计算机控制技术综述及发展方向
现代计算机控制技术的发展趋势

现代计算机控制技术的发展趋势随着科技的不断进步,计算机控制技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
它不仅应用于工业自动化、智能交通等领域,还深深地渗透到了我们的日常生活中。
本文将探讨现代计算机控制技术的发展趋势,包括人工智能、物联网、云计算以及边缘计算等方面。
一、人工智能技术的崛起人工智能(Artificial Intelligence,AI)作为一门新兴的技术,将计算机的智能化水平推向了新的高度。
传统的计算机控制技术往往需要人为地设定各种规则和条件,而人工智能技术则能够通过机器学习和深度学习等手段,使计算机具备自主学习和推理的能力。
随着人工智能技术的不断发展,计算机控制系统将更加智能化、自适应和灵活。
在工业自动化中,人工智能技术的应用可以使生产线实现自动化调整和优化,提高生产效率和质量。
而在智能家居领域,人工智能技术为我们提供了语音控制、智能物联等创新解决方案,使我们的生活更加便捷和舒适。
二、物联网的融入物联网(Internet of Things,IoT)是指通过互联网将日常生活中的各种物品连接起来,实现智能化管理和控制。
在现代计算机控制技术的发展中,物联网的融入起到了重要的推动作用。
物联网技术使得各种设备和传感器能够相互连接和通信,形成一个庞大的网络系统。
通过物联网,计算机可以实时获取各种数据,并做出相应的控制决策。
例如,在智能城市中,可以通过物联网技术实时监测交通情况,并调整信号灯的时间,实现智能化的交通管理。
随着物联网技术的不断发展,计算机控制系统将与更多的设备和传感器实现互联互通,进一步推动了计算机控制技术的发展。
三、云计算的兴起云计算(Cloud Computing)是指利用互联网将计算资源和服务交付给用户。
云计算技术的兴起为计算机控制技术的发展提供了强有力的支持。
传统的计算机控制系统往往需要部署在本地服务器上,而云计算技术使得计算资源和服务可以通过互联网进行远程访问和调用。
这种方式使得计算机控制系统具备了更高的可扩展性和灵活性,用户可以根据需要快速调整计算资源的规模和配置。
计算机控制技术

计算机控制技术计算机控制技术是一种集计算机、控制、传感器、执行器等技术于一体的先进技术,它充分利用现代计算机和控制理论,将数据处理和自动控制相结合,实现对各种过程的自动调节控制,广泛应用于工业、农业、商业、医疗以及机场、交通等领域。
一、计算机控制技术的发展历程计算机控制技术的发展历程可以追溯到1960年代,当时美国的空间计划需要研究开发一种新的计算机控制技术,在这个研究过程中,人们发现了数字控制机床,这是第一款用计算机实现自动控制的机床。
从此以后,计算机控制技术得以广泛应用。
1970年代,计算机技术的发展和进步推动了控制技术的飞速发展,出现了工业控制计算机和可编程控制器(PLC),用它可以完成对机器和工艺的自动控制。
随着计算机控制技术的不断发展,出现了更为高级的数字信号处理器,这种处理器可以对控制数据进行实时处理和计算,从而更为准确地实现对工艺的控制。
二、计算机控制技术的分类根据控制对象的不同,计算机控制技术可以分为以下几类:1、过程控制过程控制是一种用计算机实现对工艺过程的控制技术,它可以实现对工艺参数的实时监控,及时调整,从而保证产品质量。
例如,化工、冶金、纺织等行业都需要用到过程控制技术。
2、制造自动化控制制造自动化控制是一种用计算机控制技术实现对生产流程的自动化控制技术。
它可以通过编程控制机器人、自动化流水线等设备,从而提高生产效率,降低生产成本。
3、工程控制工程控制是一种用计算机控制技术实现对工程项目的控制技术,例如,用计算机控制技术实现对道路、桥梁、建筑物等工程项目的施工,从而提高工程建设的效率和质量。
三、计算机控制技术的应用计算机控制技术在各个领域都有着广泛的应用,例如:1、工业制造计算机控制技术在工业制造领域有着广泛的应用,例如,数字控制机床、机器人、自动化流水线等设备都是用计算机控制技术实现了自动化控制。
2、交通运输计算机控制技术在交通运输领域也有着广泛的应用,例如,用计算机控制技术实现地铁、公交车等公共交通工具的运营、交通信号灯的控制等。
计算机控制技术综述及发展方向

计算机控制技术的综述及发展方向摘要:计算机控制技术及工程应用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。
控制系统的发展趋势:向国产DCS系统转移,向PLC转移,向现场总线控制系统FCS转移,而以PC 为基础的控制系统(PC-Based Control System, PCBCS)也呈现良好的发展态势。
关键词:计算机控制;多元化;发展方向1 计算机控制系统的概述计算机控制系统(Computer Control System,简称CCS)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。
工业上定义为利用计算机实现工业生产过程的自动控制系统。
1.1 计算机控制系统的特点(1) 系统控制功能强通过强大的数字、逻辑计算能力实现复杂运算;通过通讯实现大规模系统的控制;通过数据存储实现人工智能。
