计算机控制技术实时性的改善
计算机控制技术课后习题答案
1.1计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
1.2实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
1.5计算机控制系统的特点是什么？微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点：a.控制规律灵活多样，改动方便b.控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制c.能够实现数据统计和工况显示，控制效率高d.控制与管理一体化，进一步提高自动化程度1.6计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。
为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
a.普及应用可编程序控制器b.采用集散控制系统c.研究和发展智能控制系统2.4数字量过程通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道。
数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路等组成。
计算机控制技术(第2版)部分课后题答案
}第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的画出方框图并说明各部分的作用。
答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。
1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。
2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。
3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。
2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么为什么在计算机控制系统中要考虑实时性（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
.（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
3.计算机控制系统有哪几种典型形式各有什么主要特点（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。
缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。
（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）-优点：生产过程始终处于最有工况。
（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。
（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。
}第二章1、什么是工业控制计算机它们有哪些特点答：工业控制计算机是将PC机的CPU高速处理性能和良好的开放式的总线结构体系引入到控制领域，是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。
工业自动化中的计算机控制技术
工业自动化中的计算机控制技术工业自动化是指通过计算机、仪器仪表和执行器等技术手段，对工业生产过程进行监测、控制和优化，以提高生产效率、降低成本和改善产品质量。
在工业自动化系统中，计算机控制技术起到了至关重要的作用。
一、计算机控制技术的基本原理和分类1.1 基本原理计算机控制技术是指利用计算机进行物理过程的控制，主要包括采集过程的信息、处理这些信息并对物理过程进行控制的三个环节。
其中，信息采集是指通过传感器等设备，将物理过程的信息转换成计算机可以处理的电信号；信息处理是指利用计算机对采集到的信息进行运算和处理；控制是指计算机根据处理后的信息，通过执行器等设备对物理过程进行干预和调节。
1.2 分类根据计算机控制技术的不同特点和应用领域，可以将其分为以下几类：1.2.1 逻辑控制技术逻辑控制技术是利用计算机对离散事件进行控制的技术，常用于开关控制、计时器等。
逻辑控制技术通过编写逻辑控制程序，根据输入的条件决定输出的动作，实现对工业过程的控制。
1.2.2 过程控制技术过程控制技术是利用计算机对连续过程进行控制的技术，常用于流程控制、温度控制等。
