第一章 微型计算机控制系统概述
微型计算机控制系统的组成
硬件组成
（1）微型计算机 ） （2）外部设备 ） （3）输入输出通道 ） （4）操作台 ）
第一章 绪论
2．计算机控制系统的软件 ．
软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和。 软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和。 它是微型计算机控制系统的神经中枢， 它是微型计算机控制系统的神经中枢，整个系统 的工作都是在程序的指挥下进行协调工作的。 的工作都是在程序的指挥下进行协调工作的。软 件通常分为两大类：一类是系统软件， 件通常分为两大类：一类是系统软件，另一类是 应用软件。 应用软件。
给定信号 控制器 执行机构 被控对象 被控参数
变换发送单元
测量元件
图1-1 闭环控制系统框图
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第一章 绪论
中给出了开环控制系统框图。 图 1-2中给出了开环控制系统框图 。 它与闭环控 中给出了开环控制系统框图 制系统不同， 制系统不同，它的控制器直接根据给定信号去控 制被控对象工作。 制被控对象工作。被控制量在整个控制过程中对 控制量不产生影响。与闭环控制系统相比， 控制量不产生影响。与闭环控制系统相比，它的 控制性能较差。 控制性能较差。
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第一章 绪论
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第一章 绪论
2．采用新型的控制系统（集散控制系统） ．采用新型的控制系统（集散控制系统）
集散控制系统是分散型综合控制系统（ 集散控制系统是分散型综合控制系统（Total Distributed Control Systems） 或 分 散 型 微 处 理 器 控 制 系 统 ） （Distributed Microprocessor Control Systems）的简称。 ）的简称。 是集散控制系统的组成框图。 图 1-10是集散控制系统的组成框图 。 它以微型计算机为 是集散控制系统的组成框图 核心， 把微型机、工业控制计算机、数据通信系统、 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、 输出通道、 示操作装置、输入 /输出通道、模拟仪表等有机地结合起 输出通道 采用组合组装式结构组成系统， 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。 的综合自动化创造了条件。
微型计算机控制技术课后习题答案
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案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。
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。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
第一章 计算机控制系统概述
第一章计算机控制系统概述§1．1概述随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统。
近几年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感技术、CRT显示技术、通信与网络技术、微电子技术的高速发展，促进了计算机控制技术水平的提高。
本章主要介绍计算机控制系统及其组成、工业控制机的组成结构及特点、计算机控制系统的发展概况和趋势。
1．1．1计算机控制技术研究的内容及特点1、研究的内容：主要研究控制理论、计算机技术（软、硬件技术）、网络通信技术、测量技术、信号处理技术等在微机控制中的应用、以及微机的控制方法及其应用。
2、主要的特点：1）理论性强：应用各种控制理论、信号处理理论等2）综合性强：应用有控制理论、计算机硬件技术、编程技术、网络技术、测量技术、信号处理技术、电子技术等3）实践性强：所有设计、计算必须要反复进行实验；在实践中积累了大量的经验方法、经验数据等4）理论与实践相结合5）实用性强6）应用广泛等1．1．2计算机控制技术这门课所应用到的技术：计算机技术、自动控制技术、微电子技术、信息处理技术、检测与传感技术、通信与网络技术、CRT显示技术等等1．1．3计算机控制技术的现状与发展趋势计算机控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分1．1．4目前，计算机控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流二、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展三、面向测控管一体化设计的DCS系统四、控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展六、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展七、工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展八、工业控制软件正向先进控制方向发展► 1.2. 计算机控制系统的组成► 1.3 计算机控制系统分类► 1.4 计算机控制系统中的计算机► 1.5 微型计算机控制系统的发展趋势§1.2 计算机控制系统的组成★自动控制：在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。
