微型计算机控制技术.方案课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,计算机技术,自动控制技术,检测与传感技,术,CRT显示技术,通信与网络技术,微电子技术,计算机控制系统及其组成,计算机控制系统的分类,计算机控制系统的发展概况及趋势,微 型 计 算 机 控 制 技 术,第一章:绪论,11 计算机控制系统概述,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。,计算机控制系统及其组成,1计算机控制系统,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。,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,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。,2）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：,生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作,相应操作的方式。,3）实时的含义,实时：是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。,实时控制系统必定是在线系统。,2.计算机控制系统的组成,硬件部分：主机、接口电路、过程输入/输出通道、外 部设备、操作台,主机,中央处理器（CPU）,内存储器(RAM和ROM,),接口电路,:,主机与外部设备、输入输出通道进行信息交换的桥梁,过程输入/输出通道,模拟量输入通道,模拟量输出通道,开关量输入通道,开关量输出通道,外部设备,操作台,输入设备,输出设备,外存储器,（,CRT）显示器或(LED)数码显示器,键盘（功能键和数字键）,软件,系统软件,应用软件,操作系统,语言加工系统,诊断系统,控制程序,数据采集及处理程序,巡回检测程序,数据管理程序,编辑程序,编译程序,连接、装配程序,调试程序,子程序库,软件部分：,数据可靠性检查程序,AD转换及采样程序,数字滤波程序,线性化处理程序,数据采集程序,越限报警程序,事故预告程序,画面显示程序,3.工业控制机的特点,可靠性高和可维修性好,环境适应性强,控制实时性好,完善的输入输出通道,丰富的软件,适当的计算精度和运算速度,112 计算机控制系统的分类,1操作指导控制系统,优点：结构简单，控制灵活和安全。,缺点：要由人工操作，速度,受到限制，不能控制多个对象。,2直接数字控制系统（,Direct Digital ControlDDC）,要求：实时性好、可靠性高和适应,性强,一台计算机通常要控制几个或几十个回路,输入通道,(AI.DI）,输出通道,(AO.DO),打印机,报 警,操作台,CRT,计 算 机,生 产 过 程,3监督控制系统,（Supervisory Computer Control SCC）,DDC,计算机,生 产 过 程,SSC 计 算 机,记录,显示,打印,调节,测量,设定值,(b),工艺数据,模 拟,调节器,生 产 过 程,SSC 计 算 机,记录,显示,打印,调节,测量,设定值,(a),工艺数据,4集散型控制系统,（Distributed Control SystemDCS）,5现场总线控制系统,（Fieldbus Control SystemFCS）,操作站,模拟量输出功能块,控制功能块,H1现场总线,差压变送 器,模拟量输入功能块,PIDI10,.,AOI10,AI110,H1,H1,网桥,H2现场总线,.,现场节点,服务器,LAN（局域网）,1.2 计算机控制系统的发展概况及趋势,1946年世界上第一台电子计算机ENICA问世,121计算机控制系统的发展概况,1计算机控制技术的发展过程,开创时期（19551962年）,直接数字控制时期（19621967年）,小型计算机时期（19671972年）,微型计算机时期（1972年至今）,软件的发展：,50年代至70年代软件发展缓慢,70年代末至今已采用各种高级语言进行实时控制,2计算机控制理论的发展过程,采样定理,差分方程,Z变换法,状态空间理论,最优控制与随机控制,代数系统理论,系统辨识与自适应控制,1.2.2 计算机控制系统的发展趋势,1推广应用成熟的先进技术,普及应用可编程序控制器（PLC）,广泛使用智能调节器,采用新型的 DCS和 FCS,2大力研究和发展智能控制系统,分级递阶智能控制系统,模糊控制系统,专家控制系统,学习控制系统,神经控制系统,内容总结,计算机技术。计算机控制系统及其组成。计算机控制系统的分类。计算机控制系统的发展概况及趋势。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。利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。输 入通 道。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。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。2）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：生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。实时：是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。硬件部分：主机、接口电路、过程输入/输出通道、外 部设备、操作台。3.工业控制机的特点。112 计算机控制系统的分类。缺点：要由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。报 警,