,计算机分散控制系统》
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027— 87542817
计算机分散控制系统
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火电厂计算机控制系统概论第一章
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火力发电是现代电力生产中的一种主要生产形式，对其生产过程实行有效的控制，是电力工业中的一项基本任务。
第一节 火电厂生产过程的特点与控制要求
（ 1）电厂的产品（电能）尚不能大量地贮存。
要求：火电厂的生产过程必须是连续的，应对负荷的变化具有很强的适应能力。电力生产不同于其它工业，其生产的连续性和负荷的适应性要求极为严格，必须通过有效的控制手段予以保证。
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（ 2）火电厂是一个能源转换大户。
要求：各生产设备必须采用先进的自动化装置，构成功能齐全的自动化系统，充分发挥计算机在机组运行监测、控制和管理上的作用，控制发电机组及其辅助设备在优良的状态下运行，最大限度地发挥机组设计效率，
提高电力生产的经济性。
（ 3） 热力设备众多 ﹑ 系统庞大 ﹑ 生产过程复杂 。
要求：发电机组的运行状态控制，必须具备协调不同运行设备工作的功能，保证各生产设备在运行中有机结合、协调工作、可靠运转。
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（ 4）大多数生产设备长期处于恶劣的工作条件或某种极限状态下运行。
要求：对主要运行设备必须进行经常性的在线状态监测；而且火电厂的自动化系统应具备一定的故障预测、判断、保护、处理、追忆与分析等功能。为迅速分析事故原因和妥善处理已发生的事故提供依据，保障设备处于完好的运行状态。
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第二节 火电厂生产自动化的历史概况大体经历了以下三个阶段：
所应用的控制设备大都是大尺寸的 基地式仪表 。
一、就地控制阶段（ 20— 40年代间 ）
仅能对发电机组实现简单的自动控制。所有控制系统分散在各控制对象所在的车间就地安装，各控制系统间相互独立，没有任何联系。
运行人员在就地设置的控制表盘上进行监视和操作。
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二、集中控制阶段（ 40— 60年代间 ）
40— 50年代，将锅炉和汽轮机的控制系统表集中安装在一起，由运行人员同时监视和控制机、炉的运行。
所采用的控制设备主要是 电 (气 )动单元组合仪表。
50— 60年代，将整个机组的监视和控制表盘集中在一个控制室内，对机、炉、电三者实现集中控制与管理。
此时采用的控制设备有：
电动单元组合仪表； ﹑
组件组装式仪表；
以微处理机为核心的数字式仪表。
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三、计算机控制阶段（ 60年代 — 今）
实现计算机控制的主要因素：
过程工业的发展与需求；
计算机的发展与普及；
现代控制理论的产生与应用。
计算机控制的发展分三阶个段：
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（一）集中型计算机控制普遍采用的是集中型计算机控制方式，即用一台计算机实现几十甚至几百个控制回路和若干过程变量的控制、显示以及操作、管理等。
与常规的模拟仪表控制系统相比，集中型计算机控制具有更多的优越性。
火电厂计算机控制技术应用的初始阶段,
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危险高度集中
软件庞大复杂，开发的难度大、周期长；
计算机工作负荷大，影响系统的实时性与正确性但是，集中型计算机控制也存在着严重的不足，主要反映在：
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（二）分散型计算机控制七十年代，大规模集成电路的问世、计算机技术的发展、与日益成熟的分散化计算机控制思想相结合，促使火电厂自动化进入了分散型计算机控制时代。
所谓分散型计算机控制，是指控制过程所采用的系统，是一种 以微处理器为基础,控制功能分散,
操作管理集中，兼顾复杂生产过程的局部自治与整体协调的分布式计算机控制系统 （又称分散控制系统）。
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分散控制系统的应用及其自身的不断完善与发展,加速了火电厂自动化的进程 。
八十年代以来，火电机组基本上都采用分散控制系统。
在此基础上，火电厂正向着更加完善、更高层次的 综合自动化 方向发展。
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（三）综合自动化综合自动化是在对各局部生产过程实现自动控制的基础上，从全局最优的观点出发，把火电厂的运作体系视为一个整体，在新的管理模式和工艺指导下，综合运用现代科学技术与手段,将各自独立的局部自动化子系统有机地综合成一个较完整的大系统，对生产过程的物质流、管理过程的信息流、决策过程的决策流等进行有效地控制 和协调，实现生产系统的全局自动化,适应生产和管理过程在社会发展的新形势下提出的 高速度、高效率、高性能、高灵活性和低成本的综合要求。
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目前,开放型分散控制系统的应用,为综合自动化的实现奠定良好的基础 。 火电厂正沿着综合自动化的方向向前发展 。
