了中为一个具有中间区的双位控制器，见下图。由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因间区，当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。器中运动部件的使用寿命。 二、双位控制图图4-6具有中间区的双位控制过程具有中间区的双位控制过程图图4-5 实际的双位控制规律实际的双位控制规律化工仪表及自动化双位控制过程中一般采用双位控制过程中一般采用振幅振幅

15、与与周期周期作为品质指标作为品质指标 结论结论被控变量波动的上、下限在允许范围内，使被控变量波动的上、下限在允许范围内，使周期周期长长些比较有利。些比较有利。 双位控制器双位控制器结构简单结构简单、成本较低成本较低、易于实现易于实现，因而，因而应用很普遍。应用很普遍。二、双位控制化工仪表及自动化 在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的续的等幅振荡过程等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控制阀的，为了避免这种情况，应该使控制阀的开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大小，控制阀开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大小，控制阀可以处于不同的

16、位置，这样就有可能获得与对象负荷相适可以处于不同的位置，这样就有可能获得与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。应的操纵变量，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。 三、比例控制化工仪表及自动化图4-7简单的比例控制系统示意图（4-4）1. 比例控制规律化工仪表及自动化Kp比例控制器实际上是一个可调的放大倍数（比例增益）2.比例度及其对控制过程的影响比例控制的放大倍数KP它定了比例控制用的强弱。Kp越大，比例控制作用越强。改变杠杆支点的位置，便可改变KP的数值在实际的比例控制器中，习惯上使用比例度，而不用放大倍数Kp来表示比例控制作用的强弱。化工仪表及自动化是指控制器

17、输入的变化相对值与相应的输是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数出变化相对值之比的百分数 （4-5）2.比例度及其对控制过程的影响比例度就是使控制器的输出变化满刻度时（也就是控制阀从全关到全开或相反），相应的仪表测量值变化占仪表测量范围的百分数。或者说，使控制器输出变化满刻度时，输入偏差变化对应于指示刻度的百分数。化工仪表及自动化举例DDZ-型比例作用温度控制器，温度刻度变化范围为400800，控制器的输出工作范围是420mA。当温度指针从600变化到700，此时控制器相应的输出从8mA变为12mA，其比例度的值为：这说明对于这台控制器，温度变化全量程的100%（相当于2

18、00），控制器的输出从最小变为最大，在此区间内e和p是成比例的。2.比例度及其对控制过程的影响化工仪表及自动化图4-8 比例度示意图当比例50%、100%、200%时，分别说明只要偏差e变化占仪表全量程的50%、100%、200%控制器的输出就可以由最小pmin变为最大pmax。 2.比例度及其对控制过程的影响化工仪表及自动化（4-6）将式（4-4）代入式（4-5），可得比例度与放大倍数KP成反比关系，即控制器的比例度越小，它的放大倍数KP就越大，它将偏差（控制器输入）放大的能力越强；反之亦然。由此可见，比例度和放大倍数Kp都能表示比例控制器控制作用的强弱，只不过Kp越小，表示控制作用越弱，而

19、越小，表示控制作用越强。2.比例度及其对控制过程的影响化工仪表及自动化图4-9 比例控制系统过渡过程示意图液位开始下降作用在控制阀上的信号进水量增加偏差的变化曲线在t=t0时，系统外加一个干扰作用简单水槽的比例控制系统的过渡过程2.比例度及其对控制过程的影响化工仪表及自动化2.比例度及其对控制过程的影响为什么会有余差呢？ 原来系统处于平衡，进水量与出水量相等，此时控制阀有意固定的开度，比如说对应于杠杆为水平的位置。当t=t0时，出水量有一阶跃增大量，于是液位下降，引起进水量增加，只有当进水量增加到与出水量相等时才能重新建立平衡，而液位也才不再变化。但是要使进水量增加，控制阀必须开大，阀杆必须上

20、移，而阀杆上移时浮球必然下移。图4-7简单的比例控制系统示意图因为杠杆是一种刚性结构，这就是说达到新的平衡时浮球位置必定下移，也就是液位稳定在一个比原来稳态值（即给定值）要低得位置上，其差值就是余差。化工仪表及自动化三、比例控制：反应快，控制及时反应快，控制及时：存在余差存在余差 若对象的滞后较小、时间常数较大以及放大倍数较若对象的滞后较小、时间常数较大以及放大倍数较小时，控制器的比例度可以选得小些，以提高系统的灵小时，控制器的比例度可以选得小些，以提高系统的灵敏度，使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反敏度，使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反之，比例度就要选大些以保证稳定。之，比