过程控制技术通过采集过程的信息，对其进行处理和分析，并根据处理结果对过程进行控制，实现对工业过程的自动化控制。
1.2.3 模型预测控制技术模型预测控制技术是利用数学模型对系统进行建模，并通过对模型进行预测和优化来实现对工业过程的控制。
模型预测控制技术可以对工业过程进行长期的预测和优化，以达到最佳的控制效果。
二、计算机控制技术在工业自动化中的应用2.1 生产线控制生产线控制是指利用计算机控制技术对生产线上的设备和工艺进行控制，以实现生产过程的自动化。
通过在生产线上布置传感器和执行器等设备，采集生产过程的信息并对其进行处理和控制，可以提高生产效率、降低成本，并提高产品质量的稳定性。
2.2 机器人控制机器人控制是指利用计算机控制技术对机器人进行控制，实现其灵活和自主的工作能力。
计算机控制技术复习要点
计算机控制技术复习要点1.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？3.计算机控制系统功能分类有哪几种？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备轻易与计算机相连接，生产过程轻易受到计算机的掌控，就叫作“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不轻易与计算机相连接，其工作不轻易受到计算机的掌控，而是通过中间记录介质，依靠人展开联系谢泽生适当操作方式的方式，则叫作“脱机”方式或“离线”方式。
2.微型计算机控制系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？请问：（1）硬件部分和软件部分。
硬件部分由主机，imoUSB，外部设备，检测元件与执行机构，操作台。
促进作用：主机：计算机控制系统的核心，掌控整个生产过程，按掌控规律展开各种掌控运算和操作方式，根据运算结果做出掌控决策；对生产过程展开监督，并使之处在最优工作状态；对事故展开预测和报警；基本建设生产技术报告，列印制表等等。
imoUSB：微机和生产对象之间展开信息互换的桥梁，过程输出地下通道把生产对象的被控参数转换成微机可以发送的数字代码。
过程输入地下通道把微机输入的掌控命令和数据，转换成可以对生产对象展开掌控的信号。
过程输入输出地下通道包含模拟量输入输出地下通道和数字量输入输出地下通道。
外部设备：为不断扩大计算机主机的功能而设置的。
用以表明，列印，存储和传送数据。
检测元件与执行机构：传感器的主要功能就是将被检测的非电学量参数转型为电学量，热电偶把温度信号变为电压信号，压力传感器把压力变为电信号。
变送器的促进作用将传感器获得的电信号转换成适宜计算机USB采用的电信号。
答：1.操作指导控制系统2.直接数字控制系统3.监督计算机控制系统4集散控制系统5现场总线控制及计算机集成制造系统。
《计算机控制技术》计算机控制系统的设计与实现
在以上硬件设计的每一个阶段，都应该遵循边设计，边调试， 边修改的原则，包括元器件测试、电路模块调试、子系统调试等。 这样，问题发现得越早，对整个控制系统的设计、研制的影响就越 小，付出的代价也越小。
（3）来自控制系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，
如逻辑电路相互辐射、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件 间的相互不匹配使用等。这都属于控制设备制造厂家对系统 内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门无 法避免，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经 过考验的系统。
经过上述系统仿真调试，并取得满意控制性能的计算机控 制系统运到现场就可以进行现场安装调试了。现场调试是实际 生产过程对计算机控制系统性能的全面检查与性能评估，与实 验室的半实物调试相比，需要特别注意系统的安全性与抗干扰 等问题。在通过现场安装调试后，就可以投入实际生产过程进 行试运行。在试运行过程中，往往会出现许多错综复杂、时隐 时现的现象，暴露设计缺陷，这时设计者应当认真分析问题根 源，寻求解决方法。同时，系统的可靠性与稳定性也应当长期 考验，针对现场特殊的工作环境，采取行之有效的措施，在经 过一段时间的试运行并取得满意的性能评价之后，整个控制系 统就可以正式投入到实际运行中了。
8.2.4 系统的调试与运行 在硬件、软件的设计过程中，一般已经进行了分模块调试。在系
