本章要點
本章主要介紹物流自動化係統中常用的電器控製技術和接口技術。
首先介紹了物流自動化係統中常用的傳感器的主要功能和性能，然後介紹了物流自動化係統中常用的低壓電器和電機驅動裝置，最後介紹了用於複雜物流自動化係統控製的PLC和嵌入式係統。
本章還介紹了一些物流自動化係統常用的電氣接口和人機接口。
3.1 概述
物流自動化係統中的自動控製技術主要指對相關機械機構運動的控製。它包括兩個概念：一個是運動控製，這是最基本、最簡單的控製形式，包括對機械部分的定位、軌跡、速度、壓力、角度等進行控製；另一個是邏輯控製，為了滿足許多機電係統的複雜時序控製功能要求，通常是由開關控製電路按照一定的方式或次序組合起來實現的。
1.運動控製
電動機作為物流自動化係統中最重要的動力源和執行部件，實行開關式的控製是其最基本的控製形式，也是最簡單的控製形式。物流自動化係統對電機的運行速度提出各種控製要求，有的係統需要精確傳動和調速，有的係統需要精確控製電機旋轉的角度位置。雖然在實際應用中更多的是直線位置的控製，但都是從電機的旋轉運動轉換而來的，所以其實質還是電機旋轉的速度和角度的控製。於是就出現了速度控製係統和位置控製係統，它們的目的都是對機電係統的機械運動實行控製。所以，運動控製就是以電機與傳動機構為控製對象，通過控製器和驅動裝置，對機電係統的速度、加速度（轉矩）、位置等運動量進行控製，以滿足功能和性能的要求。因此，運動控製技術是物流自動化係統中控製技術的一大核心內容。
隨著生產技術的發展，對電氣傳動在啟製動、正反轉以及調速精度、調速範圍、靜態特性、動態響應等方麵都提出了更高要求，這就需要大量使用調速係統。由於直流電機的調速性能和轉矩控製性能好，20世紀30年代起就開始使用直流調速係統。它的發展過程是這樣的：由最早的旋轉變流機組控製發展為放大機、磁放大器控製；進一步用靜止的晶閘管變流裝置和模擬控製器實現直流調速；再後來用可控整流和大功率晶體管組成的PWM控製電路實現數字化的直流調速，使係統的快速性、可靠性、經濟性不斷提高。
調速性能的不斷提高促使直流調速係統被廣泛應用。然而，由於直流電機具有電刷和換向器、製造工藝複雜且成本高、維護麻煩、使用環境受到限製等缺點，並且很難向高轉速、高電壓、大容量發展，因而逐漸顯現出直流調速的弱點。
早就普遍應用於恒速運行場合的交流電機彌補了直流電機的不足，後因世界範圍的能源短缺，人們又開始了新一輪的對交流調速的研究。僅對占傳動總量1／3的風機、水泵設備而言，如果改恒速為調速的話，就可節電30%左右。近三四十年來，隨著電力電子技術、微電子技術、現代控製理論的發展，為交流調速產品的開發創造了有利的條件，使交流調速逐漸具備了寬調速範圍、高穩速精度、快速動態響應和四象限運行等良好的技術性能，並實現了產品的係列化，從調速性能上完全可與直流調速係統相媲美。目前交流調速係統已占據主導地位。
運動控製的發展趨勢有以下三點。
（1）高頻化
在功率驅動裝置中，低頻的半控器件——晶閘管在中小功率範圍將被高頻的全控器件——大功率晶體管或IGBT所代替，這樣既可以提高係統性能，又可以改善電網的功率因數。
（2）交流化
由於交流電機本身的優勢，交流調速取代直流調速已成為一種不可逆轉的趨勢。隨著交流調速係統成本的逐步降低，不僅現有的直流調速係統將被交流調速係統取代，而且大量原來恒速運行的交流傳動係統將改為交流調速係統，原來直流調速所不能達到的高轉速、大功率領域，也將采用交流調速係統。
（3）網絡化
微處理器的發展，使數字控製器簡單而又靈活，同時為聯網提供了可能。隨著係統規模的擴大和係統複雜性的提高，單機的控製係統越來越少，取而代之的是大規模的多機協同工作的高度自動化的複雜係統，這就需要通過計算機網絡的支持，將傳動設備及控製作為一個節點連到現場總線或工業控製網上，實現集中的或分散的生產過程實時監控。