综合自动化是一种集控制、管理、决策为一体的全局自动化模式。
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第三节 计算机控制系统的基本组成由系统 硬件 和 软件 两大部分组成。
一,硬件部分组成计算机控制系统的硬件一般包括：被控对象、主机、过程通道、外部设备、通讯设备、总线、接口、操作站等。
其结构如图 1— 1所示：
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主机输入设备输出设备外存储器操作站通讯设备接口系统总线接口
A/D
转换变送单元 传感器被控对象
D/A
转换执行机构调节机构开 关 量 输 入 通 道开 关 量 输 出 通 道过程通道外部设备图 1--1 计算机控制系统的硬件组成
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1、被控对象它是被控制的生产设备或生产过程，是控制系统构成的必备客体。实际存在的被控对象是多种多样的，按照输入输出的个数分类，有单输入单输出对象、多输入单输出对象、多输入多输出对象。
2、主机是系统的核心。由 CPU﹑RAM﹑ROM﹑ （ I/O） 电路、
时钟电路和其它支持电路等组成。主机根据生产过程的各种实时信息，按照预定的存放在 ROM的程序和一定的控制规律，自动地进行数据采集、数据处理 ﹑ 逻辑判断 ﹑
越限报警、控制运算等，并产生所需要的控制作用，向被控对象发送控制指令。
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3、操作站操作站一般由,CRT显示装置 ﹑ 触摸屏 ﹑ 数码显示器、通用或（和）专用键盘 ﹑ 鼠标或轨迹球 ﹑ 指示灯、声讯器、以及专用的操作显示面板等组成。。
根据使用人员、职责范围的不同操作站可分为：
系统员站 ﹑ 工程师站 ﹑ 操作员站。
是各类操作人员与系统之间实现信息交换的设备。常称之为,人机联系设备,﹑,人机接口设备,。
用于实现对系统运行的有关操作 ﹑ 操作结果的显示 ﹑ 生产过程的状态监视和报警
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4、其它外部设备指除主机和操作员站所用的输入输出设备之外，计算机系统的其它必备支撑设备，它是为扩大主机的功能而配置的，
按其功能可分成三类：输入设备 ﹑ 输出设备 ﹑ 外存储器。
5、系统总线与接口总线是主机与系统其它设备进行信息交换的某种统一数据格式的公共通路，是一组信号线的集合。一般有单总线 ﹑
双总线和多总线之分,也有内部总线和外部总线之分。
接口是外部设备 ﹑ 过程通道、操作员站等与系统总线之间的挂接部件，用来进行数据格式或电平的转换 ﹑ 信息的传输或缓冲。通常有串行接口、并行接口、管理接口、脉冲接口之分，也有专用和标准之别。
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6、过程通道是计算机和生产过程之间信息传递和变换的桥梁和纽带。
按照传送信号的形式可分为 模拟量通道、开关量通道、数字量通道、脉冲量通道,按照信号的传送方向可分为 输入通道和 输出通道。
模拟量输入通道：接受随时间连续变化的物理量信号，
开关量输入通道：接受只有 0和 1两种状态的信号，
数字量输入通道：接受二进制编码,BCD码信号，
脉冲量输入通道：接受脉冲量形式的信号，
任何输入通道皆通过传感器、变送器测量被控对象的有关过程信息，并将这些信息转换成计算机所能识别的代码。
（ 1）输入通道
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（ 2）输出通道模拟量输出通道：将计算机的输出经 D/A转换为模拟量，
开关量输出通道：计算机逻辑信号的输出通道，
数字量输出通道：计算机数字信号的输出通道，
7、通讯设备是实现不同的功能 ﹑ 不同地理位置的计算机（或有关设备）之间进行信息交换的设备。例如计算机通讯网络 ﹑ 网络适配器 ﹑ 通讯接口、通讯媒体等。
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计算机软件可分为三大类：
1、系统软件运行和管理计算机系统的基本 程序 。 是计算机操作运行的基本条件之一，它一般包括管理计算机资源的实时多任务操作系统、数据库管理系统 ﹑ 网络管理系统、引导程序、调度执行程序、监控程序等。
二,软件部分
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2、支持软件是基于系统软件之上，用于开发应用软件的服务性程序。 包括程序编制语言（汇编语言 ﹑ 高级语言、
面向过程语言） ﹑ 编译程序、编辑程序、调试程序、
诊断程序等。
系统软件和支持软件一般由计算机专业设计人员研制，由计算机厂商提供。 对于用户只要对其有一定程度的了解，并会使用 支持 软件，以更好地编制应用软件。
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3、应用软件是根据用户所要解决的生产和管理实际问题，
借助支持软件而编制的具有一定针对性的计算机程序。 这些程序决定了信息在计算机内的处理方式和算法。
一般包括：过程输入程序 ﹑ 数据处理程序 ﹑ 过程控制程序 ﹑ 过程输出程序 ﹑ 人机接口程序 ﹑ 显示程序 ﹑ 报警程序 ﹑ 打印程序、自检程序以及各种公用子程序等，其质量的优劣直接影响控制系统的运行效果。
