第七章计算机控制系统.ppt

第七章
计算机控制系统
工业控制计算机的特点:
可靠性强,抗干扰能力强;
与用户设备联结方便;
可以使用单一的计算机语言,或通用语言。
计算机控制基本原理:
计算机中,所有数据均以高低电平表示—有电、无电;
所有数据存在位置都以地址表示;
计算机通过指定地址(包括接口位置)对数据读、写。
概述
概述
外围设备的电信号(开关量或数字量)转换成一定的计算机数据码后,CPU经过接口地址就可以获得外部信息,通过相反途径就可以将计算结果输出到外部设备。
计算机与外部设备的联结部件称为计算机输入/输出(I/O)模块。
计算机内部结构原理图
直接数字控制系统
直接数字控制系统
Direct Digital Control ——DDC
用一台工业计算机配以适当的输入输出设备,从生产过程中经输入通道获取信息,按照预先规定的控制算法计算出控制量,并通过输出通道,直接作用到执行机构上,实现对生产过程的闭环控制。
DDC控制系统实质上是以计算机为控制器过程控制系统。
DDC控制系统的特点:
高可靠性,友好的人机对话界面,方便的显示打印功能,灵活的控制规律。
集散控制系统的基本概念
集散控制系统是随着现代大型工业生产自动化的不断
兴起和过程制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统,
它紧密依赖于自动控制技术、计算机技术、通信技术和
CRT显示技术(4C)。
集散控制系统又称分散型控制系统
DCS------Distributed Control System
“分散”指:
1、工艺上各种设备地理位置的分散。
2、功能分散。
“集”:集中监视、集中管理。
集散控制系统的定义
DCS系统是一个为满足大型工业生产日益复杂的过程控制的要求,从综合自动化角度出发,按功能分散、管理集中的原则构成。它具有高可靠性指标,不断以新的技术成果充实和研制,以微处理器、微型计算机技术为核心, 与数据通信技术、CRT显示、人机接口、输入输出技术相结合的,用于生产管理、数据采集和各种过程控制的处于新技术前沿的新型计算机控制系统。
集散控制系统发展历史
与常规控制仪表相比较,
优点控制功能齐全,可实现复杂控制、最优控制
便于信息的综合和分析。
存在问题 1、危险集中
2、性能问题:单机负荷过载
3、开发周期
解决方法选用高可靠性能的计算机
引入双重化,增加后备装置
集散控制系统的基本结构
DCS系统的结构是一个分布式系统。其逻辑结构为树结构。按系统结构进行垂直分解
各级既相互独立由相互联系。
每一级又水平分解成若干子集。
集散控制系统结构
中央操作台
网间连接器
生产管理级
LAN局域网
过程管理级
管理计算机
工程师操作站
操作员站
监控计算机
网间连接器
高速数据公路
过程控制级
DDC直接数字控制站
数据
采集站
多功能
控制站
可编程逻辑控制站
单回路调节控制站