轧制过程计算机控制系统1.ppt

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1、轧制过程计算机控制系统8/17/20211计算机控制系统1.1计算机控制系统的组成结构1.2轧制过程计算机控制系统的发展概述1.3轧制过程计算机控制系统概述1.4轧制过程计算机控制系统的基本类型8/17/20212本节内容一硬件组成（一）主机1.中央处理器2.内存储器（二）外部设备1.输入设备2.输出设备3.外存储器（三）过程输入输出设备（四）通讯设备二软件组成（一）系统软件（二）应用软件三操作系统四人机接口8/17/202131.11计算机控制系统的组成结构加热炉炉温控制系统FurnaceTem

2、peraturecontrolsystem人工控制人工控制系统中人起到了检测仪表、控制器、执行器三重作用。控制的好坏主要靠操作工人的经验。人工控制不能控制太多的被控量。人工控制不能进行快速的控制。人工控制也不能始终如一，产品的一致性很差。煤气管被控对象T燃气烧嘴流量调节阀8/17/20214采用模拟量运算电路来实现自动控制功能（如PID)。而模拟系统中，改变控制方法就必须改变硬件。线路接点较多，出现故障不易排除。一个模拟调节器只能控制一个被控量，多个模拟调节器之间不能进行信息交换。电动调节阀调

3、节器常规仪表控制热电偶炉温T8/17/20215计算机控制用程序进行控制运算。控制方法的改变很容易。可以控制几百个回路.并可以对上限、下限进行监视和报警。信号的传送需要数/模和模/数转换。控制器电动调节阀热电偶炉温T8/17/20216被控对象输入通道/设备四个基本环节：测量变送、输入输出设备、控制器、执行器控制器电动调节阀热电偶输出通道/设备T8/17/20217变送器：输出标准信号的传感器。标准化电动信号：DDZ-Ⅲ标准：4~20mADC1~5vDC气动信号标准：20~100KPa（1）测

4、量变送装置MeasureDevice压力传感器热电偶光电码盘矫直机上的辊缝仪8/17/20218（2）输入输出（I/O）设备Input/OutputDevice定义：完成信息传递和交换的装置。作用：在计算机与生产过程之间进行信息传递的通道，起到纽带和桥梁的作用。输入通道/设备开关量输入通道模拟量输入通道Analog/Digital(A/D)DigitalInput(DI)输出通道/设备开关量输出通道模拟量输出通道Digital/Analog(A/D)DigitalOutput(DO)8/17/20

5、219I/O模块PCI-720012MB/s高速32通道数字输入、32通道数字输出卡康海PX8-L8个RS-232串口DAQ-220564通道，500K/s高速多功能A/D采集卡8/17/202110（3）控制器Controller控制器：是实现控制规律的核心器件。控制器可以是各种类型智能设备。西门子S7－400PLC模拟调节器微型计算机Honeywell数字调节器研华IPC-6108/17/202111根据控制器送来的信号对被控对象进行调节。（4）执行机构Actuator变频泵同步电机继电器调节

6、阀电磁阀8/17/202112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；经过D/A转换后送入控制器。②控制决策：将测量值mv与系统的给定值sp相比较，产生一定的偏差信号e，对该偏差信号按照某种控制规律（算法）进行数学运算，如常规PID算法、自适应控制算法、模糊控制算法等，最后产生控制信号u。③控制输出：对计算机输出的控制信号u进行D/A转换后，向执行机构发出控制信号，完成控制任务。SP通常安装于控制室通常安装于现场-Σ控制器D/A执行机构被控对象测量变送A/D+y被控量eu

7、典型计算机控制系统结构图BlockDiagramofTypicalComputerControlSystem4～20mA4～20mAcomparisonSensorActuatorProcessControllervariablemvfeedbackI/ODeviceI/ODevice8/17/2021131.1.2计算机控制系统一些概念★自动控制：在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。★计算机控制系统：利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。8/17/20211

8、4输出通道D/A输入通道A/D对象被控变量y输入通道计算机给定1）计算机控制系统的工作原理8/17/202115实时数据采集：实时控制决策：实时控制输出：工作原理：对来自测量变送装置的被控变量的瞬时值进行检测和输入。对采集到的被控变量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。8/17/2021162）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