统投入现场运行之前，还需要在实验室进行硬件、软件的联合调试与 系统的仿真调试。软、硬件联调是整个调试的基础，这个步骤在硬件 设计时就开始了，即逐个功能模块进行边设计边调试，并将调试好的 模块逐步加入硬件系统进行联调。在硬件调试通过的情况下，就可将 软件系统加入进去，进行控制系统硬件软件的联合调试，联合调试的 目的是检验系统硬件、软件设计的正确性与运行的可靠性。在联合调 试过程中，不但会发现软件错误，还会发现一些在硬件调试中未发现 的硬件故障或设计缺陷，可根据情况予以修正。上述软件、硬件的联 合调试一般是脱离实际的被控过程进行的，主要在于检验系统硬件、 软件设计在功能上的正确性，不能全面反映整个控制系统的性能，因 此，还必须经过整个系统的仿真试验来检验系统的实际控制性能是否 能满足指标要求。
微型计算机控制技术
微型计算机控制系统课后题答案第一章微型计算机控制系统的概述puter在微型控制中的作用？他的信息从何处来？其输入信息有用于何处？答：1）完成数据的采集把生产过程参数采集，供人为控制和其他控制系统作用2）将生产过程参数转换为数字量，引进控制程序进行计算把控制经过转换输入计算机。
I从生产过程中来，O都作为控制命令。
2.什么是微机控制的实时性？为什么要强调微机控制的实时性？怎样才能保证微机实时控制作用？答：1）时间越短越好，不影响控制2）因为要求用微机能够在规定的时间范围内完成规定操作要使微机控制具有实时性3）在微机方面还是配备具有实时时钟和优先级中断信息处理电路，在软件方面应具备有完善的时钟管理，中断处理的程序，实时时钟和优先级中断系统这保证微机系统实时的必要性，3.微机在控制系统中的在线操作和离线操作的区别是什么?答：在线是直接交换信息离线是不直接对生产装置进行控制。
4.微机控制系统的硬件一般有哪几个主要部分组成？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道和系统中起什么作用？他有那几种类型？答：1）生产过程，过程通道，微型计算机，人机联系设备，控制操作台。
2）各部分通道和计算机相连3）过程通道将生产过程参数转换并传输到计算机中去，将计算机的控制传输到被控对象中。
4）过程输入(模拟量，开关量)过程输出（模拟量，开关量）5..直接控制数字控制系统的硬件由哪几部分组成？他们的基本功能是什么？直接数字控制系统和监督控制系统的区别在哪里？答：1）生产过程，过程通道，计算机接口。
2）过程通道：将生产过程的参数取进来，控制程序计算，结果送给控制对象。
计算机：信息优化将模拟控制器的给定值。
借口：连接输入端与计算机3）一个直接参与控制，一个不直接参与控制。
6.微机控制系统按功能分类主要有哪几种？按使用的控制规律分类有主要有哪几种？答：1）按功能：数据采集和数据处理直接数字控制系统监督控制系统集散控制系统现场总线控制系统2）按控制规律：程序和顺序控制PID控制复杂规律控制智能控制第二章过程输入输出通道1.微型计算机的对存储器和I/O接口是如何寻址的？它们各用哪些控制信号线和地址信号线？答：1）用mov X访问外部接口和RAM 用,mov指令取RAM信号2）读、写信号线2.试用两个CD4051扩展成16路的多路开关，并说明其工作原理。
计算机控制技术 第2章 工业控制计算机简介
(2) 元器件筛选 除进行一般静态与动态技术指标的测试外， 需进行高温老化与高低温冲击试验，以剔除早期 失效的器件。
(3) 接插件和各种开关采用双触点结构，并对其表面 进行镍打底镀金处理。 (4) 安装工艺 当前的发展趋势是采用多层印制电路板高密度 表面安装技术，减少印制电路板面积和提高抗干 扰性能，以减少外引线数目和长度。
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6. 现场控制站的可靠性与可维护性
在DCS中，现场控制站是直接与生产过程相联系 的单元，因此对它提出了最高的可靠性要求。目前平 均无故障工作时间(MTBF) ≥10万小时，而平均修复时 间（MTTR）≤10分钟，为保证这么高的可靠性指标， 所采取的技术措施有以下几个方面： (1) 元器件选用 采用低额定值的原则，即将功率额定值与使用 温度的额定值分别控制在其标准额定值的50％和75 ％以内。另外，尽量选用CMOS电路与专用集成电 路(ASIC)，能显著降低功耗与减少外引线，大大提 高可靠性。
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②实时性好： 工控机对生产过程进行实时控制与监测，因此要 求它必须实时地响应控制对象各种参数的变化。当过 程参数出现偏差或故障时，工控机能及时响应，并能 实时地进行报警和处理。为此工控机需配有实时多任 务操作系统(RTOS)。
