计算机应用中的过程控制,计算机在过程控制中的应用

第六章过程控制中的计算机应用,6-1控制机的特点,6-2计算机过程控制系统的组成,6-3微机过程控制系统典型的应用方式,,专用工业控制机与一般的计算机相比较，具有以下特点；1、可靠性高：一般要求连续无故障运行时间达几千小时以上，同时平均故障时间要短(一次故障时间不超过几分钟)。2、对计算机的速度和精度要求较低(相对而言)：因为工业生产过程往往是一个慢过程，而且提高速度的主要矛盾在于输入、输出设备。每秒几十万次的运算速度一般均能满足过程控制的要求。3、输入、输出等外围设备较完善：除了常用的外围设备，还要有包括不同数度的I/O部件、记录、显示等设备。4、实时响应性要好：在某一限定时间内必须完成规定的处理任务。5、中断系统比较完善：一旦出现中断请求，就暂停执行现行的程序，而去执行中断请求的相应程序。6、具有丰富的指令系统：尤其是逻辑判断指令和外围设备的控制指令。,6-1控制机的特点,7、有正确反映生产过程的数学模型(控制算法)：为了寻求生产过程中的最优工况，实现最优控制，必须建立正确反映生产过程规律的数学模型。(实现高级控制的前提。)8、有比较完善的软件系统：操作系统、应用软件。,,计算机过程控制系统的典型构成如下图所示。,6-2计算机过程控制系统的组成,,,,,其基本硬件组成如下图所示。,,,,,,,,1、主机,2、过程接口:输入、输出；模拟量、开关量。,3、外围设备：输入设备、输出设备、外存储器。4、自动化仪表：过程通道必须通过自动化仪表才能和被控过程发生联系。5、软件系统：程序设计系统、操作系统、监控系统和诊断系统等，通常由计算机制造厂家提供。6、应用软件：是用户根据具体的生产工艺要求完成某种控制功能所必须的软件，由用户自编。,上图包括：,,对于不同的被控过程和生产工艺，其控制方案是不同的。,,6-3微机过程控制系统典型的应用方式,由图可见，微型计算机取代了模拟调节器，对生产过程直接进行控制。直接数字控制系统是最普遍的一种应用形式。,,1、直接数字控制(DDC)系统：,,2、监督控制(SCC)系统：,或根据最优化数学模型，计算出各被控参数的最佳给定值，利用计算机自动调整模拟调节器的给定值；或可调参数值，或由第二级计算机监控第一级DDC系统，使生产处于最优工况。计算机监督控制系统是针对某一种生产过程,依据生产过程的各种状态,按生产过程的数学模型计算出生产设备应运行的最佳给定值,并将最佳值自动地或人工对DDC执行级的计算机或对模拟调节仪表进行调正或设定控制的目标值.直接影响SCC效果优劣的首先是它的数学模型,为此要经常在运行过程中改进数学模型,并相应修改控制算法和应用控制程序.,在上图中，第二级计算机根据最优化数学模型，计算出被控参数的给定值，以监督第一级DDC系统的工作。,监督计算机控制系统,不仅要完成生产过程的在线控制任务，还要进行现代化的集中管理。利用小型或微型计算机进行DDC控制，再用中型或大型计算机完成现代化企业管理。通过高速通信线路---网络，使各部门协调地进行工作。,3、集散控制系统(分散控制系统DCS)：,,,

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