工业上随着生产规模的扩大,模拟控制盘越来越长,这给集中监视和操作带来困难;而计算机采用分时操作,用一台计算机可以代替许多台常规仪表,在一台计算机上操作与监视则方便了许多。
(2) 操作的灵活性强(人机对话功能强)、界面友好常规模拟式控制系统的功能实现和方案修改比较困难,常需要进行硬件重新配置调整和接线更改;而计算机控制系统,由于其所实现功能的软件化,复杂控制系统的实现或控制方案的修改可能只需修改程序、重新组态即可实现。
另外硬件和软件的通用型强,便于系统的开发和修改,如:软件通用级(ANSYS)、硬件系统通用级(PC平台)、芯片通用级(软核)等。
(3) 实现资源共享性常规模拟控制无法实现各系统之间的通讯,不便全面掌握和调度生产情况;计算机控制系统可以通过通信网络而互通信息,实现数据和信息共享,能使操作人员及时了解生产情况,改变生产控制和经营策略,使生产处于最优状态。
计算机控制技术综述

计算机控制技术综述摘要: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,因此,充分理解计算机控制技术是十分重要的。
近年来,自动控制技术、计算机技术、网络与通信技术、检测与传感器技术、显示技术、电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的变革。
在现代工业,人们利用计算机控制技术可以完成常规控制技术无法完成的任务,达到常规控制技术无法达到的性能指标。
关键字:计算机控制,CCS,DCS,FCS1、计算机控制系统计算机控制系统(Computer Control System CCS)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。
1.1 计算机控制系统的组成计算机控制系统由计算机(工控机)和生产过程两大部分组成1.1.1工业控制机工业控制机是按照生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,包括硬件和软件两个组成部分。
(1)硬件组成包括主机板、内部总线和外部总线、人机接口、硬盘系统、通信接口、输入输出通道。
(2)软件可分为系统软件和应用软件系统软件包括实时多任务操作系统、引导系统、调度执行程序。
应用软件包括输入程序、过程控制程序、过程输出程序、人机接口程序和公共子程序等。
1.1.2 生产过程生产过程包括被控对象的测量变送、执行机构、电气开关等装置。
1.2计算机控制系统的工作原理在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出是数字信号,因此需要有A/D和D/A 转换器。
计算机控制技术简介

计算机控制技术简介计算机控制技术是一种应用计算机和自动控制原理实现对各类设备、系统和过程进行控制和管理的技术。
它通过计算机的高效运算、智能决策和迅速响应能力,为工业、交通、农业、医疗等领域提供了强大的支持和推动力。
本文将从计算机控制技术的起源、应用领域、关键技术和发展趋势等方面进行探讨。
一、计算机控制技术的起源和发展计算机控制技术的起源可以追溯到20世纪50年代,当时计算机技术刚刚起步,人们想通过计算机实现对工业生产过程的自动控制。
最早的计算机控制系统主要利用数字计算机进行控制,并实现一些简单的自动化操作。
随着计算机硬件和软件技术的发展,计算机控制技术得到了快速的推广和应用。
二、计算机控制技术的应用领域计算机控制技术在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产中,计算机控制技术可以实现对生产线的自动化控制,提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域,计算机控制技术可以实现智能交通管理、优化调度和车辆导航等功能。
在农业生产中,计算机控制技术可以实现精准农业管理、智能化灌溉和自动化收割等操作。
在医疗健康领域,计算机控制技术可以实现医疗设备的精确控制和医疗信息管理等。
三、计算机控制技术的关键技术1. 传感器技术:传感器是计算机控制技术的重要组成部分,可以将物理量、化学量等转化为计算机可读取的电信号。
传感器技术的发展使得计算机可以实时获取各种信息,并根据信息进行反馈和控制。
2. 数据采集与处理技术:数据采集与处理技术是计算机控制技术的核心。
通过各种设备和传感器采集到的数据,计算机可以进行高速、准确的数据处理和分析,从而实现对控制系统的精确控制。
3. 控制算法与模型技术:控制算法和模型技术是计算机控制技术的关键。
通过建立准确的数学模型和设计合理的控制算法,可以实现对各种复杂系统和过程的自动控制。
4. 人机交互技术:人机交互技术是计算机控制技术的重要组成部分,可以实现人与计算机之间的信息交流和指令传递。
通过人机交互技术,用户可以直观地了解和控制计算机控制系统,提高系统的可用性和易用性。
计算机控制技术总结

计算机控制技术总结计算机控制技术总结计算机控制技术是指利用计算机技术,对各种设备和系统进行控制和管理的一门技术。
随着计算机技术的快速发展,计算机控制技术在各个领域都得到了广泛应用。
本文将对计算机控制技术的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势进行总结分析,并探讨其在产业转型升级、智能制造等方面的作用。
