計(jì)算機(jī)控制概論ppt課件-wenkub
2023-01-30 11:33:26 本頁面
【正文】 行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。為提高企業(yè)的市場競爭力，實(shí)施管控一體化的計(jì)算機(jī)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 。 兩個方面 ? 《 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng) 》 分兩個方面 – 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 包括計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的重要技術(shù)。第 1章 計(jì)算機(jī)控制概論 課程特點(diǎn) ? 綜合性強(qiáng) – 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)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。 – 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 著重介紹大型過程計(jì)算機(jī)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)。 這門課程的內(nèi)涵將日益得到豐富和發(fā)展 1． 1 過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的原理和組成 ? 過程計(jì)算機(jī) – 亦稱工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下生產(chǎn)要求，在線、實(shí)時工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 ?過程計(jì)算機(jī)與通用計(jì)算機(jī)的差別 ? ① 有豐富的過程 I/O及人機(jī) I/O功能； ? ②為了保證實(shí)時性，采用實(shí)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)。 ? 內(nèi)總線在計(jì)算機(jī)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總線等； ? 外總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)與智能設(shè)備之間進(jìn)行信息傳送的公共通道。 ????????????????????????????過程控制過程監(jiān)視公共服務(wù)程序應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)語言處理程序支持軟件（工具軟件）操作系統(tǒng)（管理程序）系統(tǒng)軟件軟件? 系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、各種支持軟件（或稱工具軟件）以及語言和語言處理程序。 ? 實(shí)時性是指在一個確定的有限時間內(nèi)，系統(tǒng)對外部產(chǎn)生的激勵必須作出響應(yīng)。 1． 2． 1 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng) （ Data Acquisition System， DAS) ? 是以計(jì)算機(jī)為核心對生產(chǎn)過程進(jìn)行智能化、全工況開環(huán)監(jiān)視的系統(tǒng) ? 主要功能： – 數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理 – 內(nèi)部信息的定期計(jì)算和處理 – 報(bào)警處理和操作指導(dǎo) – 人機(jī)聯(lián)系與信息輸出等 計(jì)算機(jī)過 程 輸 入 通 道 測 量 變 送生產(chǎn)過程顯 示 器操 作人 員打 印 機(jī)音 響 燈 光報(bào) 警執(zhí) 行機(jī) 構(gòu)圖 13 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)框圖 1． 2． 2 直接數(shù)字控制系統(tǒng) （ Direct Digital Control， DDC） ? DDC由計(jì)算機(jī)直接對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，計(jì)算機(jī)取代模擬調(diào)節(jié)器作為生產(chǎn)過程的控制裝置，通過模擬量輸入通道 (AI)和開關(guān)量輸入通道 (DI)實(shí)時采集數(shù)據(jù)，按控制規(guī)律進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，經(jīng)模擬量輸出通道 (AO)和開關(guān)量輸出通道 (DO)直接控制生產(chǎn)過程。 ? 實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法： – 在控制規(guī)律方面，不僅能實(shí)現(xiàn)一般的或改進(jìn)的比例、積分、微分（ PID）算法，還能實(shí)現(xiàn)如前饋控制、串級控制、解耦控制、純滯后補(bǔ)償控制、自適應(yīng)控制、自校正控制、最優(yōu)控制等控制算法。在正常工況下，監(jiān)督計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的工作，控制生產(chǎn)過程在經(jīng)濟(jì)、最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。 ? 軟件模塊化 – 為用戶提供了豐富的功能軟件 ， 主要包括控制軟件包 、 操作顯示軟件包 、 報(bào)表顯示軟件包等 ， 用戶只需按要求選用即可 。 DCS的結(jié)構(gòu)與功能 現(xiàn) 場 變 送 器 、 執(zhí) 行 器分 布 式 處 理 單 元I / O I / O. . .分 布 式 處 理 單 元I / O I / O. . .… . . .工 程 師 站 操 作 員 站 操 作 員 站… . . .服 務(wù) 器 / 功 能 站生 產(chǎn) 管 理 W E B 服 務(wù) 統(tǒng) 計(jì) 與 優(yōu) 化 設(shè) 備 維 護(hù)… . . .管 理 層監(jiān) 督 控制 與 協(xié)調(diào) 優(yōu) 化現(xiàn) 場 直接 控 制? 其標(biāo)準(zhǔn)
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