第01章.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)緒論

1、1計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論機(jī)械與儲運(yùn)工程學(xué)院機(jī)械與儲運(yùn)工程學(xué)院張張 蓬蓬中油大廈南樓中油大廈南樓6 62323室室89738973376237622計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論2References 微型計(jì)算機(jī)控制新技術(shù)，曹承志 ，機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)用教程，潘新民，電子工業(yè)出版社 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工程應(yīng)用，林敏，國防工業(yè)出版社3計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論3Checking 總成績總成績=課堂成績課堂成績70%+實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)成績30% 其中：其中：課堂成績課堂成績=平時(shí)平時(shí) 20%+期末考試期末考試80%平時(shí)：平時(shí)： 出勤+作業(yè)的綜合成績4計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第

2、1章 緒論4講授內(nèi)容及時(shí)間安排講授內(nèi)容及時(shí)間安排第1章 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述第2章 數(shù)字PID控制第3章 模糊控制技術(shù)第4章 常用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)簡介第5章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入通道第6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出通道第7章 現(xiàn)場總線技術(shù)第8章 過程控制數(shù)據(jù)處理方法第9章 人機(jī)交互技術(shù)第10章 常用工業(yè)控制軟件第11章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論實(shí)驗(yàn)1、基于PCI的XY數(shù)控平臺的電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2、基于PLC的XY數(shù)控平臺的電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3、氣動(dòng)控制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性）實(shí)驗(yàn)4、組態(tài)王界面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性）實(shí)驗(yàn)5、數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)以上以上5個(gè)實(shí)驗(yàn)全部在中油大廈機(jī)電系的實(shí)個(gè)實(shí)驗(yàn)全部在

3、中油大廈機(jī)電系的實(shí)驗(yàn)室做，由于設(shè)備有限看選課人數(shù)分組驗(yàn)室做，由于設(shè)備有限看選課人數(shù)分組6計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論第第1章章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述1.1 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成1.2 微型機(jī)控制系統(tǒng)的分類微型機(jī)控制系統(tǒng)的分類1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢67計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論71.1.1 1.1.1 常規(guī)儀表控制系統(tǒng)框圖常規(guī)儀表控制系統(tǒng)框圖 1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖1.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖1.1.4 1.1.4 計(jì)算機(jī)控制系

4、統(tǒng)中的軟件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的軟件1.1 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成8計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 手動(dòng)控制手動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng) 傳感器傳感器調(diào)理電路調(diào)理電路模塊模塊顯示儀表顯示儀表執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)被被測測控控參參數(shù)數(shù)1.1.1 1.1.1 常規(guī)儀表控制系統(tǒng)框圖常規(guī)儀表控制系統(tǒng)框圖 9計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論圖圖1-1 某熱電廠鍋爐儀表集中控制室某熱電廠鍋爐儀表集中控制室 10計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論11計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論圖圖1-2 某熱電廠鍋爐計(jì)算機(jī)控制室某熱電廠鍋爐計(jì)算機(jī)控制室 12計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論13計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論圖圖1-6 計(jì)

5、算機(jī)操作控制臺計(jì)算機(jī)操作控制臺 14計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論141.自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念 自動(dòng)控制系統(tǒng)是指無人直接自動(dòng)控制系統(tǒng)是指無人直接參與的情況下，自動(dòng)使被控對象參與的情況下，自動(dòng)使被控對象按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行的系統(tǒng)。按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行的系統(tǒng)。 15計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論15第第1 1章章 緒論緒論2.自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例 有計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例有計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例無計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例無計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例16計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論163. 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例17計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章

6、緒論17 3.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例18計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論18無無人人駕駕駛駛車車 3.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例19計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論19 3.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例20計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論20戰(zhàn)斗部戰(zhàn)斗部發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛/ /制導(dǎo)裝置制導(dǎo)裝置熱電池?zé)犭姵匦钅芷餍钅芷骺刂莆惨砜刂莆惨碜藨B(tài)測量裝置姿態(tài)測量裝置激光導(dǎo)引頭激光導(dǎo)引頭 3.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例21計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論21產(chǎn)品自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的原理圖產(chǎn)品自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的原理圖 3.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)

