计算机控制系统的组成.ppt

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1、计算机控制系统 Computer Control System,授课教师：崔长春 办 公 室：实训A422 电 话：31975542 邮 箱：,课程简介,一、教学安排二、课程选用教材三、本课程与其它课的联系四、开课目的和任务五、本课程的主要内容,一、教学安排,课程性质：专业必修课理论课时：5*12考核方式：考试成绩：期末考试平时：作业、出勤（无故缺勤一次扣2分）,二、本课程与其它课的联系,热工基础,锅炉设备及系统汽轮机设备及系统,电工基础,电气设备及系统,计算机控制系统,二、开课目的和任务,计算机控制系统是火电厂集控运行专业的专业技术课，涉及的面较广，它包括计算机实时控制系统的硬件、系统软件和

2、生产过程有关的应用软件，以及计算机控制系统在电厂中的应用技术等。通过本课程的学习，应使同学们：1、了解、掌握计算机计算机控制系统的基本概念、组成、分类等基础知识；2、了解、掌握计算机控制系统的硬件连接、控制算法的实现等专业知识，以及总线、通信网络和接口技术、过程计算机的常规控制技术；3、了解、掌握目前工程实际中广泛应用的分散控制系统的结构、功能等知识；,工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术。主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。学完本课程后，你应具有以下能力：了解和掌握以微型机为核心

3、组成的控制系统的硬件、软件基础知识了解和掌握计算机控制系统在火电厂的基本应用。,四、课程选用教材,1教 材火电厂计算机控制 刘志远 中国电力出版社2参考书目计算机控制技术与系统 白焰 中国电力出版社计算机控制技术 吕震中 中国电力出版社 火电厂计算机控制系统 牛玉广 中国电力出版社电厂分散控制系统 印江 中国电力出版社,五、本课程的主要内容,一、计算机控制的基础知识第一章（概念、结构、现状等）二、计算机控制技术第二、三、四、五章（硬件、软件、控制策略、网络）三、计算机控制系统第六、七、八章（DCS系统、FCS系统）,第一章 概述,第一节 计算机控制系统的组成 第二节 计算机控制系统的结构形式

4、第三节 计算机控制系统在火电厂中的应用和发展,本章主要内容,第一节 计算机控制系统的组成,内容提要：1、计算机控制系统的组成；2、过程控制计算机的特点；3、过程控制计算机的硬件；4、过程控制计算机的软件；,例：单冲量给水自动控制系统,被控对象：被调量：控制量：执行机构：测量机构：云母水位计电接点水位计差压式水位计,给水流量,汽包水位,汽包,水位变送器,给水自动控制的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围内。,阀门,连续控制系统采用常规控制仪表做调节器以线性集成电路为基本元件的电动单元组合仪表(DDZ)；采用420mA DC(或15V DC)标准信号；,常规控制仪表,计算

5、机控制系统采用计算机做调节器由数字计算机全部或部分取代常规的控制设备和监控仪表检测机构与执行机构可保持常规。,数字计算机,数字计算机,数字信号0，1,模拟信号（电流、电压）,A/D：模拟量数字量D/A：数字量模拟量,计算机控制系统由过程控制计算机、执行机构、被控对象、测量部件组成,工控机,用于一般数值计算和信息处理的计算机。只同人交流信息,工业过程控制计算机,用于工业生产过程控制的计算机，它除了同人交流信息外，还要自动地控制生产过程，与被控制的对象直接交流信息。,功能：计算、控制组成：硬件、软件特点：在线、实时,工业过程控制计算机,实时（Realtime）所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都

6、要在一定的时间范围内完成。在线（Online）所谓在线，是指计算机控制系统与生产设备直接相连。离线（Offline）：计算机控制系统与生产设备断开。实时与在线的关系一个在线系统不一定是实时系统；一个实时系统必定是在线系统。,一、过程控制计算机硬件,可以由单台计算机或多台计算机组成 中央处理器单元(CPU)根据数据进行处理、分析、运算和判断，输出所需的控制作用内存储器（RAM/ROM）提供实现信号输入、运算控制和命令输出的程序及相关数据的存储 总线实现信息传递的数据链路：外部总线、内部总线分为：数据总线、地址总线、控制总线、电源总线输入/输出接口（I/O接口）外部设备与计算机总线的交接部件 分为

7、：串行接口、并行接口、管理接口、标准接口,1主机,输入设备输入程序、数据和操作命令 标准键盘、专用键盘 输出设备反映生产过程的工况和控制信息 CRT显示器、打印机、绘图仪等 外存储器存放程序和数据，作为内存储器的后备存储设备 磁盘、磁带和光盘,2通用外部设备,在过程控制计算机与生产过程之间进行数据转换和传送的设备输入设备：生产过程计算机 模拟量输入AI(Analoglnput)通道：模拟信号数字信号数字量输入DI(Digitallnput)通道:直接输入输出设备：计算机生产过程模拟量输出AO(Analog Output)通道：数模数字量输出DO(DigitalOutput)通道：直接输出,3过

8、程输入输出设备,在操作员和过程控制计算机之间交换信息的设备显示生产过程的状况，供生产操作人员操作，显示操作结果 CRT显示器和键盘、专用的操作显示面板、操作显示台等工程师站系统操作员，建立控制系统 操作员站生产操作员，保证生产过程正常运行,4人机联系设备(人机接口),把多台计算机或设备连接起来，构成计算机通信网络，进行信息交换的设备,5通信设备,一、过程控制计算机硬件,主 机,通用外部设备,通信设备,人机联系设备,过程输入/输出设备,硬件是物质基础，软件是思想智能,二、过程控制计算机软件,软件是各种程序的统称，通常分为系统软件计算机厂商提供的提供计算机运行和管理的基本环境操作软件、支援性软件应

9、用软件,实时多任务操作系统 实时：要求计算机控制系统有足够快的速度，能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格的时间范围内完成对该事件的处理多任务：通过优先级的确定，保证在异常情况下及时处理最重要的任务；执行控制程序的过程：实时数据采集实时计算实时控制信息管理 特点：及时响应和高可靠性。,二、过程控制计算机软件,系统软件应用软件根据用户要求设计的针对某个生产过程而编制的控制和管理程序,标准机柜结构示意图,过程控制计算机硬件：模件化软件：模块化,1、计算机控制系统的原理方框图；2、过程控制计算机的特点，与普通计算机有何异同；3、实时与在线；4、过程控制计算机的硬件及软件。,本节重点及难点,单元机组控制系统概貌（CAMP）,