第8章計(jì)算機(jī)過(guò)程控制

1、第八章第八章 計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述8.1.1 8.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其組成 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：就是利用計(jì)算機(jī)（工業(yè)控計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：就是利用計(jì)算機(jī)（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)制計(jì)算機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。 （2）閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 （1）開環(huán)控制系統(tǒng)框圖1. 1. 常規(guī)控制系統(tǒng)的一般形式常規(guī)控制系統(tǒng)的一般形式 給定值控制器控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象被控參數(shù)測(cè)量元件變換發(fā)送 給定值控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象被控參數(shù)2. 2. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工作原理計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工作原理 用計(jì)算機(jī)來(lái)代替

2、原來(lái)的控制器，就構(gòu)成用計(jì)算機(jī)來(lái)代替原來(lái)的控制器，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。（1 1）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由：工業(yè)控制機(jī)和主要由：工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程兩大部分組成。生產(chǎn)過(guò)程兩大部分組成。 工業(yè)控制機(jī)工業(yè)控制機(jī)是指按生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)是指按生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它包括硬件和軟和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它包括硬件和軟件兩部分。件兩部分。 生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程包括被控對(duì)象、測(cè)量變送、執(zhí)包括被控對(duì)象、測(cè)量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)等裝置。行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)等裝置。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖（2 2）計(jì)算

3、機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理 從本質(zhì)上看，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可歸納從本質(zhì)上看，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可歸納為以下三個(gè)步驟：為以下三個(gè)步驟： 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。 實(shí)時(shí)控制決策：對(duì)采集到的被控量進(jìn)行分析和實(shí)時(shí)控制決策：對(duì)采集到的被控量進(jìn)行分析和處理，并按已定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制行處理，并按已定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制行為。為。 實(shí)時(shí)控制輸出：根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行實(shí)時(shí)控制輸出：根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。機(jī)構(gòu)發(fā)出控

4、制信號(hào)，完成控制任務(wù)。 8.1.2 8.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型形式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型形式 1.1.按照結(jié)構(gòu)功能分類按照結(jié)構(gòu)功能分類 2.2.按照控制規(guī)律分類按照控制規(guī)律分類 3.3.按照控制方式分類按照控制方式分類1.1.按照功能來(lái)分類按照功能來(lái)分類（1 1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)（2 2）直接數(shù)字控制）直接數(shù)字控制(DDC)(DDC)（3 3）監(jiān)督控制系統(tǒng)（）監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCCSCC） （4 4）分散型控制系統(tǒng)（）分散型控制系統(tǒng)（DCSDCS） （5 5）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)(FCS)新一代分布新一代分布式控制系統(tǒng)，式控制系統(tǒng)，采用采用“工作工作

5、站站-現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀總線智能儀表表”二層結(jié)二層結(jié)構(gòu)，國(guó)際標(biāo)構(gòu)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后，準(zhǔn)統(tǒng)一后，可實(shí)現(xiàn)真正可實(shí)現(xiàn)真正的開放式互的開放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2.2.按照控制規(guī)律分類按照控制規(guī)律分類（1 1）數(shù)字程序和順序控制）數(shù)字程序和順序控制（2 2）比例積分微分控制（）比例積分微分控制（PIDPID控制）控制）（3 3）最小拍控制）最小拍控制（4 4）復(fù)雜規(guī)律的控制）復(fù)雜規(guī)律的控制（5 5）智能控制）智能控制（1 1）程序和順序控制）程序和順序控制 定義：程序控制是被控制量按照一定的、預(yù)定義：程序控制是被控制量按照一定的、預(yù)先規(guī)定的時(shí)間函數(shù)變化，被控制量是時(shí)間函數(shù)的先規(guī)定的時(shí)間函數(shù)變化，被