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应用软件的开发人员除掌握计算机应用技术外，
还应了解被控对象的运行方式、动态特性以及控制要求，才有可能合理开发应用软件。
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第四节 计算机控制系统的基本类型计算机控制系统的分类方法很多，可以按系统的功能 ﹑ 控制规律、结构 ﹑ 控制方式等进行不同的分类。
一、按系统的功能分类按照系统的功能分类，有以下五种类型：
1,数据采集与处理系统
2．直接数字控制系统
3、操作指导控制系统 （又称计算机开环监督控制系统）
4、监督控制系统
5、分级控制系统
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1,数据采集与处理系统系统原理框图如图 1— 2所示 。
严格地说,DAS不属于计算机控制的范畴，其输出并不直接控制生产过程，但是，任何计算机控制系统都离不开数据的采集和处理，因此,DAS是计算机控制系统的基础和先决条件。
（ Data Acquisition System简称 DAS ）
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被控对象过程输入通道过程输入通道过程输入通道接口接口接口计算机显示打印报警
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图 1--2 数据采集与处理系统
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参数巡回检测与采集；
采集信息的判断、处理和运算；
屏幕显示或打印出各种数据和图表；
异常工况下的声、光报警；
数据的存储和历史资料保存；
参数的实时分析和趋势分析等。
DAS系统的基本功能：
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由计算机或数字控制器取代常规模拟控制器,
直接对生产过程进行闭环控制的系统 。
2．直接数字控制
（ Direct Digital Control 简称 DDC） 系统如图 1— 3所示。
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被控对象过程输入通道过程输入通道接口接口
DDC
计算机显 示报 警系统操作
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图 1--3 直接数字控制系统
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打 印外存储器一台计算机可代替多台模拟控制器，实现多个回路的控制。
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该系统利用计算机实时地采集生产过程的有关数据,并根据一定的控制规律,管理方法和数学模型,计算各控制回路合适的或最优的设定值等,操作人员则根据 CRT显示或打印输出结果,
修正各控制回路的有关参数,调整系统运行状态 。
3、操作指导控制系统
（又称计算机开环监督控制系统）
系统原理框图如图 1— 4所示。
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被控对象模拟量输入通道开关量输入通道控制仪表计算机
CRT
显示打印报警图 1--4 操作指导控制系统人需要人工操作，操作速度受到限制 。
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4、监督控制系统监督控制系统是在 DDC和 操作指导控制系统 基础上发展起来的两级计算机闭环控制系统。它融合了二者的功能。
（ Supervisory Computer Control 简称 SCC）
系统构成原理如图 1— 5所示：
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被控对象输入通道输入通道模拟或数字控制器
SCC
计算机
CRT显示报 警操作台
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图 1--5 监督控制系统
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打 印外存储器
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输出通道
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记 录测量测量控制监督计算机根据反映生产过程工况的实时数据和数学模型，计算出各控制回路的最佳设定值，并对系统中的模拟控制器或数字控制器（一般为 DDC） 的设定值直接进行修改。
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5、分级控制系统
HCS采用纵向分层 ﹑ 横向分散的处理方法，体现了系统工程中,分散,与,协调,的概念，能有效地解决大型工业生产过程的控制、管理及优化的问题。
（ Hierarchical Control System 简称 HCS）
其基本结构如图 1— 6所示：
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经营管理级计算机生产管理级计算机监督控制级计算机 监督控制级计算机直接控制级计算机直接控制级计算机直接控制级计算机直接控制级计算机生 产 过 程管理指令其它管理信息其它部门送主管部门的数据
......
