計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)主講教師：高世偉CONTENTS計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念01.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理02.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成03.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)04.PART01計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念01計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心部件的自動控制系統(tǒng)。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集與處理、順序控制與數(shù)值控制、直接數(shù)字控制與監(jiān)督控制、最優(yōu)控制與自適應(yīng)控制、生產(chǎn)管理與經(jīng)營調(diào)度等任務(wù)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念01在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于工業(yè)控制機(jī)的輸入和輸出是數(shù)字信號，而現(xiàn)場采集到的信號或送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號大部分是模擬信號。因此，與常規(guī)的按偏差控制的閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器這兩個(gè)環(huán)節(jié)。D/AA/DPART02計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理02對測量變送裝置輸出的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集010203對被控變量的測量值進(jìn)行分析、運(yùn)算和處理，并按預(yù)定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算。實(shí)時(shí)控制決策實(shí)時(shí)地輸出運(yùn)算后的控制信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成控制任務(wù)。實(shí)時(shí)控制輸出計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可歸納為以下三個(gè)步驟：PART03計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成03軟件部分計(jì)算機(jī)控系統(tǒng)

硬件部分控制計(jì)算機(jī)主機(jī)、外設(shè)、系統(tǒng)總線生產(chǎn)過程輸入輸出通道人—機(jī)聯(lián)系設(shè)備、通信設(shè)備

現(xiàn)場儀表（測量傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）

操作系統(tǒng)匯編或高級語言、過程控制語言通信網(wǎng)絡(luò)軟件、診斷程序等

系統(tǒng)軟件

應(yīng)用軟件

過程輸入/輸出程序、過程控制程序人機(jī)接口程序、打印顯示程序各種公共子程序歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成03計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩大部分組成。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成03計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件是指能完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和，通常包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件一般由計(jì)算機(jī)廠家提供，是專門用來使用和管理計(jì)算機(jī)的程序。系統(tǒng)軟件包括：(1)操作系統(tǒng)：(2)診斷系統(tǒng)：(3)開發(fā)系統(tǒng)：(4)信息處理：應(yīng)用軟件是是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據(jù)要解決的實(shí)際控制問題而編寫的各種程序。應(yīng)用軟件包括：(1)過程監(jiān)視程序：(2)過程控制計(jì)算程序：(3)公共服務(wù)程序：PART04計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)0103050204運(yùn)算速度快，精度高，含豐富的邏輯判斷功能和大容量的存儲單元，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，達(dá)到較高的控制質(zhì)量?？刂瀑|(zhì)量高由于采取有效的抗干擾、抗噪聲辦法，并采用各種冗余、容錯(cuò)等技術(shù)，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有很高的可靠性?？煽啃愿哂捎谟?jì)算機(jī)有監(jiān)控、報(bào)警、自診斷功能，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有很強(qiáng)的可維護(hù)性。便于維護(hù)軟件功能豐富，重量輕以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，有很強(qiáng)的靈活性。功能豐富具有分時(shí)操作的功能，一臺計(jì)算