计算机控制系统的发展趋势

计算机控制系统的

发展趋势

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2020年4月19日

计算机控制系统的发展趋势

1、计算机控制系统

计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。【1】计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。在计算机控制系统中，于数字计算机工作特点，为了使计算机接收系统的模拟信号，并能根据要求输出连续的模拟信号，因此，计算机系统中还应该包括A／D转换器和D ／A转换器。【3】

2、工作原理

计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程：【1】

(一) 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。

(二) 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。

(三) 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。

3、计算机控制系统的发展状况：【2】

在60 年代,控制领域中就引入了计算机。当时计算机是控制调节器的设定点, 具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称为计算机监控系统。在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统,简称集中控制系统。这种控制系

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统即常说的直接数字控制(DDC)系统。计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。这个控制系统由于只有一台计算机而且没有分层，因此非常有利于集中控制盒运算的集中处理，而且能得到很好的反映，而且，各个控制规律都能够直接实现。可是，如果生产过程复杂，则该系统的可靠性就很难保证了。系统的危险性过于集中, 一旦计算机发生故障, 整个系统就会停顿。

70 年代随着电子技术的飞速发展,随着大规模集成电路的出现和发展, 集散控制系统（DCS）出现，之后在此基础上，随着生产发展的需要而产生了一种更新一代的控制系统，即分布式控制系统。典型的集散控制系统具有两层网络结构,如图1 所示。下层负责完成各种现场级的控制任务,上层负责完成各种管理、决策和协调任务。而分布式系统的系统网络结构如图2所示。

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2020年4月19日