计算机监控技术概述课件.ppt

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1、计算机监控技术概述计算机监控技术概述本章主要内容如下：一、计算机监控技术的含义和组成二、计算机监控技术的工作原理和典型结构三、计算机监控技术的任务和特点四、计算机监控技术的发展一、计算机控制技术的含义和组成1、含义计算机监控，就是利用传感装置将被监控对象中的物理参量（如温度、压力、液位、速度）转换为电量（如电压、电流），再将这些代表实际物理参量的电量送入输入装置中转换为计算机可识别的数字量，并且在计算机的显示装置中以数字、图形或曲线的方式显示出来，从而使得操作人员能够直观而迅速地了解被监控对象的变化过程。一、计算机控制技术的含义和组成举例：人是如何对设备进行控制的？

2、现在通过水罐水位控制实例说明人工控制的方法与过程。对于下图所示水罐，通常采用以下方法：一、计算机控制技术的含义和组成举例：人是如何对设备进行控制的？（1）观察水位——用眼睛。（2）判断与计算：将实际水位和期望的水位进行比较，根据差值先判断需要开大还是关小进水阀门，再根据差值估计进水阀开度的改变量—用大脑。（3）行动：改变阀门开度—用手。（4）重复步骤（1）～（3），直到水位达到期望范围。一、计算机控制技术的含义和组成举例自动控制系统代替人眼系统组成：如果用水位变送器代替人眼，用电动调节器代替人脑、用电动调节阀代替人手，用给定器输入水位给定值，就构成了一个水位自动控制

3、系统，如图0.2所示。图0.2水位自动控制系统一、计算机控制技术的含义和组成举例自动控制系统代替人眼由水位自动控制系统，我们引出了一般自动控制系统的典型组成结构，如图0.3所示。图0.3一般自动控制系统方框图一、计算机控制技术的含义和组成举例而计算机控制系统的控制器全部采用计算机。一般自动控制系统的控制器则形式多样，可能是由继电器、接触器构成的一个电路，可能是一块独立的仪表，也可能是某种机械装置。图0.4一般计算机控制系统的结构组成一、计算机控制技术的含义和组成2、组成计算机控制系统的控制器全部采用计算机。组成部分：硬件和软件两大部分组成。硬件：主机（IPC、PLC

4、、MCU）；过程通道；操作控制台。软件：系统软件和应用软件。目前国内常用的软件有MCGS；Kingview；WebAccess等。计算机控制系统的硬件组成:一、计算机控制技术的含义和组成主机PC计算机操作控制台一、计算机控制技术的含义和组成二、计算机监控技术的工作原理和典型结构1、工作原理监控系统对生产过程实现自动控制分解为四步：（1）实时数据采集（2）实时控制决策（3）实时控制输出（4）信息反馈管理二、计算机监控技术的工作原理和典型结构通过下面的实例来理解计算机温度控制系统工作原理计算机温度控制系统二、计算机监控技术的工作原理和典型结构1、工作原理监控系统对生产过

5、程实现自动控制分解为四步：（1）实时数据采集对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测并输入。（通过传感和测量环节转化为相应的电量，由变送器或放大器变换成标准的电压或电流信号，这些电信号经过A/D转换变为计算机可识别的数字信号。）（2）实时控制决策计算机根据测量值与给定值的偏差，对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采集的控制行为。二、计算机监控技术的工作原理和典型结构1、工作原理监控系统对生产过程实现自动控制分解为四步：（3）实时控制输出根据控制决策，按一定的控制算法，适时的对执行机构输出控制信号。（4）信息反馈管理控制信号用于执行机构，通过

6、调节流量能量大小来实现对生产过程的调节，以及达到信息共享和管理的作用。二、计算机监控技术的工作原理和典型结构2、典型结构（1）数据采集系统也称为DAS—DataAcquisitionSystem。其结构如下图0.5所示。二、计算机监控技术的工作原理和典型结构2、典型结构（2）直接数字控制系统的功能与结构直接数字控制称为DDC—DirectDigitalControl。其系统结构如图0.6所示。二、计算机监控技术的工作原理和典型结构2、典型结构（3）集散式控制系统也称为分布式控制系统，简称DCS—DistributedControlSystem。其总体思想是分散控制，

7、集中管理。二、计算机监控技术的工作原理和典型结构2、典型结构（4）现场总线系统简称FCS—FieldControlSystem。FCS是继DCS之后的新一代分布式控制系统。系统首先要求现场变送器和执行器能直接输出或接收数字信号，使用时将它们“挂在”现场总线上，通过网络与计算机相连。现场总线系统的施工量减少了，抗干扰性能也比较高。三、计算机监控技术的任务和特点1、计算机控制系统应完成四个任务（1）检测（2）控制（控制方案3种类型：直接数字控制DDC；顺序控制；监督控制SCC）（3）人机交换（4）通信三、计算机监控技术的任务和特点2、特点（1）技术集成和系统复杂程度