中文译文自动化的介绍(二)

一样。大多数工业流程都要求多环，每个环对应一个受控的变量。
 与闭环控制系统相比较，开环控制系统没有反馈环。在开环中，执行器执行的操作是在没有测量输出，进而在输出的真值与输入的期望值没有比较的情况下进行的。在工艺变化时，控制器还是按照执行器的准确模式功能进行控制。开环系统的一大缺点就是执行器没有预期的作用。它的优点就是比闭环系统简单、价格便宜。开环系统通常应用于下列情况：（1）控制系统执行的动作简单，（2）执行功能非常可靠，（3）任何外界因素对执行器动作的影响都是很小的。如果这些条件不满足就应当选择闭环系统。
 考虑一下位置系统中开环和闭环的不同。位置系统一般是在生产中工作部分相对工具的定位。操作中，系统是直接移动工作台到预定的确切位置的。大多数位置系统至少有两个轴，每个轴都对应一个控制系统。
 步进电机每接收到控制器的一个脉冲就旋转一小部分。因为电机的轴与齿轮相连，齿轮驱动工作台，所以每一个脉冲都转化成工作台的一个小的连续的直线运动。发送到电机的脉冲数量与工作台移动的预定长度是相对应的。
2高级的自动化功能
 除执行工作程序外，自动化系统可以执行高级的功能：特殊工作单元的不特殊功能。大体来讲，这些功能是关于机器的运作和安全的。高级自动化功能包括：（1）安全监测，（2）维修诊断和保养，（3）故障检测和修复。
 高级自动化功能通过命令程序中的子程序实现。在某种情况下，这些功能只提供信息，不包括任何动作。例如，报告预防、维护任务列表。报告类行为都是程序员或管理者操作，而非系统本身。在其他情况下，命令程序都是通过控制系统刺激方式执行的。工人进入自动化系统危险区发出声音报警的安全监测系统就是这种情况的一个简单例子。
2.1 安全监测
 对生产操作最有意义的就是工人不在危险的工作环境中工作。存在危险性的工作有自动化系统完成，而不是工人完成。然而，工人仍须工作，但不是所有时间而是间歇性的。当然，自动化系统在有人的时候安全操作是非常重要的。因此，提供一个安全监测系统有两个理由：（1）保护工人（2）保护设备。安全监测手段而不是传统的安全措施，比如设备保护壳或紧急停止按纽。安全检测包括使用感应器来追踪系统操作和辨别系统状态。安全检测系统以某种适当方式对不安全情况作出回应。可能的回应有：
 停止自动化系统
 报警
 减缓操作速度
 采取正确动作恢复安全
 下一个反应是最复杂的。这种反应应用于一系列可能的不幸事故，不限定安全问题，故被称为故障检测和修复。
 下面列举了一些感应器及它们在安全检测方面的应用：
 光电感应器。塌实用来检测位置是否正确或是否有入侵者的。
 温度感应器
 烟温感应器，他是检测火灾的
 地面压力感应器，他是用来检测是否有人入内的
 用来检测系统及周边环境的机器视觉系统
 安全检测系统对危险状况的反映能力是有限的，因为危险状况是没有规律的，不可预见的。如果设计者对某一危险事先没有设置相应感应器，那么在这一危险发生时，安全检测系统是不会察觉到的。                                
2.2 维修诊断和保养
 现代的自动化系统变得越来越复杂了，然而这就使维护和保养问题更加复杂了。下面是维修诊断和保养的三种模式：
 1 检测水平。在检测水平模式里，要检测子系统，记录感应器数值及系统正常状态下的输入。按要求来讲，诊断仔系统包括显示数值，解释系统目前状态及紧急警告。
 2 诊断失败。诊断失败模式以发生故障为依据。它是用来解释检测系统的当前值并分析记录进而辨别出故障原因。
 3 修复程序的建议。在第三种操作模式中，子系统提供修复的建议性程序来实现修复。发展建议程序的方法有时是将许多修理专家的判断集中在一起并使用人工智能技术译成计算机程序。
 检测水平在机器诊断中提供两个重要的功能：（1）提供当前故障诊断信息（2）提供将要发生故障时的数据。第一，当故障已经发生，它很难判定故障原因和采取那些修复程序。对于模拟故障它是很有意义的。计算机记录了这些变化，并进一步分析故障原因。这个诊断帮助自动恢复和更换合适的部分。
2.3 故障检测和修复
 在任何一个自动化系统操作中都会有硬件故障。这些故障能够导致很大的损失。传统上，机械故障在修理诊断子程序的帮助下人工就可以修好。
 随着计算机控制生产的日益增加，使用计算机控制已成趋势，因为它不仅能够诊断鼓掌还能够自动采取措施来恢复正常操作。
 故障检测。像那个词所指示的那样，故障检测和修复由两步组成：（1）检测故障（2）修复故障。检测故障使用的是自动化系统的感应器来感应已经发生的故障，并输出信号，判断故障。故障检测子程序的设计必须先判别是否有故障。
 在分析已知的生产操作，故障可能是下列三种之一：（1）随机故障（2）有规律的故障（3）越轨。随机故障是生产在 正常状况下发生的。这些故障发生在数字统计控制的生产状态，他能引起顺流的操作。有规律的故障是由一些确定的因素引起的，比如生料性质的变化或在设备上的移动。这些故障回引起产品质量下降。最后，第三种故障类型，它是机器的鼓掌或是人的事物引起的。机器鼓掌的例子包括剪刀轴断裂，液压爆炸，容器断裂和切削工具的饿突然故障。人事物的例子包括控制程序的错误，不适当的混合和不适当的生料替代。
 在故障检测中有两个主要的设计问题：（1）猜想所有可能发生的故障（2）应用不合适的感应器和翻译软件。解决第一个问题就是要对三种故障类型中每一种进行可能性估计。如果故障没有被猜到，那么故障检测子系统就不可能正确地发现和判断故障。故障修复。它是应用纠正操作使系统恢复正常操作的。设计故障修复系统关键是作出合适的策略和程序来纠正或补偿故障。大体来讲，修复策略和程序与故障是一一对应的关系。策略种类分为如下几种：
 1) 在现有的工作环尾做调整。当现在工作环是闭环的，修复程序作为程序分支，当执行完后在返回执行主程序。这种策略是最低的应对随机故障的动作
 2) 在现有工作环内做调整。这一策略比前一种要高级。在这种情况下，随时发现故障随时进行纠正和补偿。但，它必须与住程序同时进行。
 3)停止操作来纠错。在这种情况下，要求工作环必须暂停。假定系统没有人的参与自动修复故障。修复完，系统正常工作。
 4)停止操作，申请帮助。在这种情况下，鼓掌不能被自动修复切要求操作停止。发生这种情况是因为：（1）自动单元不能解决问题或（2）故障不属于先前故障列表中的。在任一种情况下，

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