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集散控制系统
第1章 计算机控制系统概述
1.2.4 分级控制系统
生产过程中既存在控制问题，也存在大量的管 理问题。
由若干台微处理器或微机分别承担部分控制任 务，代替了集中控制的计算机。
这种系统的特点是将控制功能分散，用多台计 算机分别完成不同的控制功能，管理则采用集中 管理。
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集散控制系统
利用计算机控制系统实训装置，培养以下技能
●熟练掌握计算机控制系统的构成方法 ●了解模拟信号、开关信号的处理方法 ●理解和掌握理想PID控制算法
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第1章 计算机控制系统概述
1.基本概念
☞计算机控制系统是用计算机(通常称为工 业控制计算机)来实现工业过程自动控制 的系统。
换成可以对被控对象进 接对部收象分输的发入信送生测电的息命产量气指，令包主序过变开包显示记令向和行从量计括要和程 送 关括示器录和系数控被或算磁用数包、等显器、仪工统据制控数机盘于据括执装示(键等业各。的对字能C、存。被行置操盘。R信象量够光储T控机。作、号采信接)盘大或对构台打。集号收、量数象、、印的转的磁的码，屏机模换数带程显幕、拟为字，
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第1章 计算机控制系统概述
1.2.2 直接数字控制系统（DDC）
计算机通过过程输入通道对变量作巡回检测
生
模拟量输入
产根据变量，按照数一字定量的输控入制规律进行运微型算
计 其过结果经过输出模通拟道量，输作出用到控制对象算机。
程 数字量输出
显示 打印 磁盘 磁盘
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第1章 计算机控制系统概述
1.2.2 直接数字控制系统（DDC）
采用计算机代替模拟仪表控制，只要改变 程序就可以对控制对象进行控制，因此计算机 可以控制几百个回路，并可以对上下限进行监 视和报警。
工业生产现场环境恶劣，干扰频繁，直接威胁着计算机的可靠 运行。因此，必须采取抗干扰措施。
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第1章 计算机控制系统概述
什么是自动控制?自 动控制系统由哪些部 分组成?
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第1章 计算机控制系统概述
计算机
设定值
+
控制器 D/A
执行 机构
被控 被控变量 对象
A/ D
执行机构
图1.1 计算机闭环控制系统结构图
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第1章 计算机控制系统概述
计算机控制系统的工作原理 可归纳为以下三个步骤：
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1.1.2 硬件系统
第1章 计算机控制系统概述
工业控制机
指按生产过程控制的特
生
点和要求而设计的计算
产
机它包括硬件和软件两
过
部分。
程
生产过程
包括被控对象，测量变
送、执行机构、电气开
关等装置。
图1.2 计算机控制系统的组成框图
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集散控制系统
第1章 计算机控制系统概述
将计算机的处理结果转
量
图1.2 计算机控制系统的组成框图
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第1章 计算机控制系统概述
工业控制机硬件：硬件是指计算机本身 及外围设备。
过程输入接 口
过程输出接 口
计算机硬件
人机接口
计算机
存储器
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1.1.3 软件系统
是专门用来使用和管理计算机 的程序，包括操作系统、监控 管理程序、语言处理程序和故 障诊断程序等。
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第1章 计算机控制系统概述
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(1)装置控制级(DDC级) 对生产
过程进行直接控制，使所控制的
生产过程在最优工作状况下工作。
(3)工(4厂)企集业中管控理制级级 制它定可长根期据发上展级现划、 下达生的产任销务计和划本，厂发情命况令，至制各定工生厂产，并 计配报告及划接度厂。各、（。受级车安2反)计间排车馈算的本间信机协厂监息下调工督，达级作，实的(、并现S命C及进全C令时行级企和向人)业通上员的过它级调总装根调置据
1.2.3 计算机监督控制系统(SCC)
用数字控制仪器代替，再配以输 入采样器、A/D转换器和D/A转 换 器 、 输 出 扫 描 器 ， 便 是 SCC 加 数 字 控 制 器 的 SCC 系 统 。 当 SCC DDC级微机完成生产过程的直计接算数机字出控现制故；障SC时C，级由数字控制 微机进行优化分析计算，产生最器优独化立设完定成值控。制任务，比较安全 可靠。
直接数字控
制系统 计算机控制系统
集散型控制 系统
数据采集系 统
现场总线控制 系统
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1.2.1 数据采集系统
第1章 计算机控制系统概述
计算机承担数据的采集和处理工作。
数据采集系统对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、 处理、记录以及变量的超限报警。
同时对变量进行累计和实时分析。
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系统软件
软 件
应用软件
应用软件是用户根据要 解决的实际问题而编写 的各种程序。
软件是指能完成各种功 能的计算机程序的总和.
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1.2 计算机控制系统的应用类型
计算机监督控 制系统
根据应用特点、控制功 能和系统结构，计分算级机控制系 控制系统主要分为六种统
类型
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第1章 计算机控制系统概述
➢知识点：
学 习
●掌握计算机控制系统的组成原理
目
●了解计算机控制系统的应用类型
标
●掌握集散控制系统的基本组成
●掌握计算机控制系统的信号处理原理
●掌握计算机控制系统的输入、输出通道的组成
●掌握理想PID控制算法 ➢技能点：
什么是实时控制?
(1)实时数据采集 对测量变送装置输出的信号经 A/D转换后进行处理。
(2)实时控制决策 对被控变量的测量值进行分析、 运算和处理，并按预定的控制规律进行运算。
(3)实时控制输出 实时地输出运算后的控制信号，经 D/A转换后驱动执行机构，完成控制任务。
上述过程不断重复，使被控变量稳定在设定值上。
控制级获得的生产过程数据，进行 最优化控制。
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1.2.5 集散控制系统
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协调各控制站的工作 达到过程的动态最优化
采集非控制 过程信息
人机接口装置， 完成操作、显 示和监视任务
完成过程的现 场控制任务
集散控制系统是分布式结构系统。 实现了地理上和功能上分散的控制，将各个分散的信息集中 起来，进行集中的监视和操作。