6、控制量是時(shí)間函數(shù)的變化。變化。 順序控制是程序控制的擴(kuò)展，在各個(gè)時(shí)期所順序控制是程序控制的擴(kuò)展，在各個(gè)時(shí)期所給出設(shè)定值可以是不同的物理量，而且每次設(shè)定給出設(shè)定值可以是不同的物理量，而且每次設(shè)定值的給出，不僅取決于時(shí)間，還取決于對(duì)以前的值的給出，不僅取決于時(shí)間，還取決于對(duì)以前的控制結(jié)果的邏輯判斷?？刂平Y(jié)果的邏輯判斷。（2 2）比例積分微分控制（）比例積分微分控制（PIDPID控制控制） 定義：調(diào)節(jié)器的輸出是調(diào)節(jié)器輸入的比例、定義：調(diào)節(jié)器的輸出是調(diào)節(jié)器輸入的比例、積分和微分的函數(shù)。積分和微分的函數(shù)。 PIDPID控制是現(xiàn)在應(yīng)用最廣、最為廣大工程技控制是現(xiàn)在應(yīng)用最廣、最為廣大工程技術(shù)人員熟悉的技術(shù)。

7、術(shù)人員熟悉的技術(shù)。PIDPID控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)容控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)容易調(diào)整，因此，無(wú)論模擬調(diào)節(jié)器或者數(shù)字調(diào)節(jié)器，易調(diào)整，因此，無(wú)論模擬調(diào)節(jié)器或者數(shù)字調(diào)節(jié)器，多數(shù)使用多數(shù)使用PIDPID調(diào)節(jié)規(guī)律。調(diào)節(jié)規(guī)律。（3 3）最小拍控制）最小拍控制 最小拍控制的性能指標(biāo)是要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)最小拍控制的性能指標(biāo)是要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成調(diào)節(jié)過(guò)程。在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成調(diào)節(jié)過(guò)程。 最小拍控制通常用在數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最小拍控制通常用在數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。中。 （4 4）復(fù)雜規(guī)律的控制）復(fù)雜規(guī)律的控制 在在PIDPID控制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了各種復(fù)雜規(guī)律的控制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了各種復(fù)雜規(guī)律的控制，比如串級(jí)

8、控制、前饋控制、純滯后補(bǔ)償、解控制，比如串級(jí)控制、前饋控制、純滯后補(bǔ)償、解偶控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等，組成復(fù)雜控制偶控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等，組成復(fù)雜控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。 目的：是為了解決隨機(jī)擾動(dòng)問(wèn)題，使系統(tǒng)控制目的：是為了解決隨機(jī)擾動(dòng)問(wèn)題，使系統(tǒng)控制達(dá)到滿意的性能指標(biāo)。達(dá)到滿意的性能指標(biāo)。（5 5）智能控制）智能控制 智能控制把先進(jìn)的方法學(xué)理論與解決當(dāng)前技術(shù)智能控制把先進(jìn)的方法學(xué)理論與解決當(dāng)前技術(shù)問(wèn)題所需要的系統(tǒng)理論結(jié)合起來(lái)的學(xué)科。可以看成問(wèn)題所需要的系統(tǒng)理論結(jié)合起來(lái)的學(xué)科。可以看成三個(gè)主要理論領(lǐng)域的交叉或會(huì)合，即：三個(gè)主要理論領(lǐng)域的交叉或會(huì)合，即：人工智能人工智能運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)控制論控制

9、論3.3.按照控制方式分類按照控制方式分類 按照控制方式的不同，計(jì)算機(jī)控制系按照控制方式的不同，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。給定值控制器控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象被控參數(shù)測(cè)量元件變換發(fā)送給定值控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象被控參數(shù)8.1.3 8.1.3 工業(yè)控制機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)工業(yè)控制機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 8.1.3.1 8.1.3.1 工業(yè)控制機(jī)的組成工業(yè)控制機(jī)的組成 1. 1. 工業(yè)控制機(jī)的硬件組成工業(yè)控制機(jī)的硬件組成 2. 2. 工業(yè)控制機(jī)的軟件組成工業(yè)控制機(jī)的軟件組成 8.1.3.2 8.1.3.2 工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn)工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn) 8.1.

10、3.1 8.1.3.1 工業(yè)控制機(jī)的組成工業(yè)控制機(jī)的組成 組成原理圖組成原理圖1. 1. 工業(yè)控制機(jī)的硬件組成工業(yè)控制機(jī)的硬件組成（1 1）主機(jī)板）主機(jī)板:CPU:CPU、RAMRAM、ROMROM等。等。 作用：進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理。作用：進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理。（2 2）內(nèi)部總線和外部總線）內(nèi)部總線和外部總線 內(nèi)部總線：內(nèi)部總線：工業(yè)控制機(jī)內(nèi)部各組成部分進(jìn)行信工業(yè)控制機(jī)內(nèi)部各組成部分進(jìn)行信息傳送的公共通道，它是一組信號(hào)線的集合。常用息傳送的公共通道，它是一組信號(hào)線的集合。常用內(nèi)部總線有內(nèi)部總線有IBM PCIBM PC、PCIPCI總線和總線和STDSTD總線總線 。

