計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(ppt 18)

1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既是一個(gè)理論問(wèn)題,也是一個(gè)工程問(wèn)題。本章主要介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與步驟、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例。第八章

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與步驟8.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則安全可靠操作維護(hù)方便實(shí)時(shí)性強(qiáng)通用性好經(jīng)濟(jì)效益高4

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工程項(xiàng)目的研制可分為四個(gè)階段：工程項(xiàng)目與控制任務(wù)的確定階段

(1)甲方提出任務(wù)委托書(shū)

(2)乙方研究任務(wù)委托書(shū)

(3)雙方對(duì)委托書(shū)進(jìn)行修改

(4)乙方初步進(jìn)行系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

(5)乙方進(jìn)行方案可行性論證

(6)簽訂合同書(shū)

8.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟5(1)

組建項(xiàng)目研制小組

(2)制定系統(tǒng)的總體方案

(3)方案的論證與送審

(4)硬件與軟件的分別細(xì)化設(shè)計(jì)

(5)硬件和軟件的分別調(diào)試

(6)系統(tǒng)的組裝2.工程項(xiàng)目與控制任務(wù)的確定階段63.離線仿真和調(diào)試階段

在實(shí)驗(yàn)室而不是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仿真和調(diào)試。離線仿真和調(diào)試后還要進(jìn)行考機(jī)運(yùn)行，以便在連續(xù)不停機(jī)的運(yùn)行中暴露問(wèn)題和解決問(wèn)題4.在線調(diào)試和運(yùn)行階段

即將系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)接在一起，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和運(yùn)行。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，可組織驗(yàn)收。驗(yàn)收是系統(tǒng)項(xiàng)目最終完成的標(biāo)志

78.2系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)8.2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.硬件總體方案設(shè)計(jì)

(1)確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型

(2)確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式

(3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備選擇

(4)其它方面的考慮

2.軟件總體方案設(shè)計(jì)83.系統(tǒng)總體方案

(1)系統(tǒng)主要功能、技術(shù)指標(biāo)、原理圖及文字說(shuō)明

(2)控制策略和控制算法

(3)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及配置

(4)方案比較和選擇

(5)保證性能指標(biāo)要求的技術(shù)措施

(6)抗干擾和可靠性設(shè)計(jì)

(7)機(jī)柜或機(jī)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(8)經(jīng)費(fèi)和進(jìn)度計(jì)劃的安排98.2.2硬件工程的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.選擇系統(tǒng)的總線和主機(jī)類(lèi)型

(1)選擇系統(tǒng)的總線

包括內(nèi)總線和外總線選擇

(2)選擇主機(jī)機(jī)型

2.選擇輸入輸出通道模板

(1)數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入輸出(DI/DO)模板

(2)模擬量輸入輸出(AI/AO)模板103.選擇變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)

(1)選擇變送器

(2)選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)8.2.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃

2.資源分配

3.實(shí)時(shí)控制軟件設(shè)計(jì)

包括數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理程序、控制算法程序、控制量輸出程序和實(shí)時(shí)時(shí)鐘、中斷處理程序、數(shù)據(jù)管理程序和數(shù)據(jù)通信程序118.2.4系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行

1.離線仿真和調(diào)試

2.在線調(diào)試和運(yùn)行

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)試之前應(yīng)對(duì)各種儀器、設(shè)備、抗干擾和接地情況以及安全防護(hù)措施進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查并安裝正確之后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)的投運(yùn)和參數(shù)整定。128.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例

以啤酒發(fā)酵過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為例8.3.1啤酒發(fā)酵工藝及控制要求

要求控制發(fā)酵罐按下圖的工藝曲線運(yùn)行138.3.2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.發(fā)酵罐測(cè)控點(diǎn)分布及管線結(jié)構(gòu)

142.檢測(cè)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)

溫度檢測(cè)采用WZP-231鉑熱電阻和RTTB-EKT溫度變送器；壓力檢測(cè)采用CECY-150G電容式壓力變送器；液位檢測(cè)采用CECU-341G電容式液位變送器;執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用ZDLP-6B電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3.控制規(guī)律

在恒溫階段采用增量型PI控制算法，在升溫、降溫階段采用PID控制算法，在控制軟件設(shè)計(jì)中提供了Smith

預(yù)估控制算法154.控制系統(tǒng)主機(jī)及過(guò)程通道模板

控制主機(jī)選用康拓IPC-8500工業(yè)控制機(jī)

過(guò)程通道模板選用康拓IPC-548812位光電隔離板5.控制系統(tǒng)軟件

包括采樣、濾波、標(biāo)度變換、控制輸出、中斷、計(jì)時(shí)、打印顯示、報(bào)警、參數(shù)修改及報(bào)表、圖形、曲線顯示等功能168.3.3系統(tǒng)硬體和軟件設(shè)計(jì)

1.硬件設(shè)計(jì)

172.軟件設(shè)計(jì)

(1)數(shù)據(jù)采集程序

(2)數(shù)字濾波程序

(3)標(biāo)度變換程序

(4)給定工藝曲線的實(shí)時(shí)插補(bǔ)計(jì)算

(5)控制算法

(6)其它應(yīng)用程序

188.3