第7章自动化制造的控制系统ppt课件.ppt

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1、第7章自动化制造的控制系统作为自动化制造系统的子系统—自动化制造的控制系统，是整个系统的指挥中心和神经中枢，根据制造过程和控制对象的不同，先进的自动化制造系统多采用多层计算机控制的方法来实现整个制造过程及制造系统的自动化制造，不同层次之间可以采用网络化通信的方式来实现。第7章自动化制造的控制系统本章讲述的内容如下：7.1机械制造自动化控制系统的分类7.2顺序控制系统（书中解释）7.3计算机数字控制系统（书中解释）7.4自适应控制系统（书中解释）7.5DNC控制系统（书中解释）7.6多级分布式计算机

2、控制系统（书中解释）7.1机械制造自动化控制系统的分类本书主要介绍以自动控制形式分类、以参与控制方式分类和以调节规律分类三种分类方法。7.1.1以自动控制形式分类7.1.2以参与控制方式分类7.1.3以调节规律分类7.1.1以自动控制形式分类1.计算机开环控制系统2.计算机闭环控制系统3.在线控制系统4.离线控制系统5.实时控制系统1.计算机开环控制系统若控制系统的输出对生产过程能行使控制，但控制结果—生产过程的状态没有影响计算机控制的系统，其中计算机、控制器、生产过程等环节没有构成闭合回路，则称

3、之为计算机开环控制系统。若生产过程的状态没有反馈给计算机，而是由操作人员监视生产过程的状态并决定着控制方案，使计算机行使其控制作用，这种控制形式称为计算机开环控制。2.计算机闭环控制系统若计算机对生产对象或生产过程进行控制时，生产过程状态能直接影响计算机控制系统，称之为计算机闭环控制系统。其控制计算机在操作人员监视下，自动接受生产过程的状态检测结果，计算并确定控制方案，直接指挥控制部件（器）的动作，行使控制生产过程作用。2.计算机闭环控制系统在这样的系统中，控制部件按控制机发来的控制信息对运行设备

4、进行控制，另一方面运行设备的运行状态作为输出，由检测部件测出后，作为输入反馈给控制计算机，从而使控制计算机、控制部件、生产过程、检测部件构成一个闭环回路，这种控制形式称为计算机闭环控制。计算机闭环控制系统利用数学模型设置生产过程最佳值与检测结果反馈值之间的偏差，控制生产过程运行在最佳状态。3.在线控制系统只要计算机对受控对象或受控生产过程能够行使直接控制，不需要人工干预的，都称之为计算机在线控制或联机控制系统。在线控制系统可以分为在线实时控制和分时方式控制。计算机实时控制系统是指一种在线实时控制系

5、统，对被控对象的全部操作（信息检测和控制信息输出）都是在计算机直接参与下进行的，无需管理人员干预。3.在线控制系统计算机分时方式控制是指直接数字控制系统按分时方式进行控制的，按照固定的采样周期对所有的被控制回路逐个进行采样，多次计算并形成控制输出，以实现一个计算机对多个被控回路的控制。4.离线控制系统计算机没有直接参与控制对象或受控生产过程，它只完成受控对象或受控过程的状态检测，并对检测的数据进行处理，而后制定出控制方案，输出控制指示，然后操作人员参考控制指示，进行人工手动操作，使控制部件对受控对

6、象或受控过程进行控制，这种控制形式称为计算机离线控制系统。5.实时控制系统计算机实时控制系统是指当受控对象或受控过程在请求处理或请求控制时，其控制机能及时处理并进行控制的系统。实时控制系统通常用在生产过程是间断进行的场合，只有进入过程才要求计算机进行控制。计算机一旦进行控制，就要求计算机对来自生产过程的信息在规定的时间内做出反应或控制，这种系统经常使用完善的中断系统和中断处理程序来实现。综上所述，一个在线系统并不一定是实时系统，但是一个实时系统必定是一个在线系统。7.1.2以参与控制方式分类1.直

7、接数字控制系统2.计算机监督控制系统3.计算机多级控制系统4.集散控制系统1.直接数字控制系统由控制计算机取代常规的模拟调节仪表而直接对生产过程进行控制的系统，称为直接数字控制（DirectDigitalControl，DDC）系统。受控生产过程的控制部件接受的控制信号可以通过控制机的过程输入/输出通道中的数/模（D/A）转换器，将计算机输出的数字控制量转换成模拟量，输入的模拟量也要经控制机的过程输入/输出通道的模/数（A/D）转换器转换成数字量进入计算机。1.直接数字控制系统DDC控制的优点是灵

8、活性大、可靠性高和价格便宜，能用数字运算形式对若干个回路甚至数十个回路的生产过程进行比例—积分—微分（PID）控制，使工业受控对象的状态保持在给定值，偏差小且稳定，而且只要改变控制算法和应用程序便可实现较复杂的控制，如前馈控制和最佳控制等。一般情况下，DDC控制常作为更复杂的高级控制的执行级。2.计算机监督控制系统计算机监督控制系统（SupervisoryComputerControl，SCC）是利用计算机对工业生产过程进行监督管理和控制的计算机控制系统。监督控制是一个二级控制系统