11、 外部總線：外部總線：工業(yè)控制機(jī)與其它計(jì)算機(jī)和智能設(shè)工業(yè)控制機(jī)與其它計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備進(jìn)行信息傳遞的公共通道。備進(jìn)行信息傳遞的公共通道。RS232CRS232C、USBUSB和和IEEE488IEEE488通信總線。通信總線。 （3 3）人）人機(jī)接口機(jī)接口: :鍵盤、顯示器、打印機(jī)。鍵盤、顯示器、打印機(jī)。（4 4）磁盤系統(tǒng)：軟盤和硬盤。）磁盤系統(tǒng)：軟盤和硬盤。（5 5）通信接口）通信接口 工業(yè)控制機(jī)和其它計(jì)算機(jī)或智能外工業(yè)控制機(jī)和其它計(jì)算機(jī)或智能外設(shè)通信的接口。常用設(shè)通信的接口。常用RS232CRS232C、USBUSB和和IEEE488IEEE488接口接口(6)(6)系統(tǒng)支持功能系統(tǒng)支持功能

12、 監(jiān)控定時(shí)器監(jiān)控定時(shí)器( (看門狗看門狗-Watchdog) -Watchdog) 電源掉電檢測(cè)電源掉電檢測(cè) 保護(hù)重要數(shù)據(jù)的后備存貯器體保護(hù)重要數(shù)據(jù)的后備存貯器體 實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘 (7)(7)輸入輸出通道輸入輸出通道 工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置的信號(hào)傳遞工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置的信號(hào)傳遞和變換的連接通道。它包括模擬量輸入和變換的連接通道。它包括模擬量輸入(AI)(AI)通道、通道、模擬量輸出模擬量輸出(AO)(AO)通道、數(shù)字量通道、數(shù)字量( (或開關(guān)量或開關(guān)量) )輸入輸入(DI)(DI)通道、數(shù)字量通道、數(shù)字量( (或開關(guān)量或開關(guān)量) )輸出輸出(DO)(DO)通道。通道。

13、 它的作用有兩個(gè)：它的作用有兩個(gè)： 其一其一是將生產(chǎn)過(guò)程的信號(hào)變換成主機(jī)能夠接是將生產(chǎn)過(guò)程的信號(hào)變換成主機(jī)能夠接受和識(shí)別的代碼；受和識(shí)別的代碼； 其二其二是將主機(jī)輸出的控制命令和數(shù)據(jù)，經(jīng)變是將主機(jī)輸出的控制命令和數(shù)據(jù)，經(jīng)變換后作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電氣開關(guān)的控制信號(hào)。換后作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電氣開關(guān)的控制信號(hào)。 2. 2. 工業(yè)控制機(jī)的軟件組成工業(yè)控制機(jī)的軟件組成(1)(1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件包括實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、系統(tǒng)軟件包括實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序，如美國(guó)調(diào)度執(zhí)行程序，如美國(guó)IntelIntel公司推出的公司推出的iRMX86iRMX86實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)多任務(wù)操

14、作系統(tǒng)，美國(guó)，美國(guó)Ready System Ready System 公司推出的公司推出的嵌嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)VRTXVRTXOSOS。除了實(shí)時(shí)多任。除了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)以外，也常常使用務(wù)操作系統(tǒng)以外，也常常使用MSDOSMSDOS和和WindowsWindows等等系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件。(2)(2)支持軟件支持軟件 支持軟件包括匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言、編譯程序、支持軟件包括匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言、編譯程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序等編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序等。(3)(3)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程而編應(yīng)用軟件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)

