过程装备控制技术及应用教案 第五章计算机控制系统 1页共18页 第五章计算机控制系统 51概述 计算杋控制系统与常规控制系统基本结构相同,基本概念和术语也是通用的。有关调节原理和调 节过程也是相同的。不同之处在于:让篡机挖制系统史,按制器对控制对象的衾数、状态信息的检测和 控制績衷的锒出在时阆上是断续的,对檢测信景的分板篡是数字化的,而在模拟接制系统中则是连继 计算机控制系统方框图 控制器的输出称为控制量,所遵循的运算规律称为控制算法 计算机控制系统控制过程步骤:(三步 ◇实时数据采样:测量被控量的当前值,为断续的数字化信号 ◇实时判断:判断被控量当前值与给定值的偏差 ◇实时控制:根据偏差,作为控制决策。即按预定的算法对偏差进行运算,以及适时适量地向 执行机构发出控制信号 优点: ◇可实现分时对多个对象多个回路的控制: ◇便于对系统功能的扩充修 ◆可完成很多在模拟控制系统中由硬件难以完成的功能。 微型计算机特点: ◆体积小、结构简单; 今价格便宜,揽资少 ◇可靠性高,平均无故障时间长达几干小时至几万小时以上 ◆灵活性高。 52计算机控制系统的组成分类 52.1组成 计算机控制系统由工业对象和工业控制计算机两部分组成 工控机由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括计算机主机、外部设备、外围设备、工业自动化 仪表和操作控制台等。软件是指计算机系统的程序系统 计算机控制系统基本组成 (1)硬件组成 主机:它是整个系统的核心装置,它由微处理器、内存贮器和系统总线等部分构成。主机根据过 程输入通道发送来的反映生产过程工况的各种信息和已确定的控制规律,作出相应的控制决策,并通过 过程输出通道发出控制命令,达到预定的控制目的。 主机所产生的控制是按照人们预先安排好的程序进行的,能实现过程输入控制和输出等功能的程 序预先已放入内存,系统启动后,CPC逐条取出来,并执行,从而产生预期的控制效果 过程输入输出通道:它是在微机和生产过程之间起信息传递和变换作用的装置。它包括:摸拟量 输入通道(A1)、开关量输入通道(DⅠ)、模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)。 操作设备:系统的操作设备是操作员与系统之间的信息交换工具,操作设备一般由CRT显示器(或过程装备控制技术及应用教案 第五章 计算机控制系统 第 1 页 共 18 页 第五章 计算机控制系统 5.1 概述 计算机控制系统与常规控制系统基本结构相同，基本概念和术语也是通用的。有关调节原理和调 节过程也是相同的。不同之处在于：计算机控制系统中，控制器对控制对象的参数、状态信息的检测和 控制结束的输出在时间上是断续的，对检测信号的分析计算是数字化的，而在模拟控制系统中则是连续 的。 计算机控制系统方框图 控制器的输出称为控制量，所遵循的运算规律称为控制算法。 计算机控制系统控制过程步骤：（三步）  实时数据采样：测量被控量的当前值，为断续的数字化信号；  实时判断：判断被控量当前值与给定值的偏差；  实时控制：根据偏差，作为控制决策。即按预定的算法对偏差进行运算，以及适时适量地向 执行机构发出控制信号。 优点：  可实现分时对多个对象多个回路的控制；  便于对系统功能的扩充修改；  可完成很多在模拟控制系统中由硬件难以完成的功能。 微型计算机特点：  体积小、结构简单；  价格便宜，揽资少；  可靠性高，平均无故障时间长达几干小时至几万小时以上；  灵活性高。 5.2 计算机控制系统的组成分类 5.2.1 组成 计算机控制系统由工业对象和工业控制计算机两部分组成。 工控机由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括计算机主机、外部设备、外围设备、工业自动化 仪表和操作控制台等。软件是指计算机系统的程序系统。 计算机控制系统基本组成 （1）硬件组成 主机：它是整个系统的核心装置，它由微处理器、内存贮器和系统总线等部分构成。主机根据过 程输入通道发送来的反映生产过程工况的各种信息和已确定的控制规律，作出相应的控制决策，并通过 过程输出通道发出控制命令，达到预定的控制目的。 主机所产生的控制是按照人们预先安排好的程序进行的，能实现过程输入控制和输出等功能的程 序预先已放入内存，系统启动后，CPC 逐条取出来，并执行，从而产生预期的控制效果。 过程输入输出通道：它是在微机和生产过程之间起信息传递和变换作用的装置。它包括：摸拟量 输入通道（AI）、开关量输入通道（DI）、模拟量输出通道（AO）和开关量输出通道（DO）。 操作设备：系统的操作设备是操作员与系统之间的信息交换工具，操作设备一般由 CRT 显示器（或