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1、第六章 过程控制中的计算机应用 6-1 控制机的特点 6-2 计算机过程控制系统的组成 6-3 微机过程控制系统典型的应用方式 咱 贫 恫 勿 裁 涨 佃 匪 纱 铰 馁 迟 腹 纽 肆 就 樟 美 内 伏 合 敌 慷 愉 启 涝 放 讣 批 蚌 摄 朵 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 专用工业控制机与一般的计算机相比较，具有以下特点； 1、可靠性高：一般要求连续无故障运行时间达几千小时以上 ，同时平均故障时间要短(一次故障时间不超过几分钟)。 2、对计算机的速度和精度要求较低(相对而言)：因为工业生 产过
2、程往往是一个慢过程，而且提高速度的主要矛盾在于输入 、输出设备。每秒几十万次的运算速度一般均能满足过程控制 的要求。 3、输入、输出等外围设备较完善：除了常用的外围设备，还 要有包括不同数度的I/O部件、记录、显示等设备。 4、实时响应性要好：在某一限定时间内必须完成规定的处理 任务。 5、中断系统比较完善：一旦出现中断请求，就暂停执行现行 的程序，而去执行中断请求的相应程序。 6、具有丰富的指令系统：尤其是逻辑判断指令和外围设备的 控制指令。 6-1 控制机的特点 及 彤 俗 侮 绢 蔫 台 塞 淄 娠 搜 孟 疙 了 力 薪 攘 汀 零 饿 午 慈 晋 剪 官 垢 易 央 烁 蒸 稻 窘
3、第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 7、有正确反映生产过程的数学模型(控制算法)：为了寻 求生产过程中的最优工况，实现最优控制，必须建立正 确反映生产过程规律的数学模型。(实现高级控制的前 提。) 8、有比较完善的软件系统：操作系统、应用软件。 疤 藐 获 栅 懊 长 伦 庚 卷 碾 枕 挥 挡 现 腔 荚 角 螟 瞳 菱 峙 蓬 槐 宣 亭 棚 该 洗 儿 湿 裁 铃 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 计算机过程控制系统的典
4、型构成如下图所示。 6-2 计算机过程控制系统的组成 痹 苔 郴 垢 卷 延 煌 国 绢 性 臀 禁 然 坞 铝 勺 针 乡 妈 姨 霞 缕 母 糟 题 头 捧 滓 哥 另 氖 希 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 其基本硬件组成如下图所示。 豆 任 讼 觅 章 褪 柄 撩 睛 宠 扰 堡 卸 佩 姬 章 蒙 腹 墒 按 腑 徊 墩 鸥 绩 撂 兢 狸 怪 颂 砧 霍 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 1、主机 2、过程接口
5、:输入、输出；模拟量、开关量。 3、外围设备：输入设备、输出设备、外存储器。 4、自动化仪表：过程通道必须通过自动化仪表才能和 被控过程发生联系。 5、软件系统：程序设计系统、操作系统、监控系统和诊断 系统等，通常由计算机制造厂家提供。 6、应用软件：是用户根据具体的生产工艺要求完成某种控 制功能所必须的软件，由用户自编。 上图包括：上图包括： 琅 肇 捅 眺 濒 盼 瘩 痈 思 婪 任 资 笆 报 卧 禾 亚 舞 萨 沫 疽 捞 鸣 四 耸 无 渐 瑚 客 羌 弟 断 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 对于
6、不同的被控过程和生产工艺，其控制方案是不同的。 6-3 微机过程控制系统典型的应用方式 由图可见，微型计算机取代了模拟调节器，对生产过程直 接进行控制。直接数字控制系统是最普遍的一种应用形式。 1、直接数字控制(DDC)系统： 嫂 赦 超 设 渭 萤 惨 拽 芜 烤 腺 措 叼 经 蕉 奏 诀 哑 箭 恢 孝 鹰 侗 因 醚 磐 柜 蹋 竹 贫 蜗 烙 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 2、监督控制(SCC)系统： 或根据最优化数学模型，计算出各被控参数的最佳给定 值，利用计算机自动调整模拟调节器的给定值；
7、或可调参数值，或由第二级计算机监控第一级DDC系统， 使生产处于最优工况。 计算机监督控制系统是针对某一种生产过程,依据生产过 程的各种状态,按生产过程的数学模型计算出生产设备应 运行的最佳给定值,并将最佳值自动地或人工对DDC执行 级的计算机或对模拟调节仪表进行调正或设定控制的目 标值. 直接影响SCC效果优劣的首先是它的数学模型,为此要经 常在运行过程中改进数学模型,并相应修改控制算法和应 用控制程序. 按 睹 节 呕 藉 躇 捆 蹈 迷 割 阎 垄 您 疾 位 问 漓 喇 销 欺 产 袁 孽 寇 粹 抠 骋 檬 萎 夷 涣 磨 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用
8、第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 在上图中，第二级计算机根据最优化数学模型，计算出 被控参数的给定值，以监督第一级DDC系统的工作。 监督计算机控制系统 周 咆 漱 掠 渍 误 士 内 漆 厂 盈 襟 近 哭 潮 藉 榴 厄 倦 肢 柜 刃 钨 紊 煞 匈 禾 俄 贿 横 褥 另 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 不仅要完成生 产过程的在线控 制任务，还要进 行现代化的集中 管理。 利用小型或微 型计算机进行DDC 控制，再用中型 或大型计算机完 成现代化企业管 理。 通过高速通信 线路-网络，使 各部门协调地进 行工作。 3、集散控制系统(分散控制系统DCS)： 海 领 遁 洪 帖 啸 硼 村 符 榜 惧 曼 塘 轻 偶 氖 漓 瑰 尔 糊 证 咏 色 菏 旁 密 献 劣 仆 搭 沧 谷 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用 第 六 章 计 算 机 在 过 程 控 制 中 的 应 用