計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1、計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。若將自動控制系統(tǒng)中的控制器的功能用計算機來實現(xiàn)，就組成了典型的計算機控制系統(tǒng)。【1】計算機控制系統(tǒng)包括硬件組成和軟件組成。在計算機控制系統(tǒng)中，于數(shù)字計算機工作特點，為了使計算機接收系統(tǒng)的模擬信號，并能根據(jù)要求輸出連續(xù)的模擬信號，所以，計算機系統(tǒng)中還應(yīng)該包括A／D轉(zhuǎn)換器和D／A轉(zhuǎn)換器?！?】2、工作原理計算機控制系統(tǒng)的工作原理可歸納為以下三個過程：【1】(一)實時數(shù)據(jù)采集：對被控量的瞬時值進行檢測，并輸入給計算機。(二)實時決策：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進行分析，并按已定的控制規(guī)律，決定下一步的控制過程。(三)實時控制：根據(jù)決策，適時地對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。3、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況：【2】在60年代,控制領(lǐng)域中就引入了計算機。當時計算機是控制調(diào)節(jié)器的設(shè)定點,具體的控制則由電子調(diào)節(jié)器來執(zhí)行,這種系統(tǒng)稱為計算機監(jiān)控系統(tǒng)。在60年代末期出現(xiàn)了用一臺計算機直接控制一個機組或一個車間的控制系統(tǒng),簡稱集中控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)即常說的直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)。計算機DDC控制的基本思想是使用一臺計算機代替若干個調(diào)節(jié)控制回路功能。這個控制系統(tǒng)由于只有一臺計算機而且沒有分層，所以非常有利于集中控制盒運算的集中處理，并且能得到很好的反映，并且，各個控制規(guī)律都可以直接實現(xiàn)。但是，如果生產(chǎn)過程復(fù)雜，則該系統(tǒng)的可靠性就很難保證了。系統(tǒng)的危險性過于集中,一旦計算機發(fā)生故障,整個系統(tǒng)就會停頓。70年代隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和發(fā)展,集散控制系統(tǒng)（DCS）出現(xiàn)，之后在此基礎(chǔ)上，隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要而產(chǎn)生了一種更新一代的控制系統(tǒng)，即分布式控制系統(tǒng)。典型的集散控制系統(tǒng)具有兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖1所示。下層負責完成各種現(xiàn)場級的控制任務(wù),上層負責完成各種管理、決策和協(xié)調(diào)任務(wù)。而分布式系統(tǒng)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。90年代以來，隨著各個學科的發(fā)展和交叉融合，隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的不斷興起,利用計算機網(wǎng)絡(luò)作為控制工具的綜合性控制系統(tǒng)，計算機集成系統(tǒng)（CIPS）應(yīng)運而生。它緊密依賴于最新發(fā)展的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)，并且終將成為未來控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。4、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(1)DCS和工業(yè)控制計算機技術(shù)正在相互滲透發(fā)展，并擴大各自的應(yīng)用領(lǐng)域。原來一般流程工業(yè)的控制多選用集散型控制系統(tǒng)（DCS），離散型制造業(yè)的控制多采用可編程控制器（PLC）。隨著DCS和PLC相互滲透發(fā)展繼而擴大自己的應(yīng)用領(lǐng)域，將出現(xiàn)DCS和PLC融合于一體的集成過程控制系統(tǒng)。(2)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,各種層次的計算機網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,規(guī)模也越來越大,從而