实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够 在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。 主要考虑两个要素： 一是根据生产过程出现的事件能够保持多长的时间； 二是该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反 应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。
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6）信号调理板 在DCS系统中，输入信号中存在各种微弱信 号或强电信号，它们是不能直接输入I／O功能模 板上的，必须先将其转化为0~5V或4~20mA的标 准信号，这项工作就是由信号调理板 来完成。 这些信号调理功能包括： 信号放大 隔离 多路复用 滤波 传感器激励 同步采样与保持
计算机控制技术
计算机控制技术计算机控制技术是一种非常重要的技术领域，它与计算机科学和工程学息息相关。
本文将就计算机控制技术的定义、应用领域、工作原理以及其在社会中的重要性展开讨论。
计算机控制技术简单来说是指通过计算机，对一些设备或系统进行控制和管理的技术。
计算机控制技术是近代科学技术的发展和应用，它与计算机科学、信息科学、自动控制理论等学科有着密切的联系。
同时，计算机控制技术广泛应用于各个行业和领域，如工业生产控制、交通运输控制、环境监测与控制、军事作战控制等。
在工业生产控制方面，计算机控制技术是实现工业自动化的重要手段。
通过搭载计算机控制系统，可以对工业生产中的各种设备和工艺进行精确的控制和监测，提高生产效率和质量，减少人力资源的浪费。
例如，在汽车制造业中，计算机控制技术可以自动化地控制整个生产线，实现汽车的快速生产和集中管理。
在交通运输领域，计算机控制技术也发挥着重要作用。
交通信号灯、地铁列车、高速公路收费系统等，都离不开计算机控制技术的支持。
计算机控制技术可以帮助交通管理部门对交通流量进行精确监测和管理，并根据实时情况调整红绿灯的时序，以减少交通拥堵，提高道路通行能力。
在环境监测与控制方面，计算机控制技术可以用于监测和控制大气质量、水质、土壤质量等环境因素。
通过搭载传感器和计算机控制系统，可以实时监测环境因素的变化，并及时采取相应的控制措施，保护环境和人民的健康。
例如，在一些污水处理厂中，计算机控制技术可以实现对污水处理过程的自动控制，有效提高污水的处理效率和水质的净化程度。
在军事作战控制方面，计算机控制技术在现代军事中起到了关键作用。
计算机控制系统可以用于军事装备和作战系统的控制和管理，实现敌情监测、指挥决策、武器装备控制等功能。
同时，计算机控制技术还可以用于军事仿真训练，提高军事人员的作战能力和实战经验。
总的来说，计算机控制技术是一种广泛应用的技术，它的重要性不言而喻。
通过计算机控制技术，可以实现对各种设备和系统的精确控制和监测，提高生产效率和质量，改善社会生活和环境质量，提高国家的竞争力和发展水平。
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Hefei University计算机控制技术课程论文题目：计算机控制系统实时性的改善措施指导教师：系别：电子信息与电气工程系班级：自动化（1）班姓名：学号：日期：2011年6月11日课程论文《计算机控制系统实时性的改善措施》摘要：大多数情况下，人们使用计算机来解决问题时，主要关注的是计算机的计算结果是否正确，至于计算机为了获得这个结果花费了多长的计算时间并不十分在意。
但是，在相当一部分实际应用中，计算机系统得到结果所花费时间的长短与结果的正确性同等重要，甚至有时更为重要。
计算机控制系统设计实时性原则必不可少，实时性是工业控制系统最主要的特点之一，要求对内部和外部事件都能及时地响应，并在规定的时限内作出相应的处理。
本文章就计算机控制系统实时性提出几点改善措施。
关键词：计算机控制、实时性、改善措施一、计算机控制系统与实时性计算机控制系统(Computer Control System)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。
这里的计算机通常指数字计算机，可以有各种规模，如从微型到大型的通用或专用计算机。
辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。
与被控对象的联系和部件间的联系，可以是有线方式，如通过电缆的模拟信号或数字信号进行联系；也可以是无线方式，如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联系。