......
.........,..,.....
图 1--6 多功能分级控制系统
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2、分散型计算机控制系统
（ Distributed Control System 简称 DCS）
DCS是由以微处理器为核心的基本控制单元、
数据采集站、高速数据通道、上位监控和管理计算机、以及 CRT显示操作站等组成。
其基本组成如图 1— 8所示：
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生 产 过 程基本控制单元上位计算机
CRT显示操作站
......
图 1--8 分散控制系统的基本结构网间连接器非本系统网络数据采集站......
基本控制单元高 速 数 据 通 道扩展接口各组成部分的作用
（
见教材
）
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DCS采用的是多微处理器分散化的控制结构，
每台微处理器只控制某一局部过程，一台微处理器发生故障将不会影响整个生产过程，从而使危险性分散，整个系统的可靠性提高。
DCS系统硬件采用标准的模件结构，很容易根据需要扩大和缩小系统的规模，系统结构灵活，
应用范围广泛。
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三、按控制规律分类
1、比例积分微分（简称 PID） 控制系统
2、程序和顺序控制系统
3、复杂规律控制系统
4、智能控制系统四、按控制方式分类
1、开环控制系统
2、闭环控制系统
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第五节 计算机控制系统的基本要求由于火电生产的复杂性 ﹑ 特殊性，要求所应用的计算机控制系统除了具备卓越的数据处理能力和富有竞争的性能价格比外，对计算机控制系统还有以下几点基本要求：
一,可靠性要求高二,实时性要求好三,适应性要求强四,人机联系要求完善五,软件配备要求齐全
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计算机分散控制系统
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火电厂计算机控制系统概论第一章
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火力发电是现代电力生产中的一种主要生产形式，对其生产过程实行有效的控制，是电力工业中的一项基本任务。
第一节 火电厂生产过程的特点与控制要求
（ 1）电厂的产品（电能）尚不能大量地贮存。
要求：火电厂的生产过程必须是连续的，应对负荷的变化具有很强的适应能力。电力生产不同于其它工业，其生产的连续性和负荷的适应性要求极为严格，必须通过有效的控制手段予以保证。
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（ 2）火电厂是一个能源转换大户。
要求：各生产设备必须采用先进的自动化装置，构成功能齐全的自动化系统，充分发挥计算机在机组运行监测、控制和管理上的作用，控制发电机组及其辅助设备在优良的状态下运行，最大限度地发挥机组设计效率，
提高电力生产的经济性。
（ 3） 热力设备众多 ﹑ 系统庞大 ﹑ 生产过程复杂 。
要求：发电机组的运行状态控制，必须具备协调不同运行设备工作的功能，保证各生产设备在运行中有机结合、协调工作、可靠运转。
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（ 4）大多数生产设备长期处于恶劣的工作条件或某种极限状态下运行。
要求：对主要运行设备必须进行经常性的在线状态监测；而且火电厂的自动化系统应具备一定的故障预测、判断、保护、处理、追忆与分析等功能。为迅速分析事故原因和妥善处理已发生的事故提供依据，保障设备处于完好的运行状态。
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第二节 火电厂生产自动化的历史概况大体经历了以下三个阶段：
所应用的控制设备大都是大尺寸的 基地式仪表 。
一、就地控制阶段（ 20— 40年代间 ）
仅能对发电机组实现简单的自动控制。所有控制系统分散在各控制对象所在的车间就地安装，各控制系统间相互独立，没有任何联系。
运行人员在就地设置的控制表盘上进行监视和操作。
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二、集中控制阶段（ 40— 60年代间 ）
40— 50年代，将锅炉和汽轮机的控制系统表集中安装在一起，由运行人员同时监视和控制机、炉的运行。
所采用的控制设备主要是 电 (气 )动单元组合仪表。
50— 60年代，将整个机组的监视和控制表盘集中在一个控制室内，对机、炉、电三者实现集中控制与管理。
此时采用的控制设备有：
电动单元组合仪表； ﹑
组件组装式仪表；
以微处理机为核心的数字式仪表。
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三、计算机控制阶段（ 60年代 — 今）
实现计算机控制的主要因素：
