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1、计算机测控系统设计与编程实现李江全 编著石河子大学机电学院电气工程教研室2007年8月计算机测控系统概述 1 计算机测控技术的含义与地位2 计算机测控系统的任务和特点3 计算机测控系统的组成4 计算机测控系统的分类 5 计算机测控技术的发展1 计算机测控技术的含义与地位 1.1 计算机测控技术的发展历程 首先是20世纪50年代以前的人工控制阶段（基地式仪表控制 系统） 第二个阶段是20世纪60年代的模拟式仪表控制阶段（电动单 元组合式仪表控制系统） 第三个阶段是20世纪70年代的计算机集中控制阶段 第四个阶段是20世纪80年代的集散式控制阶段（分布式控制 系统） 图1-1 某热电厂锅炉仪表集中
2、控制室 图1-2 某热电厂锅炉计算机控制室 1.2 计计算机测测控技术术的含义义所谓计算机测控，就是利用传感装置将被监控对象中的物理参 量（如温度、压力、液位、速度）转换为电量（如电压、电流 ），再将这些代表实际物理参量的电量送入输入装置中转换为 计算机可识别的数字量，并且在计算机的显示装置中以数字、 图形或曲线的方式显示出来，从而使得操作人员能够直观而迅 速地了解被监控对象的变化过程。除此之外，计算机还可以将 采集到的数据存储起来，随时进行分析、统计和显示并制作各 种报表。如果还需要对被监控的对象进行控制，则由计算机中 的应用软件根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照 工艺所要求该物理
3、量的设定值进行判断；然后在输出装置中输 出相应的电信号，并且推动执行装置（如调节阀、电动机）动 作从而完成相应的控制任务。 1.3 测控系统微机化的重要意义 计算机技术的引入，为测控系统带来以下一些新特点和新功能 ：1）自动清零功能。2）量程自动切换功能3）多点快速测控4）数字滤波功能5）自动修正误差。6）数据处理功能7）复杂控制规律8）多媒体功能9）通信或网络功能10）自我诊断功能不要打了，我再聊会就去学习了2 计算机测控系统的任务和特点1检测 2执行机构的驱动 3控制 4人一机交互 5通信 1技术集成和系统复杂程度高 2实时性强 3可靠性高和可维修性好 4环境适应性强 5控制的多功能性 6
4、. 应用的灵活性 3 计算机测控系统的组成 3.1 计算机测控系统的典型结构 从本质质上讲讲，计计算机测测控系统统的工作过过程可归纳为归纳为 以下三步：1）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；2）实时控制决策：对采集到的被控量进行分析、比较和处理，按预定的控制规律运算，进行控制决策；3）实时输出控制：根据控制决策，实时地向执行机构发出控制信号，完成系统控制任务或输出其它有关信号，如报警信号等。可以分为硬件和软件两大部分 3.2 计算机测控系统的硬件组成 1计算机主机 2过程通道 3操作控制台 图1-6 计算机操作控制台 3.3 计算机测控系统的软件组成 1系统软件2应
5、用软件 计算机测控系统的硬件只是测控系统的躯体，只有 硬件的计算机叫裸机，它不能实现任何功能，只是计算 机测控系统的设备基础，计算机只有在配备了所需的各 种软件后，才能构成完整的测控系统，实现各种功能。 3.4 计算机测控系统的工作原理 上述温度监控计算机系统对生产过程实现自动控制可以分 解为四个过程：1）生产过程的被控参量（过程信号）通过测量环节转 化为相应的电量或电参数，再由变送器或放大器变换成标 准的电压信号或电流信号；2）电压信号或电流信号经过A/D转换后变成计算机可 以识别的数字信号，并将其转换为人们易于理解的工程量 （测量值）； 3）计算机根据测量值与给定值的偏差，按一定的控制 算
6、法输出控制信号；4）控制信号作用于执行机构，通过调节物料流量或能量 的大小来实现对生产过程的调节。4 计算机测控系统的分类 1数据采集系统（DAS） 2直接数字控制系统（DDC） 3监督控制系统（SCC） 4分布式控制系统（DCS） 5现场总线控制系统（FCS） 6工业过程计算机集成制造系统（CIMS） 1.5 计算机测控技术的发展 1智能化 2综合化与集成化 3系统化与标准化 4微型化与大型化 5多媒体化与网络化 习题与思考题1针对不同行业、不同被控对象，可以选择哪些计算机控制装置（主机）？2以定位减速和工件加工为例，叙述定位减速控制系统和自动磨削控制系统的工 作原理。3闭环控制与开环控制有什么不同？自动控制系统中一般采用什么控制方式？4对计算机测控系统有哪些基本要求？5什么是实时计算机系统？在计算机测控系统中实时性体现在哪几个方面？6什么是计算机控制系统中的实时作业？实时任务？有哪些实时任务？实时任务 的驱动方式及控制结构有哪几种类型？7按应用领域，计算机测控系统可分为哪几种？按设备形式，计算机测控系统可 分为哪几种？各有什么特点？8什么是智能控制？有哪几种形式的智能控制系统？9计算机测控系统各环节软硬件的发展趋势是什么？10通过查阅文献，了解计算机测控技术的最新进展。列举新出现的计算机测控 技术。