21、例度就要选大些以保证稳定。 结论结论化工仪表及自动化三、比例控制图4-10 比例度对系统过渡过程的影响 （曲线6）比例度越大（即KP越小），过度过程曲线越平稳，但余差也越大。比例度越小，则过渡过程曲线越振荡。比例度过小时就可能出现发散振荡。当比例度大时即放大倍数KP小，在干扰产生后，控制器的输出变化较小，控制阀开度改变较小，被控变量的变化就很缓慢。（曲线5、4）：当比例度减小时，KP增大，在同样的偏差下，控制器输出较大，控制阀开度改变较大，被控变量变化也比较灵敏，开始有些振荡，余差不大。化工仪表及自动化三、比例控制图4-10 比例度对系统过渡过程的影响 （曲线3）比例度再减小，控制阀开度改变更

22、大，大到有点过分时，被控变量也就跟着过分地变化，再拉回来时又拉过头，结果会出现激烈的振荡。 （曲线2）当比例度继续减小到某一数值时系统出现等幅振荡，这时的比例度称为临界比例度k。 （曲线1），一般除反应很快的流量及管道压力等系统外，这种情况大多出现在20%时，当比例度小于k时，在干扰产生后将出现发散振荡这是很危险的。化工仪表及自动化三、比例控制比例控制器适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系统，例如中间储槽的液位、精馏塔塔釜液位以及不太重要的蒸汽压力控制系统等。工艺生产通常要求比较平稳而余差又不太大的控制过程，例如曲线4，一般地说，若对象的滞后较小、时间常数较大以及放

23、大倍数较小时，控制器的比例度可以选得小些，以提高系统的灵敏度，使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反之，比例度就要选大些以保证稳定。化工仪表及自动化四、比例积分控制（PI）1.积分控制积分控制 当对控制质量有更高要求时，就需要在比例控制的当对控制质量有更高要求时，就需要在比例控制的基础上，再加上能消除余差的积分控制作用。基础上，再加上能消除余差的积分控制作用。 积分控制作用的输出变化量p与输入偏差的变化量e的积分成正比，其关系式为（4-7）式中，KI代表积分速度，当输入偏差是常数A时，化工仪表及自动化p 当有偏差存在时，输出信号将随时间增长（或减小）。p 当偏差为零时，输出才停止变化而稳定

24、在某一值上，因而用积分控制器组成控制系统可以达到无余差。图4-11 积分控制规律1.积分控制积分控制四、比例积分控制（PI）化工仪表及自动化2.比例积分控制比例积分控制当对象惯性较大时，被控变量将出现大的超调量，过渡时间也将延长，因此常常把比例与积分组合起来，这样控制既及时，又能消除余差。比例积分控制规律可用下式表示 （4-8）经常采用积分时间TI来代替KI，所以式（4-8）常写（4-9）若偏差是幅值为A的阶跃干扰，代入式（4-9）可得化工仪表及自动化2.比例积分控制比例积分控制图4-12比例积分控制器特性在图中，输出中垂直上升部分KPA是比例作用造成的，慢慢上升部分 是积分作用造成的，当t=

25、TI时，输出为2KPA。积分时间TI越短，积分速度KI越大，积分作用越强。反之，积分时间越长，积分作用越弱。若积分时间为无穷大，就没有积分作用，成为纯比例控制器了。化工仪表及自动化图4-13 积分时间对过渡过程的影响2.比例积分控制比例积分控制p TI过大，积分作用不明显，余差消除很慢（曲线3）。p TI小，易于消除余差，但系统振荡加剧，曲线2适宜，曲线1就振荡太剧烈了。化工仪表及自动化 积分时间TI越短，积分速度KI越大，积分作用越强。反之，积分时间越长，积分作用越弱。若积分时间为无穷大，就没有积分作用，成为纯比例控制器了。 比例积分控制器它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允

26、许有余差的系统。例如流量、压力和要求严格的液位控制系统，常常采用比例积分控制器。 比例积分控制器中比例度和积分时间两个参数均可调整，当对象滞后很大时，可能控制时间较长、最大偏差也较大；负荷变化过于剧烈时，由于积分动作缓慢，使控制作用不及时，此时可增加微分作用。2.比例积分控制比例积分控制化工仪表及自动化五、比例微分控制1.微分控制微分控制在自动控制时，这就要求控制器具有微分控制规律，就是控制器的输出信号与偏差信号的变化速度成正比，即（4-10）式中，TD为微分时间，为偏差信号变化速度。 图4-14 理想微分时间影响化工仪表及自动化2.比例微分控制比例微分控制比例微分控制规律的输入输出关系式为

27、（4-11）图4-15比例微分控制器特性微分作用按偏差的变化速度进行控制，其作用比比例作用快，而对惯性大的对象用比例微分作用按偏差的变化速度进行控制，其作用比比例作用快，因而对惯性大的对象用比例微分可以改善控制质量，减小最大偏差，节省控制时间，微分作用力图阻止被控变量的变化，有抑制振荡的效果，化工仪表及自动化2.比例微分控制比例微分控制 图4-16 微分时间对过渡过程的影响p 微分作用的强弱用微分时间来衡量。p TD越大，微分作用越强，p TD越小，微分作用越弱。化工仪表及自动化2.比例微分控制比例微分控制比例微分控制规律的输入输出关系式为 （4-11）图4-15比例微分控制器特性微分作用按偏

