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什么是计算机监控系统?什么是计算机直接数字控制系统?

归档日期:07-08       文本归类:直接数字控制      文章编辑:爱尚语录

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  仪表直接与现场设备相连,通过RS485总线与计算机连接,计算机监控仪表进行工作,如采样数据读取、设备启动关闭、手动自动转换、仪表参数设置等等。RS485总线配置简单,只需一根双芯屏蔽线即可,采用差动式串行传输,抗干扰能力强,数据传输准确。该系统以通用的工控组态软件作为开发平台,能够支持大多数具有通讯功能的生产设备,系统扩充十分容易。

  整个系统(见上图)由“数据管理”、“实时显示”、“设备控制”、“数据通讯”四个主要部分组成。“数据通讯”是系统的基础,负责与现场仪表通讯,采集各种数据。“实时显示”提供简单、直观、友好的观察界面,拖动鼠标便能观察到现场运行情况。“设备控制”负责向仪表发送控制命令,实现计算机对现场设备的控制。“数据管理”以数据库为基础,具有提供数据报表,曲线分析等功能。

  计算机通过仪表对现场设备进行控制,一旦计算机监控部分发生故障,仍能直接操作仪表,保证生产正常运行。

  利用计算机的分时处理功能直接对多个控制回路实现多种形式控制的多功能数字控制系统。在这类系统中,计算机的输出直接作用于控制对象,故称直接数字控制,英文缩写 DDC。直接数字控制系统是一种闭环控制系统。在系统(图1)中,由一台计算机通过多点巡回检测装置对过程参数进行采样,并将采样值与存于存储器中的设定值进行比较,再根据两者的差值和相应于指定控制规律的控制算法进行分析和计算,以形成所要求的控制信息,然后将其传送给执行机构,用分时处理方式完成对多个单回路的各种控制(如比例积分微分、前馈、非线性、适应等控制)。直接数字控制系统具有在线实时控制、分时方式控制和灵活性、多功能性三个特点。

  在线实时控制 直接数字控制系统是一种在线实时控制系统。在线控制指受控对象的全部操作(反馈信息检测和控制信息输出)都是在计算机直接参与下进行的,无需系统管理人员干预,又称联机控制。实时控制是指计算机对于外来信息的处理速度,足以保证在所容许的时间区间内完成对被控对象运动状态的检测和处理,并形成和实施相应的控制。这个容许时间区间的大小,要根据被控过程的动态特性来决定。对一个快速的被控过程,容许时间区间较小;对慢的被控过程,容许时间区间较大。计算机还应当配有实时时钟和完整的中断系统,并应有相当高的可靠性,以满足实时性要求。一个在线系统不一定是实时系统,但是一个实时系统必定是在线系统。

  分时方式控制 直接数字控制系统是按分时方式进行控制的,即按照固定的采样周期时间对所有的被控制回路逐个进行采样,并依次计算和形成控制输出,以实现一个计算机对多个被控回路的控制。计算机对每个回路的操作分为采样、计算、输出三个步骤。为了增加控制回路(采样时间不变)或缩短采样周期(控制回路数一定),以满足实时性要求,通常将三个步骤在时间上交错地安排。例如对第1个回路进行输出控制时,可同时对第2个回路进行计算处理,而对第3个回路进行采样输入。这既能提高计算机的利用率,又能缩短对每个回路的操作时间。

  灵活和多功能控制 直接数字控制系统的特点是具有很大的灵活性和多功能控制能力。系统中的计算机起着多回路数字调节器的作用。通过组织和编排各种应用程序,可以实现任意的控制算法和各种控制功能,具有很大的灵活性。直接数字控制系统所能完成的各种功能最后都集中到应用软件里。图2是其中的一些主要方面,如直控程序、报警程序、操作指导程序、人机联系程序、数据记录程序等。这些程序平时存储在数据库中,使用时再从库里调出。

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