第14章计算机控制系筑 第一节概述 计算机控制 典型单回路控制系统方块图 4~20m 调节器 执行器 被控对象 4~20m 测量变送装置 4~20m 控制器 DIA 执行器 被控对象 SP 4~20m D 测量变送装置 数字信号—例如4~20mA信号经12 位AD转换以后的结果为0~4095 4mA输入—000000020mA输入—111 12mA输入—?
调节器 被控对象 测量变送装置 + － SP 执行器 4～20mA 4～20mA 控制器 被控对象 测量变送装置 + － SP 执行器 4～20mA 4～20mA D/A A/D 数字信号——例如 4～20mA 信号经12 位A/D转换以后的结果为0～4095 4 mA输入——0000 0000 0000 20mA输入——1111 1111 1111 12mA输入——？ 计算机控制 典型单回路控制系统方块图 第14章 计算机控制系统 第一节 概述
工作过程 sB ○控制器 DIA 执行器 被控对象 220y AD 测量变送装置 工作过程:①数据采集:实肘检测来自于测量变送装置的被控变 量瞬肘值; ②控制决策:根据豕集到的被控变量按一定的控制 规律进行分析和处理,决定控制行为, 产生控制信号;如PID运算 ③控制输出:根据控制决策实肘地句执行机构发出 控制信号,完成控制任务
工作过程 控制器 被控对象 测量变送装置 + － SP 执行器 4～20mA 4～20mA D/A A/D 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； ②控制决策：根据采集到的被控变量按一定的控制 规律进行分析和处理，决定控制行为， 产生控制信号；如PID运算 ③控制输出：根据控制决策实时地向执行机构发出 控制信号，完成控制任务
第二节计算机控制系统的基本组成 件组成 主机系统 CPU RAM 模拟量输入(AI) 测量变送器 ROM 模拟量输出(AO)匚执行器 外 通讯接口 系统总线 被控生产对象 部 设L人机接口 开关量输入(DI) 电气开关 备打印机 开关量输入(DO) 电气开关 CRT 「其它 过程输入输出设备 常规计算机条统 I/O统 氵觋场仪表氵被控 (模块或卡件) 对象
第二节 计算机控制系统的基本组成 过程输入输出设备 外 部 设 备 主 机 系 统 CPU RAM ROM CRT 通讯接口 人机接口 打印机 其它 系 统 总 线 模拟量输入（AI） 模拟量输出（AO） 开关量输入（DI） 开关量输入（DO） 测量变送器 执行器 电气开关 电气开关 被 控 生 产 对 象 常规计算机系统 I/O系统 （模块或卡件） 现场仪表 被控 对象 硬件组成
软件组成 系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序等,它是 支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台。 如: Windows操作系统、Unⅸ操作系统等都属于系统软件。 糸统软件 它运行在系统软件的平台上,是用于开发应用软件的软件。 支持软件 例如:汇编语言、高级语言、通信网络软件、组态软件等。 对于设计人员来说,需要了解并学会使用相应的支持软件, 能够根据系统要求编制开发所需要应用软件。不同系统的支 应用软件持软件会有所不同 应用软件是系统设计人员针对特定要求而编制的控制和管理 程序。不同控制设备的应用软件所具备的功能是不同的
系统软件 支持软件 应用软件 系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序等，它是 支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台。 如：Windows操作系统、Unix操作系统等都属于系统软件。 它运行在系统软件的平台上，是用于开发应用软件的软件。 例如：汇编语言、高级语言、通信网络软件、组态软件等。 对于设计人员来说，需要了解并学会使用相应的支持软件， 能够根据系统要求编制开发所需要应用软件。不同系统的支 持软件会有所不同 应用软件是系统设计人员针对特定要求而编制的控制和管理 程序。不同控制设备的应用软件所具备的功能是不同的。 软件组成
计算机控制系统的主要设计思想 1.可靠性定义:产品在规定的条件下和蚬定的肘间内完成规定功能的能力。 它通常用概率亲表示 2.可维护性可维护性是指故障发生后通过维修使糸统恢复的能力。 宅主要体现在曷子臺找敏摩,易于排除故摩。 3.实时性 计算机控制糸统的实肘性是指被控倌号的輪入、运算和輪出都要在一定的肘 间内究成,养能报据生产工况的`化进行及肘的处狸,亦即糸统对被控信号 的变化具有足够快的响应速度,不丢头信息,不延误操作。 4.性能价格比 一个良好的计算机控制無统,在兖分考虑糸统性能的同时,也需要分析糸统应诚帶 来的经济效益,即糸统性能和投入之间的头糸以及糸统投入与产出之间的头糸。 一般我们要拿提以下两个原则: 是泉谩计的性能价格此要尽可能高; 二是投入产出此要尽可能低
计算机控制系统的主要设计思想 1. 可靠性 2. 可维护性 3. 实时性 4. 性能价格比 定义：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。 它通常用概率来表示 可维护性是指故障发生后通过维修使系统恢复的能力。 它主要体现在易于查找故障，易于排除故障。 计算机控制系统的实时性是指被控信号的输入、运算和输出都要在一定的时 间内完成，并能根据生产工况的变化进行及时的处理，亦即系统对被控信号 的变化具有足够快的响应速度，不丢失信息，不延误操作。 一个良好的计算机控制系统，在充分考虑系统性能的同时，也需要分析系统应该带 来的经济效益，即系统性能和投入之间的关系以及系统投入与产出之间的关系。 一般我们要掌握以下两个原则： 一是系统设计的性能价格比要尽可能高； 二是投入产出比要尽可能低