1、計(jì)算機(jī)技術(shù) 自動(dòng)控制技術(shù) 檢測(cè)與傳感技術(shù) CRT顯示技術(shù) 通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 微電子技術(shù), 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其組成 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢(shì),微 型 計(jì) 算 機(jī) 控 制 技 術(shù),第一章: 緒論,11 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述 自動(dòng)控制：在沒有人直接參與的情況下，通過控制器使生產(chǎn)過程自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 1.1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其組成 1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。,1）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集： 實(shí)時(shí)控制決策： 實(shí)時(shí)控制輸出：,工作原理：,對(duì)來自測(cè)量變送裝置的被控變量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。 對(duì)采集到的被控變量

2、進(jìn)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。 根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。,2）在線方式和離線方式 在線方式或聯(lián)機(jī)方式：生產(chǎn)過程和計(jì)算機(jī)直接連接，并受計(jì)算機(jī)控制的方式。 離線方式或脫機(jī)方式：生產(chǎn)過程不和計(jì)算機(jī)相連，且不受計(jì)算機(jī)控制，而是靠人進(jìn)行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式。 3）實(shí)時(shí)的含義 實(shí)時(shí)：是指信號(hào)的輸入、計(jì)算和輸出都要在一定的時(shí)間范圍內(nèi)完成。 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)必定是在線系統(tǒng)。,2. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成,硬件部分：主機(jī)、接口電路、過程輸入/輸出通道、外 部設(shè)備、 操作臺(tái), 主機(jī),中央處理器（CPU） 內(nèi)存儲(chǔ)器(RAM和ROM),接口電路: 主機(jī)與外部

3、設(shè)備、輸入輸出通道進(jìn)行信息交換的橋梁,過程輸入/輸出通道,模擬量輸入通道 模擬量輸出通道 開關(guān)量輸入通道 開關(guān)量輸出通道,外部設(shè)備, 操作臺(tái),輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 外存儲(chǔ)器,（CRT）顯示器或(LED)數(shù)碼顯示器 鍵盤（功能鍵和數(shù)字鍵）,軟件,系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件,操作系統(tǒng) 語言加工系統(tǒng) 診斷系統(tǒng),控制程序 數(shù)據(jù)采集及處理程序 巡回檢測(cè)程序 數(shù)據(jù)管理程序,編輯程序 編譯程序 連接、裝配程序 調(diào)試程序 子程序庫(kù),軟件部分：,數(shù)據(jù)可靠性檢查程序 AD轉(zhuǎn)換及采樣程序 數(shù)字濾波程序 線性化處理程序,數(shù)據(jù)采集程序 越限報(bào)警程序 事故預(yù)告程序 畫面顯示程序,3. 工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn), 可靠性高和可維修性好 環(huán)境

4、適應(yīng)性強(qiáng) 控制實(shí)時(shí)性好 完善的輸入輸出通道 豐富的軟件 適當(dāng)?shù)挠?jì)算精度和運(yùn)算速度,112 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類 1操作指導(dǎo)控制系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活和安全。 缺點(diǎn)：要由人工操作，速度受到限制，不能控制多個(gè)對(duì)象。,2直接數(shù)字控制系統(tǒng) （Direct Digital ControlDDC）, 要求：實(shí)時(shí)性好、可靠性高和適應(yīng)性強(qiáng) 一臺(tái)計(jì)算機(jī)通常要控制幾個(gè)或幾十個(gè)回路,3監(jiān)督控制系統(tǒng)（Supervisory Computer Control SCC ）,4集散型控制系統(tǒng) （Distributed Control SystemDCS）,5現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control Sys

5、temFCS）,1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢(shì) 1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENICA問世 121計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展過程 開創(chuàng)時(shí)期（19551962年） 直接數(shù)字控制時(shí)期（19621967年） 小型計(jì)算機(jī)時(shí)期（19671972年） 微型計(jì)算機(jī)時(shí)期（1972年至今）,軟件的發(fā)展： 50年代至70年代軟件發(fā)展緩慢 70年代末至今已采用各種高級(jí)語言進(jìn)行實(shí)時(shí)控制 2計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展過程 采樣定理 差分方程, Z變換法, 狀態(tài)空間理論 最優(yōu)控制與隨機(jī)控制 代數(shù)系統(tǒng)理論 系統(tǒng)辨識(shí)與自適應(yīng)控制, 1.2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 1推廣應(yīng)用成熟的先進(jìn)技術(shù) 普及應(yīng)用可編程序控制器（PLC）