微型计算机控制技术.方案.ppt

1、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。 1.1.1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。,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

2、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

3、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

4、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,3监督控制系统（Supervisory Computer Control SCC ）,4集散型控制系统 （Distributed Control SystemDCS）,5现场总线控制系统（Fieldbus Control Sys

5、temFCS）,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）