过程工业的发展与需求；
计算机的发展与普及；
现代控制理论的产生与应用。
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（一）集中型计算机控制普遍采用的是集中型计算机控制方式，即用一台计算机实现几十甚至几百个控制回路和若干过程变量的控制、显示以及操作、管理等。
与常规的模拟仪表控制系统相比，集中型计算机控制具有更多的优越性。
火电厂计算机控制技术应用的初始阶段,
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危险高度集中
软件庞大复杂，开发的难度大、周期长；
计算机工作负荷大，影响系统的实时性与正确性但是，集中型计算机控制也存在着严重的不足，主要反映在：
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（二）分散型计算机控制七十年代，大规模集成电路的问世、计算机技术的发展、与日益成熟的分散化计算机控制思想相结合，促使火电厂自动化进入了分散型计算机控制时代。
所谓分散型计算机控制，是指控制过程所采用的系统，是一种 以微处理器为基础,控制功能分散,
操作管理集中，兼顾复杂生产过程的局部自治与整体协调的分布式计算机控制系统 （又称分散控制系统）。
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分散控制系统的应用及其自身的不断完善与发展,加速了火电厂自动化的进程 。
八十年代以来，火电机组基本上都采用分散控制系统。
在此基础上，火电厂正向着更加完善、更高层次的 综合自动化 方向发展。
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（三）综合自动化综合自动化是在对各局部生产过程实现自动控制的基础上，从全局最优的观点出发，把火电厂的运作体系视为一个整体，在新的管理模式和工艺指导下，综合运用现代科学技术与手段,将各自独立的局部自动化子系统有机地综合成一个较完整的大系统，对生产过程的物质流、管理过程的信息流、决策过程的决策流等进行有效地控制 和协调，实现生产系统的全局自动化,适应生产和管理过程在社会发展的新形势下提出的 高速度、高效率、高性能、高灵活性和低成本的综合要求。
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目前,开放型分散控制系统的应用,为综合自动化的实现奠定良好的基础 。 火电厂正沿着综合自动化的方向向前发展 。
综合自动化是一种集控制、管理、决策为一体的全局自动化模式。
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第三节 计算机控制系统的基本组成由系统 硬件 和 软件 两大部分组成。
一,硬件部分组成计算机控制系统的硬件一般包括：被控对象、主机、过程通道、外部设备、通讯设备、总线、接口、操作站等。
其结构如图 1— 1所示：
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主机输入设备输出设备外存储器操作站通讯设备接口系统总线接口
A/D
转换变送单元 传感器被控对象
D/A
转换执行机构调节机构开 关 量 输 入 通 道开 关 量 输 出 通 道过程通道外部设备图 1--1 计算机控制系统的硬件组成
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1、被控对象它是被控制的生产设备或生产过程，是控制系统构成的必备客体。实际存在的被控对象是多种多样的，按照输入输出的个数分类，有单输入单输出对象、多输入单输出对象、多输入多输出对象。
2、主机是系统的核心。由 CPU﹑RAM﹑ROM﹑ （ I/O） 电路、
时钟电路和其它支持电路等组成。主机根据生产过程的各种实时信息，按照预定的存放在 ROM的程序和一定的控制规律，自动地进行数据采集、数据处理 ﹑ 逻辑判断 ﹑
越限报警、控制运算等，并产生所需要的控制作用，向被控对象发送控制指令。
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3、操作站操作站一般由,CRT显示装置 ﹑ 触摸屏 ﹑ 数码显示器、通用或（和）专用键盘 ﹑ 鼠标或轨迹球 ﹑ 指示灯、声讯器、以及专用的操作显示面板等组成。。
根据使用人员、职责范围的不同操作站可分为：
系统员站 ﹑ 工程师站 ﹑ 操作员站。
是各类操作人员与系统之间实现信息交换的设备。常称之为,人机联系设备,﹑,人机接口设备,。
用于实现对系统运行的有关操作 ﹑ 操作结果的显示 ﹑ 生产过程的状态监视和报警
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4、其它外部设备指除主机和操作员站所用的输入输出设备之外，计算机系统的其它必备支撑设备，它是为扩大主机的功能而配置的，
按其功能可分成三类：输入设备 ﹑ 输出设备 ﹑ 外存储器。
5、系统总线与接口总线是主机与系统其它设备进行信息交换的某种统一数据格式的公共通路，是一组信号线的集合。一般有单总线 ﹑
双总线和多总线之分,也有内部总线和外部总线之分。
接口是外部设备 ﹑ 过程通道、操作员站等与系统总线之间的挂接部件，用来进行数据格式或电平的转换 ﹑ 信息的传输或缓冲。通常有串行接口、并行接口、管理接口、脉冲接口之分，也有专用和标准之别。