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。
微型计算机控制 - 副本
第一章计算机控制系统概述1.CPU （运算器＋控制器）2.I/O接口（CPU与外设的信息交换纽带）（1）、并行接口8155、8255（2）、串行接口8251等（3）、DMA控制器8237（4）、中断控制器8259（5）、定时器／计数器8253AD DA器件温度、流量等检测或直流电机控制等3. 通用外部设备作用：显示、打印、存储及传送数据,如：打印机、CRT显示器、驱动器、扫描仪等4. 检测元件及执行结构数据采集用的传感器（非电量转换为电量）并转换为标准电压范围内控制执行机构如电动、气动、液压传动等或电动机以控制各监测参数的流入量5.操作台组成：作用开关、功能键、LED数码管及CRT显示器、数字键实际工作中的组成说明：输入----运算控制-----输出1．1．2 微型机控制系统软件软件：程序＋数据结构＋文档系统软件：由计算机厂家提供的，专门用来使用和管理计算机的程序包括：1.各种语言的汇编、解释和编译软件如汇编、C 等2.监控管理程序操作系统、调整程序、故障诊断程序应用软件是面向生产过程的程序，如AD DA转换程序、数字滤波程序、标度变换程序等开发工具有：VF VB VC PB DELPHI LabVIEW等1．2 微型机控制系统分类1．2．1 操作制导控制系统1．2．2 直接数字控制系统（DDC）1．2．3 计算机监督系统（SCC）分为两种SCC+模拟调节器控制系统适合于老企业的技术改造既用上了原有的模拟调节器又实现了最佳给定值控制SCC+DDC控制系统1．2．4 分布式控制系统（DCS）也称为集散控制系统分为三级:分散过程控制级.集中操作监控级.综合信息管理级1．2．5 计算机集成制造系统（CIMS）基本控制思想是采用递阶控制，也即分层控制工厂／车间层.单元层.工作站层.设备层1．2．6 现场总线控制系统（FCS）是分布式控制系统的更新换代产品1．3 微型计算机控制系统发展---概况及趋势1．3．1 单片微型计算机特点：集成度高、功能强2结构合理3抗干扰能力强4指令丰富1．3．3 工业PC机/工控机/PC104总线控制机/单板电脑1．3．4 微型计算机控制系统的发展趋势1) 大力推广应用成熟技术(1)普及应用PLC (2)广泛使用智能化调节器(3)采用新型的DCS和FCS 2) 大力发展和研究智能控制系统3)单片机应用将更加深入1单片机Ｃ语言特点Ｃ语言不仅具有丰富的运算符和数据类型，还能方便的实现各类复杂的数据结构的描述。
第一章 微型计算机系统概述(戴梅萼)
1、3 微处理器、微型计算机微型计算机系统
算术逻辑部件 累加器、寄存器 控制部件 内部总线 存储器（ROM、RAM） 输入输出接口 系统总线 外围设备 系统软件 微 处 理 器
微 型 计 算 机
微 型 计 算 机 系 统
1、4 微型计算机的应用
1、科学计算和科学研究
计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出 的数学问题（数值计算）。 2、信息处理 （数据处理） 主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字 信息进行加工。 3、工业过程控制
用微型计算机实现工业生产控制。
4、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教（CAI）、计算 机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算 机辅助测试（CAT）、计算机集成制造（CIMS）等系 统。 5、人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行 为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的 思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能 信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智 能行为的计算系统。
1、3、3 微型计算机系统的组成 一个微型计算机系统包括硬件系统和软件系统。硬件和 软件的结合，才能使计算机正常工作运行。
计算机硬件系统是一个为执行程序建立物质基础的物理 装置，称为硬件或裸机。
计算机软件系统指为运行、管理、应用、维护计算机所 编制的所有程序及文档的总和。
依据功能的不同，软件分为系统软件和应用软件两大类。
1、3、1 微处理器
微处理器（CPU）由运算器和控制器组成。
• 必须具备功能： *可以进行算术和逻辑运算 *可保存少量的数据 *能对指令进行译码并执行 *能和存储器及外设交换数据 *能提供系统所需的定时和控制 *可以相应其它部件发来的中断请求
第一章微型计算机系统概述
计算机一次能处理的二进制数字的位数。取决于微处理 器的内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度
3. 微处理器的集成度
微处理器芯片上集成的晶体管的密度。 Pentium 310万管/片
4. 内存容量
是CPU可以直接访问的存储器，内存大小反映了计 算机即时存储信息的能力；
以上只是一些主要性能指标，还须综合考虑其他因素。
一、 二，八，十，十六进制数
十进制数的两个主要特点：
1. 有十个不同的数字符号：0, 1, 2, … 9。 2. 遵循“逢十进一”原则。
一般地，任意一个十进制数N都可以表示为：
N=Kn-1×10n-1+Kn-2 ×10n-2+······+K1×101+K0×100
+
m
K-1×10-1+K-2×10-2+······+K-m×10-m = Ki 10 i
i n 1
*基数：数制所使用的数码的个数
*权：数制中每一位所具有的位值.
