轧制过程计算机控制系统CQUST2.ppt

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1、计算机控制系统10/16/20211轧制过程计算机控制系统的组成1.1轧制过程计算机控制系统的发展概述1.2第一章绪论轧制过程计算机控制概述1.3轧制过程计算机控制系统的基本类型1.410/16/202121.2计算机控制系统的发展概况1.2.1计算机控制系统的发展阶段►开创时期（1955～1962年）►直接数字控制时期（1962～1967年）►小型计算机时期（1967～1972年）►微型计算机时期（1972年～至今）软件的发展：50年代至70年代软件发展缓慢70年代末至今已采用各种高级语言进行实时控制10/16/20213三、过程计算机控制的发展过程1946年，计算机

2、问世电子管为逻辑元件大规模集成电路为逻辑元件1959年，美国炼油厂操作指导控制1972年，分散控制系统投入使用中小规模集成电路晶体管为逻辑元件1962年，英国帝国工业公司直接计算机控制集中控制系统10/16/202141.2.2．计算机控制理论的发展过程►采样定理►差分方程►Z变换法►状态空间理论►最优控制与随机控制►代数系统理论►系统辨识与自适应控制10/16/202151.2.3计算机控制系统的发展趋势世界上第一台轧制过程控制计算机于1959年在美国德克萨斯州的一个炼油厂正式投入运行：该系统控制26个流量，72个温度，3个压力和3个成分；基本功能是控制反应器的压力，

3、确定反应器进料量的最优分配，并根据催化作用控制热水流量以及确定最优循环。此时计算机系统采用电子管，它不仅运算速度慢，价格昂贵，而且体积大，运行可靠性差。1958年前后，计算机的平均无故障时间为50一600h。由于它的可靠性差，所以主要用于数据处理和操作指导。10/16/20216随着半导体技术的发展，计算机运算速度和可靠性不断提高，从1962年开始采用直接数字控制(DDC)，MTBF大约为1000h。1962年英国的帝国化学工业公司(ICI)实现了一个DDC系统，其中数据采集为244个，控制129个阀门。10/16/2021770年代，随着大规模集成电路技术的发展，于1

4、972年生产出微型计算机，使得过程计算机控制技术进入了一个崭新的阶段。微型计算机的最大优点是运算速度快、可靠性高、价格便且和体积小。微型计算机的出现开创了过程汁算机控制的新时代，即从传统的集中控制系统革新为分散控制系统DCS。世界上几个主要的计算机和仪表制造厂于1975年几乎同时生产出分散控制系统。例如，美国Honeywell公司的TDC5—2000，日本横河公司的CENTUM等。前期开发的DCS基本控制器一般是8个回路以上。80年代以后一般只控制1～2个回路。可靠性达到很大提高。10/16/20218工业控制计算机的发展基本上经历数据收集和操作指导DDC控制系统阶段计

5、算机与模拟仪表混合控制阶段计算机监督控制阶段分散控制系统阶段现场总线控制系统10/16/202191．推广应用成熟的先进技术►普及应用可编程序控制器（PLC）►广泛使用智能调节器►采用新型的DCS和FCS2．大力研究和发展智能控制系统►分级递阶智能控制系统►模糊控制系统►专家控制系统►学习控制系统►神经控制系统1.2.4计算机控制系统的发展趋势10/16/202110