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6、过程通道是计算机和生产过程之间信息传递和变换的桥梁和纽带。
按照传送信号的形式可分为 模拟量通道、开关量通道、数字量通道、脉冲量通道,按照信号的传送方向可分为 输入通道和 输出通道。
模拟量输入通道：接受随时间连续变化的物理量信号，
开关量输入通道：接受只有 0和 1两种状态的信号，
数字量输入通道：接受二进制编码,BCD码信号，
脉冲量输入通道：接受脉冲量形式的信号，
任何输入通道皆通过传感器、变送器测量被控对象的有关过程信息，并将这些信息转换成计算机所能识别的代码。
（ 1）输入通道
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（ 2）输出通道模拟量输出通道：将计算机的输出经 D/A转换为模拟量，
开关量输出通道：计算机逻辑信号的输出通道，
数字量输出通道：计算机数字信号的输出通道，
7、通讯设备是实现不同的功能 ﹑ 不同地理位置的计算机（或有关设备）之间进行信息交换的设备。例如计算机通讯网络 ﹑ 网络适配器 ﹑ 通讯接口、通讯媒体等。
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计算机软件可分为三大类：
1、系统软件运行和管理计算机系统的基本 程序 。 是计算机操作运行的基本条件之一，它一般包括管理计算机资源的实时多任务操作系统、数据库管理系统 ﹑ 网络管理系统、引导程序、调度执行程序、监控程序等。
二,软件部分
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2、支持软件是基于系统软件之上，用于开发应用软件的服务性程序。 包括程序编制语言（汇编语言 ﹑ 高级语言、
面向过程语言） ﹑ 编译程序、编辑程序、调试程序、
诊断程序等。
系统软件和支持软件一般由计算机专业设计人员研制，由计算机厂商提供。 对于用户只要对其有一定程度的了解，并会使用 支持 软件，以更好地编制应用软件。
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3、应用软件是根据用户所要解决的生产和管理实际问题，
借助支持软件而编制的具有一定针对性的计算机程序。 这些程序决定了信息在计算机内的处理方式和算法。
一般包括：过程输入程序 ﹑ 数据处理程序 ﹑ 过程控制程序 ﹑ 过程输出程序 ﹑ 人机接口程序 ﹑ 显示程序 ﹑ 报警程序 ﹑ 打印程序、自检程序以及各种公用子程序等，其质量的优劣直接影响控制系统的运行效果。
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应用软件的开发人员除掌握计算机应用技术外，
还应了解被控对象的运行方式、动态特性以及控制要求，才有可能合理开发应用软件。
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第四节 计算机控制系统的基本类型计算机控制系统的分类方法很多，可以按系统的功能 ﹑ 控制规律、结构 ﹑ 控制方式等进行不同的分类。
一、按系统的功能分类按照系统的功能分类，有以下五种类型：
1,数据采集与处理系统
2．直接数字控制系统
3、操作指导控制系统 （又称计算机开环监督控制系统）
4、监督控制系统
5、分级控制系统
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1,数据采集与处理系统系统原理框图如图 1— 2所示 。
严格地说,DAS不属于计算机控制的范畴，其输出并不直接控制生产过程，但是，任何计算机控制系统都离不开数据的采集和处理，因此,DAS是计算机控制系统的基础和先决条件。
（ Data Acquisition System简称 DAS ）
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被控对象过程输入通道过程输入通道过程输入通道接口接口接口计算机显示打印报警
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图 1--2 数据采集与处理系统
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参数巡回检测与采集；
采集信息的判断、处理和运算；
屏幕显示或打印出各种数据和图表；
异常工况下的声、光报警；
数据的存储和历史资料保存；
参数的实时分析和趋势分析等。
DAS系统的基本功能：
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由计算机或数字控制器取代常规模拟控制器,
直接对生产过程进行闭环控制的系统 。
2．直接数字控制
（ Direct Digital Control 简称 DDC） 系统如图 1— 3所示。
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被控对象过程输入通道过程输入通道接口接口
DDC
计算机显 示报 警系统操作
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图 1--3 直接数字控制系统
