计算机控制系统第一章 绪论课件.ppt

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1、第一章绪论Introduction燕山大学自动化系7/30/20211第一章绪论本章主要内容计算机控制系统的一般概念计算机控制系统的组成及特点计算机控制系统的分类计算机控制系统的发展概况与趋势7/30/20212第一章绪论第一节Unit1计算机控制概述IntroductionofComputerControlSystem燕山大学自动化系7/30/20213第一章绪论本节主要内容计算机控制系统的一般概念计算机控制系统的组成7/30/20214第一章绪论1.1引言常规控制系统的工作原理模拟调节器执行机构被控对象测量变送器设定值reu被调参数y图a单回路常规控制系统示意

2、图ym按偏差e进行控制，目的是减少或消除偏差。7/30/20215第一章绪论1.2计算机控制系统的基本概念计算机控制系统的工作原理计算机执行机构广义对象测量变送e(kT)u(kT)被调参数y图b单回路计算机控制系统示意图y(kT)采样器A/DD/A计算机系统设定值r(kT)u*(t)y*(t)y(t)7/30/20216第一章绪论1）在线方式和离线方式★在线方式或联机方式：生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。★离线方式或脱机方式：生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。2）实时的含义★实时：是指信号的输入、计算和输

3、出都要在一定的时间范围内完成。★实时控制系统必定是在线系统。7/30/20217第一章绪论软件部分计算机控制系统硬件部分控制计算机主机、外设、系统总线生产过程输入输出通道人—机联系设备、通信设备现场仪表（测量传感器、执行机构等）操作系统、汇编或高级语言、过程控制语言通信网络软件、诊断程序等系统软件应用软件过程输入/输出程序、过程控制程序、人机接口程序、打印显示程序、各种公共子程序、历史数据库、实时数据库计算机控制系统的组成示意图7/30/20218第一章绪论图1-4微型计算机控制系统原理图7/30/20219第一章绪论★主机中央处理器（CPU）内存储器(RAM和R

4、OM)★接口电路:主机与外部设备、输入输出通道进行信息交换的桥梁★过程输入/输出通道模拟量输入通道模拟量输出通道开关量输入通道开关量输出通道★外部设备★操作台输入设备输出设备外存储器（CRT）显示器或(LED)数码显示器键盘（功能键和数字键）7/30/202110第一章绪论高可靠性和可维护性环境的适应性强控制的实时性较完善的输入输出通道较丰富的软件1-1-4工业控制机的特点7/30/202111第一章绪论第二节Unit2计算机控制系统的分类及典型系统简介浙江大学控制科学与工程学系7/30/202112第一章绪论本节主要内容操作指导系统直接数字控制系统监督控制系统分

5、级计算机控制系统典型的计算机控制系统7/30/202113第一章绪论操作指导系统1-2-1计算机控制系统的分类优点:控制安全,具有一定智能.缺点:速度慢,误差大.适用:新的算法的设计7/30/202114第一章绪论直接数字控制（DDC）系统1-2-2计算机控制系统的分类直接数字控制(DDC)计算机CRT打印机报警操作台过程输入通道测量变送测量变送被控生产过程过程输出通道执行机构执行机构………………特点:取代模拟器,使用复杂的控制规律要求:计算机实时性好,可靠性高,适应性强7/30/202115第一章绪论1-2-3计算机监督系统（SCC）计算机监督系统（Superv

6、isoryComputerControl）简称SCC系统。SCC系统有两种不同的结构形式。一种是SCC+模拟调节器，另一种是SCC+DDC控制系统。（1）SCC+模拟调节器控制系统（2）SCC+DDC控制系统7/30/202116第一章绪论监督控制（SCC）系统计算机控制系统的分类监督控制计算机(SCC)CRT打印机报警DDC计算机或调节器输入通道输出通道被控生产过程操作台输入通道7/30/202117第一章绪论3．监督控制系统（SupervisoryComputerControl—SCC）DDC计算机生产过程SSC计算机记录显示打印调节测量设定值(b)工艺数据模

7、拟调节器生产过程SSC计算机记录显示打印调节测量设定值(a)工艺数据7/30/202118第一章绪论操作指导控制系统、DDC、SCC比较系统类别结构特点计算机功能给定值系统状态操作指导控制系统输入通道处理数据DDC输入/输出通道直接参与控制预先设定不在最优工况SCC两级计算机直接参与控制在线修改最优工况7/30/202119第一章绪论1-2-4．分级计算机控制系统分级计算机控制系统是一个四级系统，各级计算机的功能如图所示。装置控制级（DDC级）车间监督级（SCC级）工厂集中控制级（MIS）企业管理级（MIS）7/30/202120第一章绪论图分级计算机控制系统返回

8、本节7/3