7、自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例22計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 3.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例23計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論23舵機(jī)舵機(jī)-+ +水平尾翼水平尾翼電位器電位器放大器放大器輸入裝置輸入裝置指指令令輸入輸入裝置裝置舵機(jī)舵機(jī)平尾平尾飛機(jī)飛機(jī)俯仰俯仰輸輸出出電位器電位器放大器放大器第第1 1章章 緒論緒論uqy控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對象被控對象給定值給定值控制作用控制作用操縱變量操縱變量被控量被控量 r(b) (b) 開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖24計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論24變換變換/ /處理處理( (控制器控

8、制器) )執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)被控被控對象對象檢測裝置檢測裝置( (傳感器傳感器) )-輸輸出出垂直陀螺垂直陀螺飛機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)飛機(jī)的俯仰運(yùn)動(dòng)舵機(jī)和平尾舵機(jī)和平尾 飛機(jī)飛機(jī)誤差誤差舵機(jī)舵機(jī)-+ +水平尾翼水平尾翼電位器電位器放大器放大器輸入裝置輸入裝置輸入輸入裝置裝置指指令令比較比較( (電位計(jì)電位計(jì)) )第第1 1章章 緒論緒論25計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 圖圖1.11.1常規(guī)儀表控制系統(tǒng)框圖常規(guī)儀表控制系統(tǒng)框圖閉環(huán)：根據(jù)測量值的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)開環(huán)：只根據(jù)給定值調(diào)節(jié) euqy控控制制器器執(zhí)執(zhí)行行器器被被控控對對象象測測量量變變送送器器偏偏差差給給定定值值控控制制作作用用操操縱縱變變量量被被控控量

9、量 測測量量值值r+_zf干干擾擾uqy控控制制器器執(zhí)執(zhí)行行器器被被控控對對象象給給定定值值控控制制作作用用操操縱縱變變量量被被控控量量 圖圖1 1- -2 2 常常規(guī)規(guī)儀儀表表控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)原原理理框框圖圖r( (a a) ) 閉閉環(huán)環(huán)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)( (b b) ) 開開環(huán)環(huán)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)26計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 如果把圖如果把圖1-11-1中的控制器用微型計(jì)算機(jī)來代替，就中的控制器用微型計(jì)算機(jī)來代替，就可以構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其基本框圖如圖可以構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其基本框圖如圖1.21.2所所示。在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，只要運(yùn)用各種指令，示。在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，

10、只要運(yùn)用各種指令，就能編出符合某種控制規(guī)律的程序。微處理器執(zhí)行這就能編出符合某種控制規(guī)律的程序。微處理器執(zhí)行這樣的程序，就能實(shí)現(xiàn)對被控參數(shù)的控制。樣的程序，就能實(shí)現(xiàn)對被控參數(shù)的控制。 圖圖1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本框圖DA轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換器被控對象執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控參數(shù)微處理器微型計(jì)算機(jī)給定信號27計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論271.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的三個(gè)基本要素計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的三個(gè)基本要素 檢測檢測 處理處理 執(zhí)行執(zhí)行 傳感器，相當(dāng)于人的感覺器官；傳感器，相當(dāng)于人的感覺器官； 控制器，相當(dāng)于人的大腦；控制器，相當(dāng)于人的大腦； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于人的四肢。執(zhí)行機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于人的

11、四肢。變換變換/ /處理處理( (控制器控制器) )執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)被控被控對象對象檢測裝置檢測裝置( (傳感器傳感器) )-輸輸出出輸入輸入裝置裝置比較比較第第1 1章章 緒論緒論28計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論282.計(jì)算機(jī)作為控制器的主要任務(wù)a.a.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集-對來自測量變送器的被控量對來自測量變送器的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行采集和輸入的瞬時(shí)值進(jìn)行采集和輸入 ；b.b.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理-對采集到的被控量進(jìn)行分析、對采集到的被控量進(jìn)行分析、比較和處理，按一定的控制比較和處理，按一定的控制規(guī)律運(yùn)算，進(jìn)行控制決策；規(guī)律運(yùn)算，進(jìn)行控制決策； c.c.實(shí)時(shí)輸出控制實(shí)時(shí)輸出控制-根據(jù)

