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文档简介
计算机控制系统的组成和特点主讲教师:高世伟CONTENTS计算机控制系统的基本概念01.计算机控制系统的工作原理02.计算机控制系统的组成03.计算机控制系统的特点04.PART01计算机控制系统的基本概念计算机控制系统的基本概念01计算机控制系统是以计算机为核心部件的自动控制系统。在工业控制系统中,计算机承担着数据采集与处理、顺序控制与数值控制、直接数字控制与监督控制、最优控制与自适应控制、生产管理与经营调度等任务。计算机控制系统的基本概念01在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出是数字信号,而现场采集到的信号或送到执行机构的信号大部分是模拟信号。因此,与常规的按偏差控制的闭环负反馈系统相比,计算机控制系统需要有模/数(A/D)转换器和数/模(D/A)转换器这两个环节。D/AA/DPART02计算机控制系统的工作原理计算机控制系统的工作原理02对测量变送装置输出的信号经A/D转换后进行处理。实时数据采集010203对被控变量的测量值进行分析、运算和处理,并按预定的控制规律进行运算。实时控制决策实时地输出运算后的控制信号,经D/A转换后驱动执行机构,完成控制任务。实时控制输出计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个步骤:PART03计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成03软件部分计算机控系统
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03计算机控制系统硬件由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制计算机生产过程计算机控制系统的组成03计算机控制系统软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和,通常包括系统软件和应用软件。系统软件一般由计算机厂家提供,是专门用来使用和管理计算机的程序。系统软件包括:(1)操作系统:(2)诊断系统:(3)开发系统:(4)信息处理:应用软件是是面向用户本身的程序,即指由用户根据要解决的实际控制问题而编写的各种程序。应用软件包括:(1)过程监视程序:(2)过程控制计算程序:(3)公共服务程序:PART04计算机控制系统的特点0103050204运算速度快,精度高,含丰富的逻辑判断功能和大容量的存储单元,能实现复杂的控制规律,达到较高的控制质量。控制质量高由于采取有效的抗干扰、抗噪声办法,并采用各种冗余、容错等技术,使计算机控制系统有很高的可靠性。可靠性高由于计算机有监控、报警、自诊断功能,使计算机控制系统有很强的可维护性。便于维护软件功能丰富,重量轻以及结构设计上的模块化、标准化,有很强的灵活性。功能丰富具有分时操作的功能,一台计算
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