本课程所涵盖的相关基础知识 计算机技术 （包括硬件、软件、网络、通讯等） 自动控制理论 （包括系统建模、控制理论、仿真等） 检测技术及仪表 工程技术 （包括对象背景知识、工程设计与实施等） 绪论 1.1 计算机控制系统概述 1 计算机控制系统 计算机控制系统定义 模拟系统：  缺点：控制器硬件实现，参数不可调 计算机控制系统 利用数字控制器（手段，如微机、单片机、工控机、分布式控制器、可编程控制器）来实现生产过程自动控制（目的）的系统称为计算机控制系统。它由工作在离散状态下的数字计算机（或专用数字控制器）和工作在连续状态下的被控对象两大部分组成。其原理结构图如图1所示。  图1 数字控制系统原理结构图 ? 由计算机作为控制器的采样数字控制系统在数学上可以等效成一个典型采样控制系统，如图2所示。         ? 图2 数字控制系统等效结构图 三个主要任务（定时中断实现） 实时数据采集和处理 实时控制决策：软件算法 实时控制输出 2 实时的含义 信号的输入、控制器的计算及控制输出等一系列工作，必须在采样周期内或某一特定的时间内完成。 3 在线方式或离线方式 在线方式：满足实时要求的方式称为在线方式（现场直播）。 离线方式：无实时性要求的方式称离线方式（录像）。 4计算机控制系统的组成   三类信号 离散 数字量：每位二进制信号表示一个控制量 开关量：每一位可以表示该控制量的状态 连续 模拟量：连续变化的量（如温度） 5 工控机的特点 具有可靠性和可维护性 可靠性：平均无故障时间 可维护性：系统一旦出现故障后能在短时间内迅速修复完毕，恢复正常。 环境的适应性强 控制的实时性 较完善的接口 配备合理的软件 1.2 计算机控制系统的分类及典型系统简介 一、计算机控制系统的分类 名称 定义 图 优点 缺点  操作指导系统 从客观来看是由人构成的闭环控制系统，实际 上此系统为一开环系统。计算机只是构成了一个数据采集分析系统。 P5 1-3 具有一定智能 速度慢  DCC 微型机通过模拟或数字量通道，对一个或多个被控量进行检测，采集来的信号进行处理后，按设计好的控制规律进行控制量计算。主要特点：计算机直接参与闭环控制 P5 1-4 与模拟控制控制器相比，控制器设计灵活   SCC监督系统 SCC＋模拟 根据现场检测的实际数据，由计算机按照描述生产过程的数学模型(设定值不是恒定值)，计算出设定值，控制生产过程，从而使生产过程处于最优工作状况的控制系统。 P5 1-5 功能强大    SCC＋DCC      分级计算机控制系统（集散） 装置控制级（DDC级） 车间监督级（SCC级） 工厂集中控制级（MIS） 企业管理级（MIS） P5 1-6 减少传输误差，简化系统构成，节省工程投资，增加系统可靠性。   二、典型的计算机控制系统 1.23 计算机控制系统的发展趋势 一、集散系统（DCS） 以微型计算机为核心，把微型机、工业控制计算机、数据通信系统、显示操作装置、输入 /输出通道、模拟仪表等有机地结合起来，采用组合组装式结构组成系统，为实现工程大系统的综合自动化创造了条件。 二、计算机集成制造系统（CMIS） CIMS在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将其制造工厂全部生产活动有关的各种分散的自动化系统有机的集成起来。它包含了一个制造工厂的设计、制造及经营管理三方面功能。 对于钢铁企业来说，从企业高层领导的宏观决策到岗位工人的具体操作，其基本组织方式可分为五级，即决策级、管理级、车间调度级、过程控制级和设备控制级。钢铁生产制造企业信息化的基础和主要内容必须与企业核心业务组织方式紧密联系在一起。