整数部分 小数部分
式中，10称为十进制数的基数，i表示数的某一位，10i 称该位 的权，Ki 表示第I位的数码。 Ki 的范围为0~9中的任意一个数
设基数用R表示，则对于二进制，R=2, Ki为0或1， 逢二进一。
m
N= Ki 2i i n1
4. 按体积大小分：
(1) 台式机(又称桌上型) (2) 便携式(又称可移动微机、笔记本型、
膝上型、口袋型、掌上型和钢笔型)
四、微型计算机的主要性能指标
1. 运算速度
通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)，是指每秒 钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”(MIPS) 来描述。
《计算机控制技术》课程教学大纲
计算机控制技术课程教学大纲Techno1ogyofMicrocomputercontro1学时数：40其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化类各专业的“主干专业课程”，属工程技术类课程。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识，以及基本的应用技术。
并具备独立设计计算机控制系统的能力，为今后从事工业自动化方面的工作打下一个基础。
二、课程教学的基本要求（一）熟练掌握计算机控制系统的组成与接口技术；（二）掌握和理解计算机控制系统的常用控制算法；（H）熟练掌握计算机控制系统的设计方法和实现过程；（四）了解计算机控制技术的发展趋势及前沿课题。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章微型计算机控制系统概述（4学时）基本内容：计算机控制系统的概念、组成，计算机控制系统的分类以及发展。
基本要求：1、熟悉微机控制系统的组成（硬件结构和软件组成）。
2、了解微机控制技术的发展趋势。
重点：计算机控制系统的发展概况。
难点：计算机控制系统的分类。
第二章计算机控制系统的过程通道接口技术（6学时）基本内容：数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。
基本要求：1、掌握模拟量输入、输出通道的设计。
2、掌握数字量输入、输出通道的设计。
3、了解过程通道的结构形式。
能够根据控制系统要求选择输入输出通道中所用到的各种器件，掌握工作原理和使用方法。
能正确地绘制出系统的硬件电路原理图。
重点：采样/保持器、D/A转换器、A/D转换器接口设计难点：采样定理与数据采集第三章人机交互接口技术（4学时）基本内容：人机交互输入接口技术，人机交互输出接口技术。
基本要求：1、掌握常用键盘和常用1ED显示器的工作原理及接口设计方法。
2、能够根据控制系统要求正确的设计出键盘和显示器的接口电路，以及接口程序设计。
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(b)
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计 算 机
这属于计算机在线最优控制的一种形式。当上位机
出现故障时，可由下位机独立完成控制。下位机直
接参与生产过程控制，要求其实时性好，可靠性高 和抗干扰能力强；而上位机承担高级控制与管理任 务，应配置数据处理能力强，存储容量大的高档计 算机。
分级计算机控制系统
分散控制系统--是以微处理器为基础，借助于计 算机网络对生产过程进行集中管理和分散控制的 先进计算机控制系统。由于早期开发的分散控制 系统在体系结构上具有分散式系统的特征，因此 国外将该类系统取名为分散控制系统，国内也有 人将其称为集散型控制系统，或者是分布式控制 系统。分散控制系统简称为DCS。DCS 采用分散 控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协 调的设计原则。
计算机控制技术--是把计算机技术与自动化控制系统融为一体的 一门综合性学问，是以计算机为核心部件的过程控制系统和运 动控制系统。从计算机应用的角度出发，自动化控制工程是其 重要的一个应用领域；而从自动化控制工程来看，计算机技术 又是一个主要的实现手段。本书立足于工业自动化的领域，讨 论这种不同于普通计算机的计算机控制系统的结构组成、相关 技术及其工程应用。下图为一个制药车间的自动化生产流程。
第一章
微型计算机控制系统概述
本章要点 1.了解计算机控制系统的基本概念 2.了解计算机控制系统硬件组成与软件 组成。 3. 初步认识微型计算机控制系统分类与 发展趋势
本章主要内容