15、程而編制的控制和管理程序。它包括過(guò)程輸入程序、過(guò)程控制的控制和管理程序。它包括過(guò)程輸入程序、過(guò)程控制程序、過(guò)程輸出程序、人機(jī)接口程序、打印顯示程制程序、過(guò)程輸出程序、人機(jī)接口程序、打印顯示程序和公共子程序等。序和公共子程序等。8.1.3.2 8.1.3.2 工控機(jī)的特點(diǎn)工控機(jī)的特點(diǎn)1 1可靠性高和可維修性好?？煽啃愿吆涂删S修性好。2 2環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。3 3控制的實(shí)時(shí)性。工業(yè)控制機(jī)應(yīng)具有時(shí)間控制的實(shí)時(shí)性。工業(yè)控制機(jī)應(yīng)具有時(shí)間驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)能力。驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)能力。4 4完善的輸入輸出通道。完善的輸入輸出通道。5 5豐富的軟件。豐富的軟件。6 6適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)精度和運(yùn)算速度。適當(dāng)?shù)挠?jì)算

16、機(jī)精度和運(yùn)算速度。一、一、AI(Analog Input)AI(Analog Input)通道通道 二、二、AO(Analog Output)AO(Analog Output)通道通道 三、三、DI(Digital Input)DI(Digital Input)、DO(Digital Output)DO(Digital Output)通道通道 一、一、AI(Analog Input)AI(Analog Input)通道通道 AIAI通道的一般結(jié)構(gòu)如圖。過(guò)程參數(shù)由傳感元件和變通道的一般結(jié)構(gòu)如圖。過(guò)程參數(shù)由傳感元件和變送器測(cè)量并轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）形式后送至多路開關(guān)；送器測(cè)量并轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）

17、形式后送至多路開關(guān)；在微機(jī)的控制下，由多路開關(guān)將各個(gè)過(guò)程參數(shù)依次地切在微機(jī)的控制下，由多路開關(guān)將各個(gè)過(guò)程參數(shù)依次地切換到后級(jí)，進(jìn)行放大、采樣和換到后級(jí)，進(jìn)行放大、采樣和A/DA/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)過(guò)程參數(shù)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)過(guò)程參數(shù)的巡回檢測(cè)。巡回檢測(cè)。1.1.多路轉(zhuǎn)換器多路轉(zhuǎn)換器 多路轉(zhuǎn)換器又稱多路開關(guān)，多路開關(guān)是用來(lái)切多路轉(zhuǎn)換器又稱多路開關(guān)，多路開關(guān)是用來(lái)切換模擬電壓信號(hào)的關(guān)鍵元件。換模擬電壓信號(hào)的關(guān)鍵元件。 作用：作用：利用多路開關(guān)可將各個(gè)輸入信號(hào)依次地利用多路開關(guān)可將各個(gè)輸入信號(hào)依次地或隨機(jī)地連接到公用放大器或或隨機(jī)地連接到公用放大器或A/DA/D轉(zhuǎn)換器上，轉(zhuǎn)換器上，實(shí)現(xiàn)多路共享。實(shí)現(xiàn)多路共享。 常

18、用的多路開關(guān)有常用的多路開關(guān)有CD4051(CD4051(或或MC14051)MC14051)、AD7501AD7501、MAX354MAX354、LF13508LF13508等。等。 CD4051CD4051原理圖原理圖 CD4051CD4051由由電平轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動(dòng)及開關(guān)電路電平轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動(dòng)及開關(guān)電路三部分組三部分組成。當(dāng)禁止端為成。當(dāng)禁止端為“1”1”時(shí)，前后級(jí)通道斷開，即時(shí)，前后級(jí)通道斷開，即S S0 0-S-S7 7端端與與SmSm端不可能接通；當(dāng)為端不可能接通；當(dāng)為“0”0”時(shí)，則通道可以被接通，時(shí)，則通道可以被接通，通過(guò)改變控制輸入端通過(guò)改變控制輸入端C C、B B、A A的數(shù)

19、值，就可選通的數(shù)值，就可選通8 8個(gè)通道個(gè)通道S S0 0-S-S7 7中的一路。中的一路。 CD4051CD4051真值表真值表2. 2. 采樣、量化及采樣保持器采樣、量化及采樣保持器(1)(1)信號(hào)的采樣信號(hào)的采樣 按一定的時(shí)間間隔按一定的時(shí)間間隔T T，把時(shí)間上連續(xù)和幅值上也，把時(shí)間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)變成在時(shí)刻連續(xù)的模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)變成在時(shí)刻O O、T T、2T2T、KTKT的的一連串脈沖輸出信號(hào)的過(guò)程。一連串脈沖輸出信號(hào)的過(guò)程。 采樣周期：采樣周期：采樣開關(guān)采樣開關(guān)K K每一個(gè)通斷的時(shí)間間隔每一個(gè)通斷的時(shí)間間隔T T，包括等待時(shí)間、閉合時(shí)間、斷開時(shí)間等。包括等待時(shí)間、閉合時(shí)

