計算機控制概論ppt課件(已修改)
2025-01-27 11:33 本頁面
【正文】 第 1章 計算機控制概論 課程特點 ? 綜合性強 – 計算機控制技術(shù)是計算機科學(xué)技術(shù)、自動化理論技術(shù)與客觀對象緊密結(jié)合的產(chǎn)物，涉及到控制論、信息論、電子技術(shù)和系統(tǒng)工程等諸多領(lǐng)域。 ? 應(yīng)用廣泛 – 從最初的煉油控制裝置，到現(xiàn)在應(yīng)用于國防、工業(yè)、航天、運輸、家電等不同領(lǐng)域的規(guī)模和特征不同的計算機控制系統(tǒng)，對社會進步的重要性與日俱增。 ? 知識更新快 – 隨著計算機控制技術(shù)各相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，如計算方法、控制策略、軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷推陳出新，這門綜合性理論技術(shù)被不斷推向新的高度，成為知識內(nèi)容更新最快的學(xué)科之一。 兩個方面 ? 《 計算機控制技術(shù)與系統(tǒng) 》 分兩個方面 – 計算機控制技術(shù) 包括計算機控制理論和方法，如采樣系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)理論基礎(chǔ)，數(shù)字控制器的基本控制算法、現(xiàn)代、預(yù)測、智能控制方法等，還包括過程通道技術(shù)、抗干擾技術(shù)、軟件技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等集成計算機控制系統(tǒng)的重要技術(shù)。 – 計算機控制系統(tǒng) 著重介紹大型過程計算機控制系統(tǒng)的幾種型式 ,如 DCS、 FCS和管控一體化的生產(chǎn)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)。 學(xué)習(xí)意義 ? 能源、電力等過程工業(yè)面向的是復(fù)雜、多元及綜合的系統(tǒng)，屬于技術(shù)密集型的行業(yè)，隨著本體制造技術(shù)與生產(chǎn)工藝的進步，系統(tǒng)越來越向大規(guī)模的方向發(fā)展，因此該行業(yè)的安全、高效運作完全建立在高度的自動化技術(shù)平臺上，對生產(chǎn)信息化、自動化、智能化的要求越來越高。 課程的發(fā)展 ? 控制理論的發(fā)展 – 控制科學(xué)的發(fā)展過程 ? 技術(shù)更新 – 軟硬件、檢測、通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 ? 體系的演化 – 從最初的數(shù)據(jù)監(jiān)測與采集裝置到直接控制系統(tǒng)，再到分層控制的 SCADA系統(tǒng)，進一步分散化為 DCS系統(tǒng)，以及 PLC、 FCS系統(tǒng)，規(guī)模日益擴大，系統(tǒng)的組成也更為靈活。為提高企業(yè)的市場競爭力，實施管控一體化的計算機集成控制系統(tǒng) CIPS也在過程工業(yè)自動化中，日益得到重視和發(fā)展 。 這門課程的內(nèi)涵將日益得到豐富和發(fā)展 1． 1 過程計算機控制系統(tǒng)的原理和組成 ? 過程計算機 – 亦稱工業(yè)控制計算機，是適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下生產(chǎn)要求，在線、實時工作的計算機系統(tǒng)。 數(shù) 字 計 算 機 執(zhí) 行 器 對 象測 量 變 送給 定過 程 計 算 機 系 統(tǒng)輸 出+D / AA / D生 產(chǎn) 過 程? 過程計算機控制系統(tǒng)原則性結(jié)構(gòu) ? 過程計算機的工作原理 – 實時數(shù)據(jù)采集：對來自測量變送裝置的被控量的瞬時值進行檢測和輸入。 – 實時控制決策：對采集到的被控量進行分析和處理，并按已定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制行為。 – 實時控制輸出：根據(jù)控制策略，適時地對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。 ?過程計算機與通用計算機的差別 ? ① 有豐富的過程 I/O及人機 I/O功能； ? ②為了保證實時性，采用實時操作系統(tǒng)并增加了許多支持功能； ? ③為了長期穩(wěn)定工作，采取了包括冗余在內(nèi)的許多 RAS（ Reliability, Availability, Serviceability）技術(shù)。 1． 1． 1 過程計算機的硬件系統(tǒng) C P U 內(nèi) 存模 擬 量 輸入 通 道模 擬 量 輸出 通 道I / O 控 制 器I / O 控 制 器I / O 控 制 器輸 入 設(shè) 備輸 出 設(shè) 備后 援 存 儲 器I / O 接 口外 部 設(shè) 備通 信 接 口外 部 總 線數(shù) 字 量 輸入 通 道數(shù) 字 量 輸出 通 道測 量 變 送執(zhí) 行 機 構(gòu)電 氣 開 關(guān)電 氣 開 關(guān)生產(chǎn)過程內(nèi)部總線? 一、計算機 ? 作用：數(shù)字控制器 ? 結(jié)構(gòu)：中央處理機（ CPU）、內(nèi)部存貯器（ RAM、 ROM）、總線（數(shù)據(jù)、地址、控制總線）及各種輸入／輸出（ I/O）接口等。 ? 類型：可編程序控制器（ PLC）、工控機（ IPC）、單片機、數(shù)字信號處理器（ DSP）、智能調(diào)節(jié)器等，都是常用的控制器。 ? 計算機與過程 I/O子系統(tǒng)之間可以采用不同的接口關(guān)系，這就決定了計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，即內(nèi)總線結(jié)構(gòu)或外總線結(jié)構(gòu)。 ? 內(nèi)總線在計算機各內(nèi)部模塊之間傳送各種控制、地址與數(shù)據(jù)信號，并為各模塊提供統(tǒng)一的電源，常用內(nèi)總線如 IBM PC總線、多總線、 STD總線、 ISA總線、 PCI總線
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1