1. 计算机控制技术的发展历程计算机控制技术的起源可以追溯到20世纪50年代中期,当时计算机技术刚刚起步,主要应用在军事、科研和大型工程等领域。
随着计算机硬件和软件技术的不断进步,计算机控制技术逐渐得到了普及和应用。
1969年,美国宇航局成功实现了计算机控制飞行器的目标,这标志着计算机控制技术取得了重大的突破。
20世纪80年代以后,随着微电子技术和信息技术的飞速发展,计算机技术得到了大规模应用和普及。
计算机在工业自动化、军事领域、航空航天等领域的应用不断扩展,计算机控制技术也迅速发展。
1990年以后,计算机控制技术逐渐和其他技术手段(例如机械、电子、传感器等)相结合,形成了多学科交叉的新兴学科-工程控制理论和方法。
2. 计算机控制技术的应用领域计算机控制技术在各个领域都得到了广泛应用,以下是几个重要的应用领域:(1)工业自动化:工业自动化是计算机控制技术最早和最为广泛应用的领域之一。
通过计算机控制技术,可以实现对生产线、机器设备、物流系统等各种工业系统的自动化控制和管理,提高生产效率和产品质量。
(2)智能交通:计算机控制技术在智能交通系统中发挥着重要作用。
通过引入计算机控制技术,可以实现对交通信号、道路监控、车辆跟踪等方面的智能化管理,提高交通系统的运行效率和安全性。
(3)医疗设备:计算机控制技术在医疗设备中的应用也日益增多。
例如,计算机控制技术可以实现对医疗设备的自动化控制和监测,提高医疗设备的效率和安全性;同时,还可以将医疗设备与医疗信息系统相连接,实现医疗数据的实时传输和查询。
(4)农业生产:计算机控制技术在农业生产中的应用也越来越广泛。
浅析计算机控制技术

浅析计算机控制技术随着科学技术的不断进步,人们更多的利用计算机来实现对各领域的控制。
计算机技术、自动控制技术、CRT显示技术、检测与传感器技术、微电子技术的高速发展以及通信与网络技术的发展,为计算机控制技术的发展带来了巨大的推动力。
本文将就计算机控制技术的概述、特点、应用方式、发展方向这几个方面做出论述。
一、计算机控制技术之概述以计算机应用技术、自动控制技术和电子技术作为基础的计算机控制技术,在实现自动化的生产过程、精密化的生产技术、信息化的生产设备及最佳化的机电控制系统的过程中,把计算机控制技术作为核心,并充分综合利用了可编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术。
由此可见,一个完整的计算机控制系统应由被控对象、主机、外围设备、外部设备、软件系统和自动化仪表几个部分组成,硬件和软件均是组成计算机控制系统的最重要的两大组成部分。
而计算机控制系统的控制过程则由实时数据采集、实时控制决策及实时控制三个方面来实现控制。
二、计算机控制系统的特点1.从结构维度分析,数字计算机才是计算机控制系统执行控制功能的核心部件,执行机构和测量装置等是其常用的模拟部件。
由此可见,计算机控制系统是数字部件和模拟部件的混合系统。
2.从信号形式分析,计算机控制系统中除了有连续模拟信号之外,离散数字和离散模拟等信号形式也是其常用的信号形式。
3.从控制系统的本质分析,计算机控制系统与连续控制系统在本质上有很多不同之处,主要是由于计算机控制系统中除了连续信号外,还有数字信号,因而需采用专门的理论来对它进行分析和设计。
4.从灵活性和适应性分析,在计算机控制系统中,如果想修改一个控制规律,仅仅修改软件即可,降低了对复杂的控制规律和控制方案进行在线修改的难度,从而使控制系统呈现出灵活性和适应性的特征。
5.在计算机控制系统中,高速的运算能力是计算机的特性,因而控制计算机可以采用分时控制的方式达到同时控制多个回路的目的。
6.采用计算机控制,有助于实现管理与控制的一体化,推动企业的自动化向更高层次发展。
计算机控制技术的发展及趋势

计算机控制技术的发展及趋势张赟枫自动化13040901130425一、计算机控制技术的发展1、第一代工业计算机控制技术第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期,盛行于80 年代末和90年代初期,到90年代末期逐渐淡出工控机市场,其标志性产品是STD总线工控机。
STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线,随后发展成16位总线,统称为STD80,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。
国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等,而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。
STD总线工控机是机笼式安装结构,具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用,国内的总安装容量接近20万套,在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。
2、第二代工业计算机控制技术1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机,震动了世界,也获得了极大成功。
