微型計算機控制系統(tǒng)的組成

微型計算機控制系統(tǒng)的組成第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日微型計算機控制系統(tǒng)是由計算機（工業(yè)控制計算機）和工業(yè)對象兩大部分組成。圖1-1給出了按偏差進行控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。圖1-1閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖1.1微型計算機控制系統(tǒng)的組成返回本章首頁第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日圖1-2中給出了開環(huán)控制系統(tǒng)框圖。它與閉環(huán)控制系統(tǒng)不同，它的控制器直接根據(jù)給定信號去控制被控對象工作。被控制量在整個控制過程中對控制量不產(chǎn)生影響。與閉環(huán)控制系統(tǒng)相比，它的控制性能較差。圖1-2開環(huán)控制系統(tǒng)框圖第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日如果把圖1-1中的控制器用微型計算機來代替，就可以構(gòu)成微型計算機控制系統(tǒng)，其基本框圖如圖1-3所示。在微型計算機控制系統(tǒng)中，只要運用各種指令，就能編出符合某種控制規(guī)律的程序。微處理器執(zhí)行這樣的程序，就能實現(xiàn)對被控參數(shù)的控制。圖1-3計算機控制系統(tǒng)基本框圖第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日1.硬件組成微型計算機控制系統(tǒng)的硬件一般是由微型計算機、外部設備、輸入輸出通道和操作臺等組成，如下圖1-4所示。第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日圖1-4微型計算機控制系統(tǒng)原理圖第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日硬件組成（1）微型計算機（2）外部設備（3）輸入輸出通道（4）操作臺第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日2．計算機控制系統(tǒng)的軟件

軟件是指能完成各種功能的計算機程序的總和。它是微型計算機控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，整個系統(tǒng)的工作都是在程序的指揮下進行協(xié)調(diào)工作的。軟件通常分為兩大類：一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應用軟件。返回本節(jié)第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日1.2微型計算機控制系統(tǒng)分類1．操作指導控制系統(tǒng)2．直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）3．計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）4．分級計算機控制系統(tǒng)返回本章首頁第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日1．操作指導控制系統(tǒng)圖1-5操作指導控制系統(tǒng)組成框圖返回本節(jié)第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日2．直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）圖1-6DDC控制系統(tǒng)原理圖返回本節(jié)第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日3．計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SupervisoryComputerControl）簡稱SCC系統(tǒng)。SCC系統(tǒng)有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式。一種是SCC+模擬調(diào)節(jié)器，另一種是SCC+DDC控制系統(tǒng)。（1）SCC+模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)該系統(tǒng)原理圖，如圖1-7所示。（2）SCC+DDC控制系統(tǒng)SCC+DDC控制系統(tǒng)原理圖，如下圖1-8所示。第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日圖1-7SCC+模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)原理圖圖1-8SCC+DCC控制系統(tǒng)原理圖第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日4．分級計算機控制系統(tǒng)分級計算機控制系統(tǒng)是一個四級系統(tǒng)，各級計算機的功能如圖1-9所示。裝置控制級（DDC級）車間監(jiān)督級（SCC級）工廠集中控制級（MIS）企業(yè)管理級（MIS）第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日圖1-9分級計算機控制系統(tǒng)返回本節(jié)第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日1．可編程控制器（PLC）2．采用新型的控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)）3．人工智能4．神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)1.3微型計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢返回本章首頁第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日1．可編程控制器（PLC）PLC與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有如下一些特點：（1）抗干擾能力強（2）適應性好（3）編程直觀、簡單（4）功能完善，接口功能強返回本節(jié)第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日2．采用新型的控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)）集散控制系統(tǒng)是分散型綜合控制系統(tǒng)（TotalDistributedControlSystems）或分散型微處理器控制系統(tǒng)（DistributedMicroprocessorControlSystems）的簡稱。圖1-10是集散控制系統(tǒng)的組成框圖。它以微型計算機為核心，把微型機、工業(yè)控制計算機、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、顯示操作裝置、輸入/輸出通道、模擬儀表等有機地結(jié)合起來，采用組合組裝式結(jié)構(gòu)組成系統(tǒng)，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合自動化創(chuàng)造了條件。第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日圖1-10集散系統(tǒng)組成框圖返回本節(jié)第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日3．人工智能人工智能是用計算機模擬人類大腦的邏輯判斷功能，其中具有代表性的兩個尖端領域是專家系統(tǒng)和機器人。所謂專家系統(tǒng)即計算機專家咨詢系統(tǒng)，是一個存儲了大量專門知識的計算機程序系統(tǒng)。不同的專家系統(tǒng)將不同領域?qū)＜业闹R，以適當?shù)男问酱娣庞谟嬎銠C中。根據(jù)這些專家知識，專家系統(tǒng)可以對用戶提出的問題做出判斷和決策，以回答用戶的咨詢。機器人是一種能模擬人類智能和肢體動作的裝置，從本世紀70年代微處理機問世以來，機器人便逐漸涉足于各工業(yè)生產(chǎn)領域和科學研究領域。目前已出現(xiàn)的機器人可以分為兩類，工業(yè)機器人和智能機器人。返回本節(jié)第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日4．神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)國外在20世紀80年代掀起了神經(jīng)網(wǎng)絡（NeuralNetwork）計算機的研究和應用熱潮，我國在90年代也開始了這方面的研究。由于神經(jīng)網(wǎng)絡的特點（大規(guī)模的并行處理和分布式的信息存儲，良好的自適應性、自組織性和很強的學習功能、聯(lián)想功能及容錯功能），使它的應用越來