引言
1.1
1.2 1.3
微机控制系统的组成
微机控制系统的分类 微机控制系统的发展概况及趋势
引言
报告
人工监管
给定值 测量值
给定值
测量值
DDC A/D D/A
A/D
多路开关
多路开关
反多路开关 检测元件 检测元件
生产过程 生产过程
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SSC
生 产 过 程
调节
测量
模 拟 调节器
(a)
设定值
工艺数据 记录 显示 打印
计 算 机
生 产 过 程
调节 测量
SSC
DDC 计算机
设定值
工艺数据 记录 显示 打印
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计算机监督系统（SCC）
计算机监督系统（Supervisory Computer Control）简称SCC系统。 SCC系统有两种不 同的结构形式。一种是SCC+模拟调节器，另 一种是SCC+DDC控制系统。 （1）SCC+模拟调节器控制系统 （2）SCC+DDC控制系统
管理命令 管理命令 报告 人工监管
开环控制系统
r
给定值 控制器
u
控制作用
执行器
q
操纵变量
被控对象
y
被控量
(b) 开环控制系统
开环控制系统--不同于闭环系统，它不需要被控 对象的测量反馈信号，控制器直接根据给定值驱动 执行器去控制被控对象，所以这种信号的传递是单 方向的。开环控制系统不能自动消除被控量与给定 值之间的偏差，其控制性能不如闭环系统。
在线方式和离线方式
★ 在线方式或联机方式：生产过程和计算机直接连接，并受
计算机控制的方式。 ★ 离线方式或脱机方式：生产过程不和计算机相连，且不受 计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
实时的含义
★ 实时：是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范
围内完成。
★ 实时控制系统必定是在线系统。
单片微型计算机
随着微电子技术与超大规模集成技术的 发展，计算机技术的另一个分支 ── 超小型 化 的 单 片 微 型 计 算 机 (Single Chip Microcomputer) 简称单片机诞生了。它是 将 CPU 、存储器、串并行 I/O 口、定时 / 计数 器、甚至A/D转换器、脉宽调制器、 图形控 制器等功能部件全都集成在一块大规模集成 电路芯片上，构成了一个完整的具有相当控 制功能的微控制器。
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1.3.2 微机控制系统的发展趋势
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可编程控制器
可编程逻辑控制器--简称可编程控制器或PLC，是计算 机技术与继电逻辑控制概念相结合的产物，其低端为常 规继电逻辑控制的替代装置，而高端为一种高性能的工 业控制计算机。它主要由CPU、存储器、输入组件、输 出组件、电源及编程器等组成。外观如图所示。
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1.3 微机控制系统的发展概况及趋势
1946年世界上第一台电子计算机ENICA问世 1·3·1计算机控制系统的发展概况 1．计算机控制技术的发展过程 ► 开创时期（1955～1962年） ► 直接数字控制时期（1962～1967年） ► 小型计算机时期（1967～1972年） ► 微型计算机时期（1972年～至今）
程之间信息传递和变换的连接通道）
模拟量输入通道AI 模拟量输出通道AO 开关量输入通道DI 开关量输出通道DO
★外部设备
输入设备
输出设备
外存储器
★ 操作台
（CRT）显示器或(LED)数码显示器 键盘（功能键和数字键）
计算机控制系统的软件组成
软件是指能完成各种功能的计算机程序的总 和。它是微型计算机控制系统的神经中枢， 整个系统的工作都是在程序的指挥下进行 协调工作的。软件通常分为两大类：一类 是系统软件，另一类是应用软件。
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1.1 微型计算机控制系统的组成
图1-3 微型计算机控制系统原理图 微机控制系统的组成：微型计算机、接口电路、外部通用设 备和工业生产对象等组成。
计算机控制系统的硬件组成
★ 主机（单片机、CPU）
中央处理器（CPU） 内存储器(RAM和ROM)
★接口电路: 主机与外部设备、输入输出通道进行信息交换的桥梁 ★过程输入/输出通道（计算机和控制过
