“工业控制” 工程指南

工业控制(Industrial control )是一个奇妙而复杂的跨学科话题,其涵盖的主题范围广泛,从三相电机控制器一直到关键基础设施的最新网络安全技术。这对于对该领域感兴趣的学习者来说可能颇具挑战性。

本工程简报提供了一些建议,以帮助你开启学习之旅。

故障排除 :尽管本说明中未涉及故障排除内容,但请务必阅读 工业控制和自动化设备故障排除指南


图 1:西门子PLC 组件

为什么学习工业控制如此困难?

我们并非天生就具备电子学方面的天赋,而是需要通过刻意的练习或实际的经验积累,随着时间的推移逐步培养这方面的能力。

技术小贴士:热控制系统可能会出现振荡现象。比如一个无线电发射器冷却系统的工作。该系统配备了一个独立的比例 - 积分 - 微分(PID)控制器,用于控制比例阀的电机。该系统能够自动将冷却水输送到外部散热器,或者让水在本地回路中循环以保留热量。然而,这个系统出现了故障,水不断地循环到外部,导致内部系统结冰。

经过故障排查,发现比例阀的电机烧坏了。安装新电机后,注意到它每分钟都会在完全打开和完全关闭之间循环。由于这种持续的寻优状态,新电机的使用寿命不会太长。

解决办法是做了一件技术人员被告知绝对不能做的事情:调整了墙上安装的 PID 控制器的增益设置。随着增益的降低,电机停止了寻优状态,系统结冰的问题也得到了解决。

开启自动化学习之旅

在学习过程中,绘制知识地图是一个重要的环节,这在工业控制领域尤为如此。一种有用的(尽管有些传统的)学习方法是获取产品目录,例如:

当你翻阅这些目录时,要留意物品是如何分类的,通过这个活动你可以了解知识的架构。

按钮

从简单的按钮开始学习是个不错的选择。根据知识地图,我们可以找到 “按钮谷”。在那里,你会发现目录中展示了令人眼花缭乱的各种选择。

关于 DigiKey,你会发现许多设备都是预组装好的。如图 2 所示的施耐德 XB5AA31 就是一个例子。你还会发现这些零件是单独出售的。假设你发现某个触头块坏了,那么你不需要订购整个开关,而是可以单独购买这个触头块,这样能节省不少成本。


图 2:具有代表性的施耐德按钮。


图 3:具有代表性的西门子带灯按钮。

热控制

另外,我们可以按照知识地图前往 “热控镇”,那里有像欧姆龙 E5CC-RX3A5M-000这样的独立热控制器,这是前面技术小贴士中提到的 PID 控制器的现代版本。当你在那里时,你可以探索相关的设备、配件和温度探头。总之,这次 “旅行” 将提高你对工业控制系统进行分类的能力。

图 4:具有代表性的独立式欧姆龙 PID 热控制器。

PLC 及相关设备

24 VDC 不间断电源可用于你的 PLC。如图 5 所示的菲尼克斯 1133819 就是一个例子。


图 5:具有代表性的菲尼克斯 PLC 备用电源电池。

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