第06章 计算机控制系统的基本知识

《第06章 计算机控制系统的基本知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二部分计算机控制装置主要内容：第六章计算机控制系统基本知识第七章可编程序控制器*第八章集散控制系统第九章现场总线控制系统第十章工业以太网*1进料口执行器变送器调节器前言进料口出料口H玻璃管液位计现场仪表：主要指安装在工业现场的各种变送器、执行器及其它测量仪表。第一部分的内容控制室仪表：主要指安装在控制室内的各种控制器（调节器）、显示仪表等。2前言进料口执行器变送器调节器进料口执行器变送器控制站控制站：数字调节器、IPC、PLC等，它可以广义地理解为带有CPU的各种控制设备。第二部分内容3前言进料口执行器变送器控制站AI(A/D):

2、模拟量输入(模/数转换)DI:开关量输入(数字量输入)AO(D/A):模拟量输出(数/模转换)DO:开关量输出(数字量输出)第二部分内容AI、DIAO、DO控制站…………I/O模块4前言管理层控制层现场设备层操作站控制站I/O系统高级控制器数据服务器WEB服务器管理计算机互联网服务器Internet/IntranetEthernetEthernet/专用总线网关FF、ProfiBus等现场总线典型的计算机控制系统结构5前言计算机控制系统特征:各种自动化仪表和自动控制装置已从模拟时代逐渐跨入真正数字时代。重要性:是实现安全、高效、优质

3、、低耗生产的基本条件和重要保证，是现代工业生产中不可替代的神经中枢。相关技术:涉及计算机技术、自动控制技术、检测和传感技术、先进控制技术、智能仪表技术、网络通信技术等。发展过程:直接数字量控制(DDC)集中型计算机控制分布式计算机控制(DCS)现场总线(工业以太网)控制功能:实现生产过程自动化和信息管理自动化，即计算机综合自动化。6第六章计算机控制系统基本知识主要内容：第一节计算机控制系统概述第二节网络通信基础第三节开放系统互联参考模型第四节TCP/IP协议7第一节计算机控制系统概述主要内容：一、什么是计算机控制二、计算机控制系统

4、的基本组成三、计算机控制系统的主要设计思想四、计算机控制系统的发展过程五、计算机控制的发展特征8一、什么是计算机控制调节器被控对象测量变送装置+－SP执行器4~20mA4~20mA控制器被控对象测量变送装置+－SP执行器4~20mA4~20mAD/AA/D数字信号——例如4~20mA信号经12位A/D转换以后的结果为0~40959一、什么是计算机控制控制器被控对象测量变送装置+－SP执行器4~20mA4~20mAD/AA/D工作过程：①数据采集：实时检测来自于测量变送装置的被控变量瞬时值；②控制决策：根据采集到的被控变量按一定的控制

5、规律进行分析和处理，决定控制行为，产生控制信号；如PID运算；③控制输出：根据控制决策实时地向执行机构发出控制信号，完成控制任务。10二、计算机控制系统的基本组成硬件组成过程输入输出设备主机系统CPURAMROMCRT通讯接人机接printer其它系统总线模拟量输入（AI）模拟量输出（AO）开关量输入（DI）开关量输入（DO）测量变送器执行器电气开关电气开关被控生产对象常规计算机系统I/O系统（模块或卡件）现场仪表被控对象外部设备11二、计算机控制系统的基本组成软件组成系统软件支持软件应用软件系统软件包括操作系统、引导程序、调

6、度执行程序等，它是支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台。如：Windows操作系统、Unix操作系统等都属于系统软件。运行在系统软件的平台上，用于开发应用软件的软件。例如：汇编语言、高级语言、通信网络软件、组态软件等。对于设计人员来说，需要了解并学会使用相应的支持软件，能够根据系统要求编制开发所需要应用软件。不同系统的支持软件会有所不同。应用软件是系统设计人员针对特定要求而编制的控制和管理程序。不同控制设备的应用软件所具备的功能是不同的。12三、计算机控制系统的主要设计思想1.可靠性2.可维护性3.实时性4.性能价格比13三、计

7、算机控制系统的主要设计思想1.可靠性定义：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它通常用概率来表示。(1)可靠性指标可靠度平均无故障工作时间MTBF平均故障修复时间MTTR14三、计算机控制系统的主要设计思想1.可靠性(1)可靠性指标可靠度单个零件、设备的可靠度——在规定的环境温度、湿度、振动和使用方法及维护措施等条件下，在规定的工作期限内，设备无故障地发挥规定功能（应具备的技术指标）的概率。例如:在100只晶体管中有95只在上述规定条件下使用未出现故障，则其可靠度R＝0.95，样本数量越大，所得可靠度的准确性就越高。

8、系统的可靠度——除了与构成系统的子系统或元器件的可靠度有关，还与系统的构成方式有关，串联连接和并联连接是两种典型的连接方式。15三、计算机控制系统的主要设计思想1.可靠性(1)可靠性指标可靠度R1Rnn个串连子系统串连系统如果分析的是