12、控制決策，適時(shí)地對執(zhí)根據(jù)控制決策，適時(shí)地對執(zhí)行器發(fā)出控制信號，完成監(jiān)行器發(fā)出控制信號，完成監(jiān)控任務(wù)；控任務(wù)； 29計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由微型計(jì)算機(jī)、接口電路、外部通用設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)對象等組成，其原理如圖1.3所示。 29圖1.3典型微機(jī)控制系統(tǒng)原理圖1.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖30計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件一般包括：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件一般包括：1.1.主機(jī)主機(jī)-CPU CPU RAMRAMROMROM系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 2.2.常規(guī)外部設(shè)備常規(guī)外部設(shè)備-輸入輸入/ /輸出設(shè)備、外存儲器等輸出設(shè)備、外存

13、儲器等3.3.過程輸入輸出通道過程輸入輸出通道AIAI、AOAO、DIDI、DODO4.4.操作臺操作臺CRTCRT、LEDLED、LCDLCD 等等5.5.通信設(shè)備通信設(shè)備交換機(jī)、交換機(jī)、modemmodem、集線器等、集線器等6.檢測元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)301.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖31計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 2I/O通道通道 (1)模擬量輸入通道，關(guān)鍵部件A/D（把模擬量變成數(shù)字量） (2)模擬量輸出通道，關(guān)鍵部件D/A（把數(shù)字量變成模擬量） (3)數(shù)字量輸入/輸出通道 3.接口外部設(shè)備，用以擴(kuò)大主機(jī)的功能接口外部設(shè)備，

14、用以擴(kuò)大主機(jī)的功能 顯示、打印、存儲等311.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖32計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論4檢測元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1檢測元件：把非電量變成電量（傳感器）。如熱電偶、節(jié)流裝置、壓力變送器。 2變送器：把傳感器的輸出信號變成 CPU 所能接收的電壓信號。 3執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接收 CPU 輸出的控制量并加以動(dòng)作，以對生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)。如閥、開關(guān)、電機(jī)等。321.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖33計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論5.操作臺和實(shí)時(shí)時(shí)鐘操作臺和實(shí)時(shí)時(shí)鐘 人機(jī)對話的聯(lián)系紐帶 1操

15、作臺的組成 （1）作用開關(guān)：電源開關(guān)；數(shù)據(jù)、地址選擇開關(guān)；操作方式選擇開關(guān)，等。 （2）功能鍵：用以向CPU申請中斷，以得到相應(yīng)的服務(wù)，如復(fù)位鍵、啟動(dòng)鍵、打印鍵、顯示鍵、連接工作或單步工作方式鍵等。 （3）顯示：LED或CRT顯示器件，顯示數(shù)據(jù)，圖、表、流程圖等。 （4）數(shù)字鍵：用以送入數(shù)據(jù)或修改控制系統(tǒng)參數(shù)。 2實(shí)時(shí)時(shí)鐘331.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成框圖34計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論軟件組成軟件組成(1)系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件包括實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序，如美國Intel公司推出的iRMX86實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，美國Ready S

16、ystem 公司推出的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)VRTXOS。除了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)以外，也常常使用MSDOS和Windows等系統(tǒng)軟件。(2)支持軟件 支持軟件包括匯編語言、高級語言、編譯程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序等。(3)應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員針對某個(gè)生產(chǎn)過程而編制的控制和管理程序。它包括過程輸入程序、過程控制程序、過程輸出程序、人機(jī)接口程序、打印顯示程序和公共子程序等。 341.1.4 1.1.4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的軟件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的軟件35計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論3536計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論1.2 微型機(jī)控制系統(tǒng)的分類微型機(jī)控制系統(tǒng)的分類 根據(jù)被控對象的

17、特點(diǎn)、環(huán)境、要求, 可采用不同類型的控制系統(tǒng)。36 一一. .按照結(jié)構(gòu)功能分類按照結(jié)構(gòu)功能分類 二二. .按照控制規(guī)律分類按照控制規(guī)律分類 三三. .按照控制方式分類？按照控制方式分類？37計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論一一. .按照結(jié)構(gòu)功能分類按照結(jié)構(gòu)功能分類A A操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) B B直接數(shù)字控制系統(tǒng)（直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDCDDC） C C計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（SCCSCC） D D分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 38計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論1.1.按照功能來分類按照功能來分類A.操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)38優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活和安全。 缺點(diǎn)：開環(huán)控制。由

