淺談自動控制中的行程控制

　　行程控制在自動控制中，是極其普通和多見的。在實現(xiàn)運動控制范圍內(nèi)，行程控制又可分為直線和曲線、進退與上下，如果將其細分并觀察其特點，就有了：直線——平面上的前后左右、曲線——規(guī)則的曲線和不規(guī)則的曲線、進退——在平面內(nèi)界定方向后，前后就成為進退、上下——在垂直方向上的進退則成為上下，這樣的劃分可能與教科書上的定義有所不同，但這些從實際應(yīng)用中歸納出來的描述是通俗易懂、便于交流的。

　　從行程控制的本質(zhì)上看，它是一種運動控制，既然是運動控制就必然會涉及到運動和控制的概念。運動有勻速運動、勻變速運動、加速運動，在這些運動方式中，又存在不同荷載下的不同控制，為了便于討論，這里僅從電路控制的角度談?wù)勑谐痰目刂?。當控制單元接收到運動指令后，按照要求通過一定的驅(qū)動方式給電機供電，電機的高速旋轉(zhuǎn)經(jīng)過變速箱變速，驅(qū)動行走機構(gòu)動作實現(xiàn)了運動，在運動過程中反饋有關(guān)信息給控制單元，控制單元在處理反饋信息后發(fā)出新的驅(qū)動指令，使運動過程得以繼續(xù)或停止(見框圖)。

　　在行走程序正常建立的前提下，首先要解決的是行程限位，這一點不論是對在水平運動還是在垂直運動的控制對象，都是非常重要的，因為它直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全。最常用也是最可靠的辦法就是在行走路程的兩端，各設(shè)置一個限位開關(guān)XW1和XW2。

　　該限位開關(guān)是一個兩端元件，與接觸器線包串聯(lián)后接入控制回路，其外殼上有一個曲柄，當行走機構(gòu)運行到限制位時，就會推動曲柄轉(zhuǎn)動，限位開關(guān)就會切斷接觸器線包的電源，使行走電機斷電，此時行走電機只能反轉(zhuǎn)啟動(詳見控制示意圖)

　　電機正反向控制示意圖

　　從上面的控制示意圖可見，AN1按下時正向啟動，J1吸合，J1-1閉合使J1在AN1松開時保持通電，J1-2常開點閉合，接通電機的電源、J1-3常閉點打開，B點失電使反向按鈕不能動作，AN2按下時J1-1斷開，正向運行停止，若正向行程限位開關(guān)XW1被撞開，也會使正向控制回路斷電，J1-2斷開后電機失電停止運行且不能進行正向的繼續(xù)操作;當按下AN3時反向啟動時，J2吸合，J2-1閉合使J2在AN3松開時保持通電，J2-2常開點閉合，接通電機的電源、J2-3常閉點打開、XW1在彈簧力作用下重新閉合，正向按鈕不能動作，這樣形成了正反向運行時的互鎖。同理，AN4按下時J2-2斷開，反向運行停止，若反向行程限位開關(guān)XW2被撞開，也會使反向控制回路斷電。所以，不論切斷哪個行走方向上的供電，都不應(yīng)斷開反方向行走的供電，這樣就保證了行走機構(gòu)運行到某個極限位置時，不至于陷于“不能自拔”的狀態(tài)，限位開關(guān)在系統(tǒng)中起到的是一種極限位置的保護作用。行程的控制在大多數(shù)情況下還是需要人為操作啟動、停止或程序設(shè)計時考慮啟停，如在勻速運動的系統(tǒng)中，可以按照公式：路程=速度*時間，從時間上控制;在非勻速的運動環(huán)境下，則要根據(jù)系統(tǒng)運行的要求，控制行程或編制相應(yīng)的控制程序，在這種場合多數(shù)采取的還是定點位置控制，如垂直運行的電梯就有“平層控制”。隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)在的磁感應(yīng)式定點控制開關(guān)或磁感應(yīng)式限位開關(guān)，比機械式的控制、限位開關(guān)反應(yīng)更靈敏、動作更快捷。