计算机控制系统设计的基本内容

２０１０年第１期　

（总第１２５期）　大众科技　

ＤＡＺＨＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ，１。２０１０　

（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ　Ｎｏ．１２５）　

暖通空调计算机控制系统设计　

关达可朱栋华　

（沈阳建筑大学信息与控制工程学院，辽宁沈阳１　１０１６８））　

【摘要】以沈阳建筑大学建筑环境第一实验室的空调试验系统为对象，设计了以ＰＣ机、ＰＬＣ为核心的计算机分布式控　

制系统，并结合各种智能传感器和执行机构来实时的检测、调节空调系统的运行状态。保证空调系统正常运行，并在满足技术　

要求的前提下最有效的节约能源，提高经济效益。　

【关键词】分布式控制系统；暖通空调；闭环控制　

【中图分类号】ＴＰ２７３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００８—１１５１（２０１０）０１—０１１４—０２　

．　（一）引言　

随着科技的飞速发展，智能控制的应用范围在逐渐拓展，　

并且引起了空调控制方案的变革。同时，计算机技术的飞速　

发展，引起了自动化系统结构的变革，逐步形成了以计算机　

控制系统为基础的空调控制系统。　

据统计，空调系统的能耗通常占楼宇能耗的６０％以上，为　

使空调系统以最小的能耗达到最佳的运行效果，即满足国际　

上最新的“能量效率”的要求，因此，研究空调的控制系统　

具有很大的经济意义。　

（二）闭环控制系统的基本结构　

整个调节系统采用的是闭环反馈控制，由传感器、调节　

器、执行器、调节对象组成。当传感器检测出被调节对象的　

参数０　后，与给定值０。进行比较得出偏差信号ｅ，然后再把　

偏差信号送入调节器中。调节器得到偏差信号后，根据其调　

节规律，自动输出调节信号Ｐ来控制执行器。执行器根据输　

入信号而动作，如控制调节阀开度，从而控制流过调节阀的　

介质流量，这样就实现了被控对象参数的自动调节。　

本次实验室空调自动控制系统中，共有４个闭环控制环　

节，分别为：空调系统制冷量的闭环控制、空调系统供热量　

的闭环控制、实验房间空气温湿度的闭环控制、实验房间送　

风风速的闭环控制。　

计算机控制系统课设-(2) 目录

一、 摘要----------------------------------------------1

二、 硬件设计------------------------------------------2

1.硬件设计说明 --------------------------------------2

2.工作原理-------------------------------------------2

3.元器件选择-----------------------------------------3

4.电路元件表-----------------------------------------6

三、 软件设计-----------------------------------------7

1.软件设计说明---------------------------------------7

2.梯形程序图-----------------------------------------7

3.程序连接示意图--------------------------------------7

四、 组态设计------------------------------------------8

1.MCGS组态软件介绍------------------------------------8

2.仿真画面的设计--------------------------------------9

3.通过PLC进行编程------------------------------------13

五、 系统总原理图--------------------------------------15

六、 设计总结------------------------------------------16

1 2020年4月19日计算机控制系统及技术课程设计方案文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

2 2020年4月19日课程设计报告( -- 年度第 2 学期>名称：计算机控制系统题目：嵌入式处理器技术及其应用发展院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：年月日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

3 2020年4月19日《计算机控制系统》课程设计任务书一、目的与要求1．经过本课程设计教案环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2．结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3．培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力；4．要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用方案的要求，进行方案的总体设计和分析评估；5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、主要内容1、数字控制算法分析设计；2、现代控制理论算法分析设计3、模糊控制理论算法分析设计4、过程数字控制系统方案分析设计；5、微机硬件应用接口电路设计；文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

4 2020年4月19日6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计；7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现；8、PLC应用控制方案分析与设计；9、数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析；10、现场总线控制技术应用方案设计；11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法；12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计14、计算机控制系统差错控制技术分析设计15、计算机控制系统容错技术分析设计16、工程过程建模方法分析三、进度计划序号设计内容完成时间备注1 选择课程设计题目，查阅相关文献资料2 文献资料的学习根据所选题目进行方案设计3 与指导老师讨论设计内容修改设计方案4 撰写课程设计报告5 课程设计答辩四、设计成果要求1．针对所选题目的国内外应用发展概述；2．课程设计正文内容，包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等；3．课程设计总结或结论以及参考文献；文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

计算机控制系统课程设计

一、教学目标

本课程旨在让学生掌握计算机控制系统的基本原理、方法和应用，培养学生运用计算机技术分析和解决控制问题的能力。具体目标如下：

1. 知识目标：

（1）了解计算机控制系统的基本概念、分类和特点；

（2）掌握控制系统的数学模型建立和仿真方法；

（3）熟悉常见控制器的设计方法和性能分析；

（4）掌握计算机控制系统的实现技术和应用领域。

2. 技能目标：

（1）能够运用数学模型分析和解决计算机控制系统问题；

（2）具备使用控制系统仿真软件进行仿真分析的能力；

（3）能够根据实际需求设计合适的控制器，并分析其性能；

（4）具备计算机控制系统设计和调试的基本技能。

3. 情感态度价值观目标：

（1）培养学生对计算机控制系统的兴趣和好奇心；

（2）培养学生勇于探索、创新的精神，提高自主学习能力；

（3）培养学生团队协作意识和沟通能力；

（4）培养学生关注社会热点，将所学知识应用于实际问题的意识。

二、教学内容

本课程的教学内容主要包括以下几个部分：

1. 计算机控制系统概述：计算机控制系统的定义、分类、特点和应用领域；

2. 控制系统的数学模型：控制系统数学模型的建立、仿真和分析；

3. 控制器设计方法：PID控制、模糊控制、神经网络控制等控制器设计方法；

4. 计算机控制系统实现技术：硬件选型、软件设计、系统调试等； 5. 计算机控制系统应用案例：工业生产、航空航天、生物医学等领域的应用实例。

三、教学方法

为实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：

1. 讲授法：系统地传授理论知识，引导学生掌握基本概念和原理；

2. 案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解计算机控制系统的应用和设计方法；

3. 实验法：学生进行实验，提高学生的动手能力和实际问题解决能力；

4. 讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。

四、教学资源

为实现教学目标，我们将准备以下教学资源：