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打 印外存储器一台计算机可代替多台模拟控制器，实现多个回路的控制。
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该系统利用计算机实时地采集生产过程的有关数据,并根据一定的控制规律,管理方法和数学模型,计算各控制回路合适的或最优的设定值等,操作人员则根据 CRT显示或打印输出结果,
修正各控制回路的有关参数,调整系统运行状态 。
3、操作指导控制系统
（又称计算机开环监督控制系统）
系统原理框图如图 1— 4所示。
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被控对象模拟量输入通道开关量输入通道控制仪表计算机
CRT
显示打印报警图 1--4 操作指导控制系统人需要人工操作，操作速度受到限制 。
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4、监督控制系统监督控制系统是在 DDC和 操作指导控制系统 基础上发展起来的两级计算机闭环控制系统。它融合了二者的功能。
（ Supervisory Computer Control 简称 SCC）
系统构成原理如图 1— 5所示：
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被控对象输入通道输入通道模拟或数字控制器
SCC
计算机
CRT显示报 警操作台
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图 1--5 监督控制系统
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打 印外存储器
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输出通道
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记 录测量测量控制监督计算机根据反映生产过程工况的实时数据和数学模型，计算出各控制回路的最佳设定值，并对系统中的模拟控制器或数字控制器（一般为 DDC） 的设定值直接进行修改。
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5、分级控制系统
HCS采用纵向分层 ﹑ 横向分散的处理方法，体现了系统工程中,分散,与,协调,的概念，能有效地解决大型工业生产过程的控制、管理及优化的问题。
（ Hierarchical Control System 简称 HCS）
其基本结构如图 1— 6所示：
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经营管理级计算机生产管理级计算机监督控制级计算机 监督控制级计算机直接控制级计算机直接控制级计算机直接控制级计算机直接控制级计算机生 产 过 程管理指令其它管理信息其它部门送主管部门的数据
......
......
.........,..,.....
图 1--6 多功能分级控制系统
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2、分散型计算机控制系统
（ Distributed Control System 简称 DCS）
DCS是由以微处理器为核心的基本控制单元、
数据采集站、高速数据通道、上位监控和管理计算机、以及 CRT显示操作站等组成。
其基本组成如图 1— 8所示：
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生 产 过 程基本控制单元上位计算机
CRT显示操作站
......
图 1--8 分散控制系统的基本结构网间连接器非本系统网络数据采集站......
基本控制单元高 速 数 据 通 道扩展接口各组成部分的作用
（
见教材
）
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DCS采用的是多微处理器分散化的控制结构，
每台微处理器只控制某一局部过程，一台微处理器发生故障将不会影响整个生产过程，从而使危险性分散，整个系统的可靠性提高。
DCS系统硬件采用标准的模件结构，很容易根据需要扩大和缩小系统的规模，系统结构灵活，
应用范围广泛。
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三、按控制规律分类
1、比例积分微分（简称 PID） 控制系统
2、程序和顺序控制系统
3、复杂规律控制系统
4、智能控制系统四、按控制方式分类
1、开环控制系统
2、闭环控制系统
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第五节 计算机控制系统的基本要求由于火电生产的复杂性 ﹑ 特殊性，要求所应用的计算机控制系统除了具备卓越的数据处理能力和富有竞争的性能价格比外，对计算机控制系统还有以下几点基本要求：
一,可靠性要求高二,实时性要求好三,适应性要求强四,人机联系要求完善五,软件配备要求齐全