28、差的变化速度进行控制，其作用比比例作用快，而对惯性大的对象用比例微分作用按偏差的变化速度进行控制，其作用比比例作用快，因而对惯性大的对象用比例微分可以改善控制质量，减小最大偏差，节省控制时间，微分作用力图阻止被控变量的变化，有抑制振荡的效果，化工仪表及自动化在实际的生产中，常将比例、积分、微分三种作用规律结合起来，可以更好的控制生产过程。理想的比例积分微分控制规律，习惯上也称PID控制规律，其输入输出之间的关系式为六、比例积分微分控制（PID）化工仪表及自动化六、比例积分微分控制（PID）在阶跃信号输入作用下，其输出为比例、积分和微分三部分输出之和，如图4-17所示。这种PID控制器吸取了比例

29、控制的快速反应功能、积分控制的消除余差功能和微分控制的预测功能，所以具有较好的控制性能。图4-17三作用控制器特性化工仪表及自动化从控制效果看，PID三作用控制器阶跃响应特性可以看作是PI和PD响应曲线的叠加，它是比较理想的一种控制规律，但并非任何情况下都可采用PID三作用控制器。六、比例积分微分控制（PID）图4-18不同组合控制器特性化工仪表及自动化第三节第三节 模拟式控制器模拟式控制器一、基本构成原理及部件一、基本构成原理及部件电动控制器的基本结构包括比较环节、反馈环节和放大器三大部分。基本构成如图4-19所示：图4-19 控制器基本构成化工仪表及自动化1.比较环节比较环节的作用是将被控

30、变量的给定值信号与测量值信号进行比较得到偏差信号。2.放大器放大器实质上是一个稳态增益很大的比例环节，可以采用高增益的集成运算放大器。3.反馈环节反馈环节的作用通过由电阻和电容构成的无源网络反馈到输入端，实现比例、积分、微分等控制运算的。一、基本构成原理及部件化工仪表及自动化二、DDZ-III型电动控制器 DDZ-型仪表以线性集成电路取代了晶体管电路，采用了安全火花型防爆结构和直流电源集中供电，提高了仪表防爆等级、稳定性和可靠性，满足了大型化工厂、炼油厂的要求。 DDZ-型控制器的特点如下： 在信号制上采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一标准信号 广泛采用集成电路，可靠性提高，维修量减少 D

31、DZ-型控制器统一采用24V DC电源集中供电 整套仪表可实现安全火花型防爆系统 1.DDZ-型控制器的特点化工仪表及自动化2.DDZ-型控制器的组成原理DDZ-型基型控制器主要由控制单元和指示单元两部分组成。图4-20 DDZ-型控制器基本组成原理方框图化工仪表及自动化3.DDZ-型控制器的外部结构及操作DDZ-型控制器有全刻度指示和偏差指示两个基型品种。DTL-3110型全刻度指示调节器面板图如图4-21所示。图4-21 DTL-3110型调节器正面图化工仪表及自动化第四节 数字式控制器与模拟式控制器相比，可编程调节器具有如下特点。（1）实现了模拟仪表与计算机一体化（2）具有丰富的运算、控

32、制功能（3）通用性强，使用灵活方便（4）具有通讯功能，便于系统扩展（5）可靠性高，维护方便一、可编程调节器一、可编程调节器1.可编程调节器的主要特点化工仪表及自动化2.可编程调节器的基本构成可编程调节器的基本构成图4-22 可编程调节器的硬件电路化工仪表及自动化3.KMM型可编程序调节器型可编程序调节器图4-24 KMM型调节器正面布置图KMM型可编程序调节器是一种单回路的数字控制器。它是DK系列中的一个重要品种，而DK系列仪表又是集散控制系统TDC-3000的一部分，是为了把集散系统中的控制回路彻底分散到每一个回路而研制的。化工仪表及自动化二、二、可编程序控制器可编程序控制器1.PLC的基本

33、组成的基本组成PLC的结构多种多样，都是以微处理器为核心的结构，通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出（I/O）接口、电源（图中未标识）和编程器等部分组成。图4-25 PLC的基本组成化工仪表及自动化2.可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理PLC运行工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。PLC是依靠执行用户程序来实现控制要求的。PLC进行逻辑运算、数据处理、输入和输出步骤的助记符称为指令，实现某一控制要求的指令的集合称为程序。PLC在执行程序时，首先逐条执行程序命令，把输入端的状态值存放于输入映像寄存器中，在执行程序过程中把每次运行结果的状态存放于输出映像寄存器中。化工仪表及自动化