被控对象的范围很广，包括各行各业的生产过程、机械装置、交通工具、机器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电器和儿童玩具等。
控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求，也可以是达到某种最优化目标。
系统必须在有限的时间内获得正确结果。
在工程上，人们就把这样的系统叫做实时系统。
也就是说，如果一个系统能及时响应外部事件的请求，并能在一个规定的时间内完成对事件的处理，那么这种系统就叫做实时系统。
于是对实时系统有两个基本要求：第一，实时系统的计算必须产生正确的结果，称为逻辑或功能正确（Logical or Functional Correctness）；第二，实时系统的计算必须在预定的时间内完成，称为时间正确（Timing Correctness）。
在实时系统中系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果，而且依赖于结果产生的时间。
显然，上面所说实时就是及时的意思，或者是动作快的意思。
实时是指信号的输入、运算和输出都要在极短的时间内完成，并根据生产过程工况的变化及时地进行处理。
而实时系统指在事件或数据产生的同时，能够在规定的时间内给予响应，以足够快的速度处理，及时地将处理结果送往目的地的一种处理系统。
这里的实时与快速并非是相同的含义，不论网络的传输速度有多快，只要在规定的响应时间内发生响应动作，则称系统具有实时性。
控制系统的实时性有两层含义：一是指基本控制器的实时性。
一般来说，每一台控制器所要承担的任务不止一项，但每项任务对实时性都有一定要求，且可能会各不相同。
每项任务对实时性的要求将由配置在基本控制器中的“实时多任务管理程序”来承担；二是指通信网的实时性。
控制系统具有通信功能的基本单元通过通信子网联系在一起，这些单元称为“站”，当某站向通信子网请求通信时，它对“响应时间”是有要求的，不同的站对实时性要求可能不同，同一站中的不同通信任务对实时性的要求也可能不同。
二、实时性的改善1、系统应设置中断，根据事件处理的轻重缓急，预先分配中断级别，一旦事件发生，根据中断优先级别进行处理，保证最先处理紧急事件。
能及时响应外部事件的请求，在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作。
2、控制系统网络的实时性改善控制网络中的实时控制信息主要用于对企业生产过程进行控制，这种信息要求实时性比较高，传送信息多为短信息帧，信息交换也比较频繁，信息类型比较确定，网络负载也相对比较稳定。
一般的计算机控制系统主要由检测仪表、计算机和执行机构组成。
系统的各组成部分之间要相互传递信息，一般是由检测仪表将测量到的工艺过程的信息送往计算机，通过计算机计算得出控制信息送到执行机构，对生产过程进行控制。
在现代的工业企业中的生产过程控制，主要实现对生产过程的控制与监控，一般采用二层结构，即现场控制和过程监控，并通过通信子网将监控站、操作站、控制站和现场仪表等连接起来，使得它们之间能够相互通信，从而组成一个完整的系统。
这种控制系统是一般计算机控制系统的扩展，用于大型工业企业的生产过程控制中，完成比较复杂的控制任务。
（1）控制网络本身的硬件性能改善：包括网络的拓朴结构、通信媒体、网络接口的传送速率等等。
通信媒体的传输速率越高、网络接口的传送速率越快，控制网络的实时性越高。
（2）改善网络的通信协议：包括媒体的访问控制方式、网络通信协议的层次结构、传输的可靠性、有无连接控制等等。
层次结构越简单，系统的实时性越高。
而可靠性与实时性是相互矛盾的，对于无连接、无应答的通信方式要比有连接、有应答的通信方式的实时性要高。
其中媒体访问控制方式是控制网络各站点向(或从)媒体发送信息(或取得信息)的时刻，它是LAN的核心，是影响网络实时性各因素中最为关键的因素。
（3）网络的信息量，也称为网络的负载，是指网络在一定时间内需要传送信息的多少。
网络传送信息量越少，其实时性越高。
（4）实时性与通信子网的信道利用率是相互矛盾的。
在工业控制网络中，为了提高系统的实时性，不得不牺牲一部分信道利用率。
针对控制网络，研究它们的传输延迟，即通信子网的实时性，并采用一些方法使之实时性得以提高，能够应用于对实时性要求较高、控制规模较大且比较复杂的控制系统。
3、数据采集实时性的改善把计算机应用与生产过程的控制形成以计算机为中心的控制系统，系统要求能实时采集现场的数据，并对所采集的数据进行及时处理，从而自动的控制相应的执行机构，使某些参数（如：湿度，压力，液位）能按预定的规律变化。
利用计算机及时搜集检测数据，按最佳值对控制对象进行自动调节或自动控制。
