计算机控制技术 教学课件 作者 夏扬 主编 第9章.ppt

《计算机控制技术 教学课件 作者 夏扬 主编 第9章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章计算机控制系统的设计与实现过程第一节计算机控制系统的工程设计方法第二节计算机控制系统的设计与实现过程第三节计算机控制系统设计举例第一节计算机控制系统的工程设计方法一、计算机控制系统的设计原则1．满足工艺要求2．安全可靠3．使用维护方便4．实时性强5．通用性和扩展性好6．经济合理7．保密性好二、计算机控制系统的设计步骤1．任务确定阶段(1)甲方提出任务委托书(2)乙方研究任务委托书(3)双方共同对委托书进行确认性修改(4)乙方进行系统总体方案设计和可行性研究(5)签订合同书2．设计阶段(5)软件和

2、硬件分别调试(6)系统的组装(1)组建项目研制小组(2)确定系统总体方案(3)方案论证与评审(4)详细设计3．仿真调试阶段4．运行完善阶段第二节计算机控制系统的设计与实现过程一、硬件设计1．系统总体方案设计总体方案要形成文件，其主要内容如下：1)系统的主要功能、技术指标、原理性框图及文字说明。2)控制算法。3)系统的硬件结构及配置，软件的功能框图。4)保证性能指标要求的技术措施。5)抗干扰和可靠性设计。6)机柜的结构设计。7)经费和进度计划的安排。2．控制计算机的选择3．现场设备选择现场设备主要包含变

3、送器和执行机构的选择，这些装置的选择要正确，它是影响系统控制精度的重要因素之一。4．接口电路设计一般选择接口电路的内容如下：1)根据AI、AO点数、分辨率和控制精度，以及采样速度等选择A／D、D／A模板。2)根据DI、DO点数和其他要求(如交流还是直流、功率大小等)选择开关量输入／输出模板。3)根据程序和数据量的大小等选择存储器模板。4)根据人机联系方式选择相应的接口模扳。5)根据需要选择各种外设接口模板、通信模板等。选择接口模板要依据所用工控机的总线标准，常用的有PC总线、PCI总线、PC／104总

4、线。二、软件设计1．数据类型和数据结构规划2．资源分配3．实时控制程序设计(1)数据采集及处理程序(2)控制量输出程序(3)控制程序(4)时钟和中断处理程序(5)数据管理程序(6)数据通信程序三、系统的调试与运行系统的调试与运行分为离线仿真调试阶段和在线调试运行阶段。离线仿真调试阶段一般在实验室或非工业现场进行；在线调试与运行阶段是在生产过程工业现场进行。其中离线仿真与调试阶段是基础，其目的是检查硬件和软件的整体性能，为现场投运做准备；现场投运是对全系统的实际考验与检查。系统调试的内容很丰富，碰到的问

5、题千变万化，解决的方法也多种多样，并没有统一的模式。1．离线仿真调试2．在线调试和运行为了做到有把握，现场安装及在线调试前先要进行下列检查：1)检测元件、变送器、显示仪表、调节阀等，保证精确度要求。2)各种接线和导管必须经过检查，保证连接正确。3)对在流量中采用隔离液的系统，要在清洗好引压导管以后，灌人隔离液(封液)。4)检查调节阀能否正确工作。旁路阀及上下游截断阀关闭或打开，要搞正确。5)检查系统的干扰情况和接地情况如果不符合要求，应采取措施。6)对安全防护措施也要检查。第三节计算机控制系统设计举例

6、一、变频调速恒压供水控制系统(一)明确工艺要求(1)主要适用范围(2)供水量(3)性能特点1)可根据水压和用水量的大小合理选配水泵，设备型号全，选择余地大，调整范围宽。2)无压力罐，结构紧凑，占地面积小，便于集中管理。3)全自动运行，达到无人操作。4)系统具有过电压、欠电压、过电流、短路、过载、过热等多种故障保护和报警功能。5)全部水泵循环软起动，减轻电气和机械冲击，延长设备使用寿命。6)根据水池水位自动控制水泵的起动和停机。7)具有定时开停功能，可白天自动开机，夜间自动停机。8)为确保消防水泵功能正

7、常，系统可定时巡检或随时手动巡检。9)具有小流量自动停机功能。10)具有与消防控制中心联网的控制功能。11)全部设备均可自动和手动操作。12)多功能供水，如有喷淋系统时可分区变压变量供水。(二)总体方案设计1．控制任务(1)控制泵数6台主泵+1台附属小泵(主泵个数可在1～6台内设定)。(2)供水压力闭环榨制粹制精彦±0.01MPa。(3)所有泵均采用软起动。(4)恒压变量控制。(5)变压变量控制将压力变送器安置在管网末梢，可以实现管网末梢恒压、泵出口变压的目的。也可将流量计瞬时输出信号转换为0～5v电

8、信号进行变压控制。(6)内增量方式采用泵组运行时(即无变频器)，利用水泵的开停次数进行变电压控制。(7)定时换泵功能切换时间由用户设定，达到换泵时间时，工作泵与休息泵自动切换。(8)定时开关机功能开机时间到水泵自动运行，关机时间到水泵自动停止。(9)预置消防压力功能按下消防按钮时系统立刻以第二恒压值为给定压力进行工作。(10)无水停机功能蓄水池无水时水泵自动停机，水位回升到一定高度水泵自动开起。(11)小流量补压功能当夜间用水量减小，管网压力升高时，若恒