18、人操作，實(shí)時(shí)性差，不能控制多個(gè)對象。操作過程操作過程： （1）計(jì)算機(jī)只對系統(tǒng)過程參數(shù)進(jìn)行收集、加工處理，而后輸出（顯示或打印），提供準(zhǔn)確的參照數(shù)據(jù)。 （2）現(xiàn)場人員參照顯示（數(shù)字顯示）的數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。39計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論B直接數(shù)字控制系統(tǒng)（直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC） 圖圖1-6 DDC控制系統(tǒng)原理圖控制系統(tǒng)原理圖管理命令DDC微型機(jī)報(bào)告人工監(jiān)管給定值測量值A(chǔ)/D多路開關(guān)檢測元件D/A反多路開關(guān)生產(chǎn)過程 操作過程：操作過程： 1. 計(jì)算機(jī)對多個(gè)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測計(jì)算機(jī)對多個(gè)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，并將檢測值與給定值加以比較，并將檢測值與給定值加以比較，根據(jù)偏差的情況，按適當(dāng)?shù)?/p>

19、控制規(guī)根據(jù)偏差的情況，按適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律對系統(tǒng)進(jìn)行控制，使檢測值律對系統(tǒng)進(jìn)行控制，使檢測值給給定值。定值。 2. 應(yīng)用場合：應(yīng)用場合： 一臺計(jì)算機(jī)可同時(shí)控制多回路（一臺計(jì)算機(jī)可同時(shí)控制多回路（省卻了許多調(diào)器），省卻了許多調(diào)器）， 可靠（因?yàn)橛?jì)可靠（因?yàn)橛?jì)算機(jī)可對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理）算機(jī)可對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理） 3. 特點(diǎn)特點(diǎn): 控制靈活：控制靈活： 每個(gè)參數(shù)的控制可各異每個(gè)參數(shù)的控制可各異,每種參數(shù)每種參數(shù)的不同時(shí)刻、不同情況也可改變控的不同時(shí)刻、不同情況也可改變控制規(guī)律應(yīng)用廣泛。制規(guī)律應(yīng)用廣泛。40計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論C. 計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）1. 操作過程： 在這種系統(tǒng)中，給

20、定值不是人為預(yù)先給定，而是由計(jì)算機(jī)按照描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出最佳給定值，再送給模擬調(diào)節(jié)器或 DDC 單片機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制2. 特點(diǎn): (1) 給定植為最佳； (2) 增加了 CPU 的冗余量。 計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（S Supervisory upervisory C Computer omputer C Controlontrol）簡稱）簡稱SCCSCC系統(tǒng)。系統(tǒng)。 41計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論D分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)四級系統(tǒng)，分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)四級系統(tǒng)，各級計(jì)算機(jī)的功能如圖各級計(jì)算機(jī)的功能如圖1-91-9所示。所示。裝

21、置控制級（裝置控制級（DDCDDC級）級） 車間監(jiān)督級（車間監(jiān)督級（SCCSCC級）級） 工廠集中控制級（工廠集中控制級（MISMIS） 企業(yè)管理級（企業(yè)管理級（MISMIS） 42計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論圖圖1-9 分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)企業(yè)級經(jīng)營管理計(jì)算機(jī)工廠級集中控制計(jì)算機(jī)車間級監(jiān)控計(jì)算機(jī)（SCC）車間級監(jiān)控計(jì)算機(jī)（SCC）裝置控制級（DDC）裝置控制級（DDC）裝置控制級（DDC）工廠對象A工廠對象B工廠對象C工廠對象D至其它工廠至其它工廠裝置控制級（DDC）43計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論DD現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)(FCS) 新一代分布式控制系統(tǒng)

