过程装备控制技术及应用教学课件
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过程装备控制技术及应用第五章计算机控制系统CONTENTS 目录第三节测试软件设计第一节概述第二节计算机控制系统的组成及分类第四节直接数字控制系统一、计算机直接数字控制系统构成二、计算机控制系统的控制步骤1. 实时数据采样:测量被控量的当前值,转换成离散数字化信号;2. 实时判断:判断被控量当前值与给定值的偏差e ;3. 实时控制:根据偏差e ,作出控制决策,即按照预定的算法对偏差进行运算,向执行机构发出控制信号;控制信号包括:a. 经过D/A转换输出的模拟控制信号;b. 开关量输出(控制电平、脉冲):报警、限位\延时等特定操作;c. 数字量输出。
三、计算机控制系统的优点1. 用分时操作实现对多个被控对象、多个回路的控制;2. 操作由计算机程序完成,扩充修改方便,硬件改动少;3. 在模拟控制系统中很多由硬件难以完成的功能,可以方便地由软件完成。
如:大时间常数的滤波,线性补偿、系统的误差补偿。
5.2计算机控制系统的组成及分类一、计算机控制系统的组成1. 硬件部分①主机②过程输入输出通道③操作设备④外部设备⑤通讯设备⑥系统支持功能监控定时器、掉电保护、后备存储器、实时日历、总线匹配等2. 软件部分①系统软件:操作系统、数据库系统、通讯网络软件、调试程序及诊断程序等。
②应用软件:系统设计人员针对生产过程要求而编制的控制和管理程序。
包括:过程输入程序、过程控制程序、过程输出程序、打印显示程序、人机接口程序等。
二、计算机控制系统的分类1. 数据采集和数据处理系统①数据采集:由传感器把温度、压力、流量、位移等物理量转换来的模拟电信号经过处理并转换成计算机能识别的数字量,输入并存贮到计算机中。
②数据处理:计算机将采集来的数字量进行实时数据分析,得出所需要的结果。
计算机不直接参与过程控制,属于计算机应用于过程控制的低级阶段。
2. 直接数字控制系统(Direct Digital Control, DDC)①分时地对被控对象的状态参数进行测试;②将测试的结果与给定值比较得到偏差e,按预定的控制算法进行数字分析、运算;③将控制量直接输出到调节阀等执行机构上,使各个被控参数保持在给定值上,实现对被控对象的闭环自动调节。