随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业控制机市场。
美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代,全世界近65%的工业计算机将使用IPC,并继续以每年21%的速度增长”。
历史的发展已经证明了这个论断的正确性。
IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段:第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初,这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。
90年代末期,ISA总线技术逐渐淘汰,PCI总线技术开始在IPC中占主导地位,使IPC工控机得以继续发展。
但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的限制,使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题,IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出,向管理信息化领域转移,取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。
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计算机控制技术的综述及发展方向摘要:计算机控制技术及工程应用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。
控制系统的发展趋势:向国产DCS系统转移,向PLC转移,向现场总线控制系统FCS转移,而以PC 为基础的控制系统(PC-Based Control System, PCBCS)也呈现良好的发展态势。
关键词:计算机控制;多元化;发展方向1 计算机控制系统的概述计算机控制系统(Computer Control System,简称CCS)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。
工业上定义为利用计算机实现工业生产过程的自动控制系统。
1.1 计算机控制系统的特点(1) 系统控制功能强通过强大的数字、逻辑计算能力实现复杂运算;通过通讯实现大规模系统的控制;通过数据存储实现人工智能。
工业上随着生产规模的扩大,模拟控制盘越来越长,这给集中监视和操作带来困难;而计算机采用分时操作,用一台计算机可以代替许多台常规仪表,在一台计算机上操作与监视则方便了许多。
(2) 操作的灵活性强(人机对话功能强)、界面友好常规模拟式控制系统的功能实现和方案修改比较困难,常需要进行硬件重新配置调整和接线更改;而计算机控制系统,由于其所实现功能的软件化,复杂控制系统的实现或控制方案的修改可能只需修改程序、重新组态即可实现。
另外硬件和软件的通用型强,便于系统的开发和修改,如:软件通用级(ANSYS)、硬件系统通用级(PC平台)、芯片通用级(软核)等。
(3) 实现资源共享性常规模拟控制无法实现各系统之间的通讯,不便全面掌握和调度生产情况;计算机控制系统可以通过通信网络而互通信息,实现数据和信息共享,能使操作人员及时了解生产情况,改变生产控制和经营策略,使生产处于最优状态。
(4) 计算机的智能控制计算机具有记忆和判断功能,它能够综合生产中各方面的信息,在生产发生异常情况下,及时做出判断,采取适当措施,并提供故障原因的准确指导,缩短系统维修和排除故障时间,提高系统运行的安全性,提高生产效率,这是常规仪表所达不到的。
1.2 计算机控制系统的组成及分类这里的计算机通常指数字计算机。
辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。
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。
与一般控制系统相同,计算机控制系统可以是闭环的,也可以是开环的。
计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。
计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。
系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。
应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。
它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。
图1为计算机控制系统的一般组成框图。
计算机控制系统主要有以下几个类别:操作指导控制系统(OGC)、直接数字控制(DDC) 、现场总线控制系统(FCS)、监督计算机控制系统(SCC)、分散控制系统(DCS)等。
目前微型计算机控制系统的发展趋势主要有可编程控制器(PLC)、采用新型的控制系统(集散控制系统)、人工智能、神经网络控制系统。