的外形类似普通计算机，如图所示。
不同的是它的外壳采用全钢标准的工业加固型机 架机箱，机箱密封并加正压送风散热，机箱内的原普 通计算机的大主板变成通用的底板总线插座系统，将 主板分解成几块PC插件，采用工业级抗干扰电源和 工业级芯片，并配以相应的工业应用软件。 总线式工控机具有小型化、模板化、组合化、 标准化的设计特点，能满足不同层次、不同控制对象 的需要，又能在恶劣的工业环境中可靠地运行。因而， 它广泛应用于各种控制场合，尤其是十几到几十个回 路的中等规模的控制系统中。
可编程控制器（PLC）特点：
一种数字运算操作的电子系统,专为工业环 境下应用而设定;
采用可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序 控制、定时、计数和算术操作的指令，并通过数字式、模拟 式的输入和输出； 应用广泛--不仅在顺序程序控制领域中具有优势，而且在运动 控制、过程控制、网络通信领域方面也毫不逊色； PLC具有系统构成灵活，扩展容易，编程简单，调试容易， 抗干扰能力强；
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现场总线控制系统 FCS
操 作 站
LAN（局域网）
服务器
H2现场总线 ……. 现场节点
H1
H1
网 桥
模拟量输 入功能块 AI110
H1现场总线
控制功能块 差压变 送 器 PIDI10 AOI10 …... 模拟量输出 功能块
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现场总线控制系统即FCS--是新一代分布式控制结 构。该系统改进了DCS成本高和由于各厂商的产品通 信标准不统一而造成的不能互联等弱点，采用集管理 控制功能于一身的工作站与现场总线智能仪表的二层 结构模式，把原DCS控制站的功能分散到智能型现场 仪表中去，形成一个彻底的分散控制模式。每个现场 仪表(例如变送器、执行器)都作为一个智能节点，都 带CPU单元，可分别独立完成测量、校正、调节、诊 断等功能，靠网络协议把它们连接在一起统筹工作。
现场总线控制系统（FCS）
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操作指导控制系统
优点：结构简单，控制灵活和安全。 缺点：要由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
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操作指导控制系统 --是基于数据采集系统的一 种开环结构。计算机根据采集到的数据以及工艺 要求进行最优化计算，计算出的最优操作条件， 并不直接输出控制被控对象，而是显示或打印出 来，操作人员据此去改变各个控制器的给定值或 操作执行器，以达到操作指导的作用。它相当于 模拟仪表控制系统的手动与半自动工作状态。 OGC 系统的优点是结构简单，控制灵活和安全。 缺点是要由人工操作，速度受到限制，不能同时 控制多个回路。
图1-3 计算机控制系统原理框图
图1-2 计算机控制系统原理图
计算机控制系统的工作原理
a.实时数据采集--对来自测量变送器的被控量的瞬 时值进行采集和输入 ；
b.实时数据处理--对采集到的被控量进行分析、比 较和处理，按一定的控制规 律运算，进行控制决策； c.实时输出控制--根据控制决策，适时地对执行器 发出控制信号，完成监控任 务；
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直接数字控制系统（DDC）
CRT 打印机 计 算 机 输入通道 (AI.DI） 生 产 过 程
报
警
操作台
输出通道 (AO.DO)
★ 要求：实时性好、可靠性高和适应性强 ★ 一台计算机通常要控制几个或几十个回路
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DDC 系统 -- 是用一台计算机不仅完成对多个被控参 数的数据采集，而且能按一定的控制规律进行实时决 策，并通过过程输出通道发出控制信号，实现对生产 过程的闭环控制，为了操作方便，DDC系统还配置一 个包括给定、显示、报警等功能的操作控制台。DDC 系统中的一台计算机不仅完全取代了多个模拟调节器， 而且在各个回路的控制方案上，不改变硬件只通过改 变程序就能有效地实现各种各样的复杂控制。
计算机闭环控制系统原理组成
控制计算机 生产过程
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