随着现代测控技术的广泛应用与深入发展，系统对数据采集的实时性要求也越来越高，高实时性能有效地提高了系统性能，尤其在航空和航天系统中，实时性不仅关乎到系统的性能，还与系统的可靠性和安全性密切相关。
数据采集实时性问题，可以从快速性、稳定性和同步性三个方面进行考虑：（1）在快速性方面，数据的采集和传输部分可通过高性能硬件提高A/D转换效率，减少数据传输时间；在数据保存部分，写入数据库一般耗时较多，需要在软件设计与实现中进行优化设计，提高数据保存效率。
（2）数据采集时间的稳定性，主要是指数据采集、传输和存储过程所用时间的稳定性。
在系统中，采用通用计算机平台和非实时操作系统，必然带来操作系统打断问题，影响数据采集时间的稳定性。
因此，可以选择性能好的工控机和实时操作系统。
（3）数据采集的同步性，是指各节点所采集数据在时间上的一致性。
采用固定帧周期控制，为数据采集的同步性提供了实现基础。
针对系统分布式结构特征，分解数据采集任务，并可通过帧周期内部的时间片划分可以实现时间同步的数据采集。
为满足系统数据采集准确性和实时性指标要求，选取系统主要硬件配置如下：（1）数据库服务器和数据采集上位机均采用工控机。
高配置工控机强大的运算能力可以有效缩短数据处理时间，提高数据采集的快速性。
（2）I/O接口子系统利用。
用多路D/A、A/D高速接口进行模拟量处理，多路DI、DO高速接口进行开关量处理，多路串行接口进行数字量传输。
目前市场上有许多种 A / D采集卡性能都很优异，模拟量采集通过性能良好的A/D采集卡进行数据采集，并将采集的数据转移到共享内存中，其A/D转换时间短，实现了对数据的快速采集。
共享内存是一种常用的进程间通信机制，它可以实现不同进程间共享同一段内存空间，并可以对共享内存区进行读写，从而实现不同进程间快速数据交换。
（3）采取实时网，实时网由美国VMIC公司生产的5565系列反射内存卡组成。
利用该反射内存卡加上光纤传输介质，可实现174 M字节/秒的数据传输速率，同时保证网络传输延迟不超过400纳秒，使得网络传输时间主要取决于共享内存读写时间，保证了数据传输的快速性。
硬件板卡的设置。
系统所选择的A/D采集卡的板卡的输入通道均作为单端输入。
有些板卡支持对单通道数据采集，也支持多通道数据采集，既可以对单通道进行单次采样，也可以对单通道进行连续采样。
这里采用对单通道连续采样，采样前需要设定采样值范围。
采样的触发模式采用内部定时器触发方式。
中断方式位设为定时器中断。
4、数据通信计术的改善（1）采用多串口数据通信技术，其具有连接简单、使用灵活方便、数据传输可靠等优点。
即将一个通信过程分成多个串行通信过程，通过使用多串口通讯卡由软件对各个通讯口同时扫描，实现多串口通信的并行工作方式。
因为Windows支持多任务管理，可以同时对多个串口进行读写操作。
假设有100台仪表，使用5个串口通信所需要的时间仅是用1个串口通信所用时间的1/5，这样可以大大提高通信的速度。
（2）使用多串口智能通信技术，它是一种自带微处理器和双口RAM的高速通信卡，可以插在计算机的扩展槽内。
主要作用是减轻上位计算机处理工作的量，使上位机与底层仪表的通信速度加快，提高整个通信系统数据刷新速度。
5、采用多线程技术一个计算机系统为了提供对于实时性的支持，它的操作系统必须对于CPU 和其他资源进行有效的调度和管理。
在多任务实时系统中，资源的调度和管理更加复杂。
现在的计算机的运行速度已经远远超出了底层数据硬件的传输速度。
如果还是简单的一发一收式简单的顺序控制，则计算机的大量时间将浪费在等待数据上，而不是数据处理上，这样将会严重浪费计算机的资源。
在Windows环境下，微软基类库（MFC）提供了多线程支持，即在软件中可使用多线程技术。
这样可以每一个串口的读写操作对应一个线程，与上层程序的通信也用一个独立的线程，这样上成对仪表的操作可以快速的显现出来。
从宏观的角度看程序在对多个任务进行操作，CPU的运行速度优势得到了最大限度的发挥，充分利用了计算机的资源。
实践证明，采用多线程技术可以可以充分利用计算机CPU的速度优势，加快了整个系统上下层的通信速度，非常有助于提高系统的实时性。
三、总结综上所述，计算机控制系统的实时性改善的方法主要是通过提高数据实时采集，加快数据传输的速度，选择性能好的器件亦可提高实时性，通过软件设计也可以令实时性有所改善等等。
因为计算机的运行速度相对于接口电路和外设而言速度比较高，所以在外电路数据传输速度不高的情况下，再提高计算机的运行速度对实时性的改善作用不明显，现在要做的就是要提高外设器件性能，接口电路的数据传输速度以及数据采集性能的提高。
以上介绍的提高实时性的方法是最基本的方法，可能还有更多更好的方法我没有发现，在以后的学习中我会继续探索的。