2 控制系统类型的多元化20世纪后半叶,由于计算机、通信、控制、仪表、软件等技术的飞速发展,不仅产生了多种多样的自控产品,也丰富了人们进行自控设计的思路与方案。
在工业生产过程中,1969年问世的PLC和1975年问世的DCS可能是两类影响最为深远的计算机控制系统。
PLC的问世取代了继电器之类的器件,实现了开关量的联锁控制、程序控制;DCS的问世取代了显示仪、调节器之类的仪表,实现了模拟量的指示、记录和PID回路调节等功能。
随着计算机、通信、网络技术的发展,PLC、DCS互相融合,互相渗透,取长补短。
另外,随着其他计算机控制系统的不断出现,控制系统的产品早已呈现出多元化的发展格局,而针对某一具体用户来说,DCS+PLC的控制方案不再受青睐,控制系统设备一体化的呼声越来越高。
2.1 操作指导控制系统(OGC)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。
2.2 直接数字控制(DDC)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。
2.3 现场总线控制系统(FCS)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。
它的结构组成如图所示。
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。
2.4 监督计算机控制系统(SCC)监督计算机控制系统即SCC--是OGC系统与常规仪表控制系统或与DDC系统综合而成的两级系统。
显然,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。
2.5 分散控制系统(DCS)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。
2.6 近年来,控制系统的发展还出现这样一些趋势:向国产DCS系统转移,向PLC转移,向现场总线控制系统FCS转移,而以PC为基础的控制系统(PC-Based Control System, PCBCS)也呈现良好的发展态势。
(1)可编程调节器(PLC)又称单回路调节器、智能调节器、数字调节器。
它主要由微处理单元、过程I/O(输入/输出)单元、面板单元、通信单元、硬手操单元和编程单元等组成。
(2)总线式工控机是基于总线技术和模块化结构的一种专用于工业控制的通用性计算机,一般称为工业控制计算机,简称为工业控制机或工控机。
通常,计算机的生产厂家是按照某个总线标准,设计制造出若干符合总线标准、具有各种功能的各式模板,而控制系统的设计人员则根据不同的生产过程与技术要求,选用相应的功能模板组合成自己所需的计算机控制系统。
(3)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。
3 计算机控制技术的发展方向3.1 控制设备的一体化按我国的体制,工程设计、施工安装、现场维护通常都是分成自控仪表、电气两个专业采用两套控制设备,构成两个控制中心,带来投资、操作、生产管理上的大量问题,所以不少用户迫切希望工艺过程的所有控制要求应该由一个控制系统来完成,这就是要求实现控制设备一体化。
3.2 向国产DCS转移在与国外DCS厂家的竞争中,目前还不好说国产DCS全面占有优势,但至少在一部分行业、在中小型企业能打成平手甚至略占优势。
国产DCS从中小型企业开始,从辅助工序开始,现已逐步进入大型、特大型企业,进入主体工序。
3.3 向PLC控制系统转移PLC以其产品应用广泛、产量大、价格稍低的优势逐渐挤占了DCS原有的市场。
据介绍,在国内水泥行业控制系统20余年的应用中,DCS、PLC大体上各占半壁江山,其中80年代中后期及90年代初期以传统的DCS应用较多,而在此之后,是以PLC型DCS(即PLC+微机组成的DCS系统)的应用较多,世界著名的水泥公司设计或建设的大型水泥厂的控制系统也是以PLC型DCS为多。
3.4 向现场总线控制系统转移现场总线具有以下特点:开放性、可互操作性与可互换性、全数字化、双向通信、智能化现场仪表,而以现场总线为基础的开放式、全数字化的控制系统称为现场总线控制系统。
当现场总线控制系统的概念刚刚推出时,控制功能分散、现场仪表信息量增加、节省电缆、减少安装工作量等优点使用户非常容易接受,经过几年来的舆论宣传,现场总线控制系统可以说已经深入人心,人们追求新潮的心理再加上实实在在的好处,使控制系统从常规的DCS、PLC向现场总线控制系统转移是顺理成章的事了。
3.5 PCBCS的发展前景市场要求自动化系统制造商提供开放的平台,但是只有PC机才能提供一个真正的、完全开放的平台,系统所有的功能集成于PC这个统一开放的平台上,可以减少安装空间、节省电缆,将复杂的通信连接简单化,还可通过Internet或Intranet得到重要的生产信息,实现生产过程优化。
什么是PCBCS呢?它是指将经过加固的PC机硬件与控制软件相结合,实施通常由专用PLC执行的控制功能,或者说将PLC的控制功能“封装在”软件内,运行在PC的环境中。
PCBCS具有非常好的开放性,下层对I/O系统是开放的,可以支持多种I/O硬件,包括很多PLC的远程I/O及I/O分站,上层对多种管理及通信软件是开放的。