冶金过程控制基础及应用第五章.ppt

章计算机控制系统概述计算机控制系统与常规控制系统基本结构相同,基本概念和术语也是通用的。有关调节原理和调节过程也是相同的。不同之处在于:计算机控制系统中,控制器对控制对象的参数、状态信息的检测和控制结束的输出在时间上是断续的,对检测信号的分析计算是数字化的,而在模拟控制系统中则是连续的。在计算机控制系统中,使用数字控制器代替了模拟控制器,以及为了数字控制器与其他模拟量环节的衔接增加了模数转换元件和数模转换元件。它的给定值也是以数字量形式输入计算机,而不再是由一个给定线路产生一个连续电信号,再通过硬件连接到比较电路。在计算机控制系统中,可以方便地用减运算实现比较功能。数字控制器的输出是根据控制偏差,按照一定的运算规律(如PID)运算得到的。控制器的输出称为控制量,面所遵循的运算规律称为控制算法。而且,对于能接受数字量的执行元件,固5—1中的数模转换元件(D/A)是可以省去的。同样,(A/D)也可省去。计算机控制系统控制过程步骤:(三步)实时数据采样:测量被控量的当前值,为断续的数字化信号;实时判断:判断被控量当前值与给定值的偏差;实时控制:根据偏差,作为控制决策。即按预定的算法对偏差进行运算,以及适时适量地向执行机构发出控制信号。优点:可实现分时对多个对象多个回路的控制;便于对系统功能的扩充修改;可完成很多在模拟控制系统中由硬件难以完成的功能。微型计算机特点:体积小、结构简单;价格便宜,揽资少;可靠性高,平均无故障时间长达几干小时至几万小时以上;灵活性高。计算机控制系统的组成分类组成计算机控制系统由工业对象和工业控制计算机两部分组成。工控机由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括计算机主机、外部设备、外围设备、工业自动化仪表和操作控制台等。软件是指计算机系统的程序系统。第一节计算机控制系统的组成及分类第三章过程检测技术(1)硬件组成主机:它是整个系统的核心装置,它由微处理器、内存贮器和系统总线等部分构成。主机根据过程输入通道发送来的反映生产过程工况的各种信息和已确定的控制规律,作出相应的控制决策,并通过过程输出通道发出控制命令,达到预定的控制目的。