1集散控制-绪 论

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1、第一章绪论本章内容一、计算机控制系统基础知识1、掌握计算机控制系统内的信号变换2、了解计算机控制系统的一般概念3、了解计算机控制系统的分类4、了解计算机控制系统的发展概况与趋势本章内容二、集散控制系统概述1、掌握集散控制系统(DCS)概念2、掌握DCS的基本组成及特点3、了解集散控制系统的发展历程三、几种计算机控制系统与DCS的比较1、了解以PLC构成的控制系统监督控制系统2、了解监督控制和数据采集系统3、了解PCBased监督/控制系统四、DCS典型产品及特点了解Honeywell公司的TDC-3000系统

2、、ABB公司的IndustrialalIT系统、和利时公司的HOLLiAS系统1.1计算机控制系统基础知识一、计算机控制系统的一般概念先看一个液位控制例子图1.1储液罐液位控制系统1.1计算机控制系统基础知识原理如图1.2所示图1.2常规仪表控制系统原理框图把图1.2中的控制器用控制计算机即计算机及其输入/输出通道来代替，常把被控对象及一次仪表统称为生产过程。即构成了一个典型的计算机控制系统的结构：图1.2常规仪表控制系统原理框图1.1计算机控制系统基础知识图1.3计算机控制系统原理框图图1.3计算机控制系统

3、原理框图1.1计算机控制系统基础知识由此可得出一个完整的计算机控制系统是由硬件和软件两大部分组成的。1、硬件组成计算机控制系统的硬件一般由主机、常规外部设备、过程输入/输出设备、操作台和通信设备等组成1.1计算机控制系统基础知识图1.4计算机控制系统硬件组成框图1.1计算机控制系统基础知识1)主机主机是控制系统的核心由CPU、RAM、ROM和系统总线构成主机功能：主机根据过程输入通道送来的各种信息，按照预定的控制算法，作出相应的控制决策，并通过过程输出通道向生产过程发出控制命令，达到预定的控制目的。程序都是预

4、先存入内存的1.1计算机控制系统基础知识2)常规外部设备常规外部设备由输入设备、输出设备和外存储器等组成。常规的输入设备有键盘、光电输入机等，主要用来输入程序、数据和操作命令。常规的输出设备有打印机、绘图机、显示器(CRT显示器或数码显示器)等，主要用来把各种信息和数据提供给操作者。外存储器有磁盘装置(软盘、硬盘和半导体盘)、磁带装置，兼有输入/输出两种功能，主要用于存储系统程序和数据。1.1计算机控制系统基础知识3)过程输入/输出设备(重点)过程输入/输出设备是在计算机与工业对象之间起着信息传递和转换作用的

5、装置过程输入通道包括A/D通道和DI通道，分别用来输入模拟量信号(如温度、压力、流量、液位等)和开关量信号(继电器触点、行程开关、按钮等)或数字量信号(如转速、流量脉冲、BCD码等)。1.1计算机控制系统基础知识过程输出通道包括D/A通道和DO通道D/A通道把数字信号转换成模拟信号后再输出，DO通道则直接输出开关量信号或数字量信号4)人机接口设备，简称人机接口（man-machineinterface,MMI）包括通用的CRT显示器(或LED等其他显示器)、键盘、开关、打印机和指示灯等；还有专用的操作显示面板

6、或操作显示台。作用：显示生产过程的状况；供操作员对生产过程出发操作命令；显示操作控制的结果。操作员分为系统操作员与生产操作员两种。1.1计算机控制系统基础知识键盘接口键盘的工作原理通过操作人员按键，将键开关信息经过编码电路转换成系统可以接收的二进制字符编码信息，然后输入计算机。键盘的基本组成元件是一个个按键开关触点式：机械式键盘无触点式：电容式键盘1.1计算机控制系统基础知识击打式键盘不宜工业现场使用薄膜式键盘盘面用无缝隙的平面材料和硅胶制成。因此能防水防尘，便于清洗，比较适合周边环境恶劣、输入数据量不大的工

7、业环境中使用。分标准键盘与专用键盘两种1.1计算机控制系统基础知识键盘结构与键盘处理矩阵式键盘将键盘上的按键开关按行列排列，形成二维矩阵的结构，如8×8，16×8等，这就是矩阵式键盘。对矩阵式键盘的处理，可以分为三步来做键扫描、键识别和键处理。1.1计算机控制系统基础知识智能式键盘键盘的内部装有专门的微处理器如Inter8048等，由这些微处理器来完成键盘开关矩阵的扫描、键盘扫描值的读取和键盘扫描值的发送。计算机接收到的就直接使键码也就是该键的入口地址。1.1计算机控制系统基础知识增强型扩展键盘的结构增强型的

8、101键的扩展键盘被广泛应用键盘扫描码的发送键盘内部的单片机根据按键的位置向主机接口发送的仅是该按键位置对应的键扫描码不同的键盘结构，其按键的接通扫描码和断开扫描码的格式是不同的1.1计算机控制系统基础知识显示器接口常用的显示方式指示灯LED、LCD（液晶显示）模拟屏显示图文显示新型薄膜晶体管TFT等1.1计算机控制系统基础知识图形显示方式图形显示器CRT由一个图形监视器和相应的控制电路组成是目前在