22、，采用“工作站-現(xiàn)場總線智能儀表”二層結(jié)構(gòu)，國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后，可實(shí)現(xiàn)真正的開放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主要有五種： CAN總線（controller area network,控制器局域網(wǎng)絡(luò)） LONGWORKS總線(local operating network局部操作網(wǎng)絡(luò)) PROFIBUS (process field bus 過程現(xiàn)場總線) HATR總線（可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)） FF總線（基金會現(xiàn)場總線）4344計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論 2）分散的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)FCS中： （1）把I/O單元、控制站的功能分散到智能化現(xiàn)場儀表智能化現(xiàn)場儀表； （2）現(xiàn)場儀表中，每個(gè)儀表（作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)）都含有CP

23、U，分別完成測量、校正、調(diào)節(jié)、診斷等功能； （3）靠網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將各節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來統(tǒng)籌工作； （4）節(jié)點(diǎn)出問題只影響其本身，不影響全局。4445計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論3）方便的互操作性 不同結(jié)構(gòu)的FCS產(chǎn)品，可組成統(tǒng)一的系統(tǒng)兼容4）開放的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) （1）FCS技術(shù)級標(biāo)準(zhǔn)均采用開放是政策，面向所有的產(chǎn)品制造商和用戶。 （2）通信網(wǎng)絡(luò)可以和其它系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、高速網(wǎng)絡(luò)相連，即用戶可共享網(wǎng)絡(luò)資源。5）傳輸媒介和拓樸結(jié)構(gòu) 根本原因在于是數(shù)字通信方式。（根據(jù)系統(tǒng)終結(jié)點(diǎn)的情況） 總之，F(xiàn)CS的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的信息交換方式、信號形式和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的自動(dòng)化儀表功能概念和結(jié)構(gòu)形式，也改變了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法

24、，開創(chuàng)了控制領(lǐng)域的新紀(jì)元。4546計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論從本質(zhì)上說，它是一種數(shù)字通信協(xié)議：從本質(zhì)上說，它是一種數(shù)字通信協(xié)議：l 是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、全分散、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)。l 是控制技術(shù)、儀表工業(yè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三者的結(jié)合，具有現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場設(shè)備互連、互操作性、分散的功能塊、通信線供電、開放式互連網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)特點(diǎn)。l 這些特點(diǎn)不僅保證了它完全可以適應(yīng)目前工業(yè)界對數(shù)字通信和自動(dòng)控制的需求，而且使它與Internet網(wǎng)互連構(gòu)成不同層次的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)成為可能，代表代表了今后工業(yè)控制體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的一種方向。了今后工業(yè)控制體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的一種方向。464

25、7計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論二二. .按照控制規(guī)律分類按照控制規(guī)律分類（1）數(shù)字程序和順序控制（2）比例積分微分控制（PID控制）（3）最小拍控制（4）復(fù)雜規(guī)律的控制（5）智能控制 4748計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論（1 1）程序和順序控制）程序和順序控制 定義：程序控制是被控制量按照一定的、預(yù)先規(guī)定的時(shí)間函數(shù)變化，被控制量是時(shí)間函數(shù)的變化。 順序控制是程序控制的擴(kuò)展，在各個(gè)時(shí)期所給出設(shè)定值可以是不同的物理量，而且每次設(shè)定值的給出，不僅取決于時(shí)間，還取決于對以前的控制結(jié)果的邏輯判斷。4849計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論（2 2）比例積分微分控制（）比例積分微分控制（PIDPID控制）控制） 定義：調(diào)節(jié)器的輸出是調(diào)節(jié)器輸入的比例、積分和微分的函數(shù)。 PID控制是現(xiàn)在應(yīng)用最廣、最為廣大工程技術(shù)人員熟悉的技術(shù)。PID控制結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)容易調(diào)整，因此，無論模擬調(diào)節(jié)器或者數(shù)字調(diào)節(jié)器，多數(shù)使用PID調(diào)節(jié)規(guī)律。這同樣是我們學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。4950計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論（3 3）最小拍控制）最小拍控制 最小拍控制的性能指標(biāo)是要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成調(diào)節(jié)過程。 最小拍控制通常用在數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。 最小拍控制是直接離散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的5051計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第1章 緒論（4 4）復(fù)雜規(guī)律的控制）復(fù)雜規(guī)律的控制 在PID控制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了各種復(fù)雜規(guī)律的控制，