20、間、斷開時(shí)間等。 采樣寬度：采樣寬度：采樣開關(guān)閉合的時(shí)間。采樣開關(guān)閉合的時(shí)間。 采樣信號(hào)采樣信號(hào)y y* *(t)(t)：幅值連續(xù)但是時(shí)間上離散的模幅值連續(xù)但是時(shí)間上離散的模擬信號(hào)。擬信號(hào)。 香農(nóng)采樣定理：香農(nóng)采樣定理：如果模擬信號(hào)如果模擬信號(hào)( (包括噪聲干擾在包括噪聲干擾在內(nèi)內(nèi)) )頻譜的最高頻率為頻譜的最高頻率為fmaxfmax，只要按照采樣頻率，只要按照采樣頻率f2ff2fmaxmax進(jìn)行采樣，那么采樣信號(hào)進(jìn)行采樣，那么采樣信號(hào)y y* *(t)(t)就能唯一地就能唯一地復(fù)現(xiàn)復(fù)現(xiàn)y(t)y(t)。 2. 2.量化量化 量化：量化：就是采用一組數(shù)碼就是采用一組數(shù)碼( (如二進(jìn)制碼如二進(jìn)制

21、碼) )來(lái)來(lái)逼近逼近離離散模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。也就是散模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。也就是怎樣將離散模擬變量變?yōu)槎M(jìn)制碼，二進(jìn)制數(shù)的大怎樣將離散模擬變量變?yōu)槎M(jìn)制碼，二進(jìn)制數(shù)的大小和量化單位有關(guān)。小和量化單位有關(guān)。 量化過(guò)程：量化過(guò)程：將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為量化過(guò)程。為量化過(guò)程。 量化裝置：量化裝置：執(zhí)行量化動(dòng)作的裝置是執(zhí)行量化動(dòng)作的裝置是A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 量化單位：量化單位：字長(zhǎng)為字長(zhǎng)為n n的的A/DA/D轉(zhuǎn)換器，其最低有效位轉(zhuǎn)換器，其最低有效位(LSB)(LSB)所對(duì)應(yīng)的模擬量所對(duì)應(yīng)的模擬量q q稱為量化單位。

22、稱為量化單位。 量化誤差：量化誤差：量化過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)用量化過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)用q q去度量去度量采樣值幅值高低的小數(shù)歸整過(guò)程，如同人們用單采樣值幅值高低的小數(shù)歸整過(guò)程，如同人們用單位長(zhǎng)度位長(zhǎng)度( (毫米或其它毫米或其它) )去度量人的身高一樣。由于去度量人的身高一樣。由于量化過(guò)程是一個(gè)小數(shù)歸整過(guò)程，因而存在量化誤量化過(guò)程是一個(gè)小數(shù)歸整過(guò)程，因而存在量化誤差，量化誤差為差，量化誤差為( (1/2)q1/2)q。 例如，例如，q=20mVq=20mV時(shí)，量化誤差為時(shí)，量化誤差為10mV10mV，0.9900.9901.009V1.009V范圍內(nèi)的采樣值，其量化結(jié)果是相范圍內(nèi)的采樣值，其量化結(jié)果是

23、相同的，都是數(shù)字同的，都是數(shù)字5050。3.3.采樣保持器（采樣保持器（Sample/HoldSample/Hold） 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行瞬間（微秒或更短）采樣，然后保對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行瞬間（微秒或更短）采樣，然后保持其電壓值，供持其電壓值，供A/DA/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (1)(1)采樣保持電路的工作方式：采樣和保持采樣保持電路的工作方式：采樣和保持 在在采樣采樣方式中，采方式中，采/ /保電路的輸出跟蹤模擬輸入電壓。保電路的輸出跟蹤模擬輸入電壓。 在在保持保持方式中，采方式中，采/ /保電路將保持采樣命令撤銷時(shí)刻保電路將保持采樣命令撤銷時(shí)刻的采樣值，直到保持命令撤銷并且再次接收到采

24、樣命令的采樣值，直到保持命令撤銷并且再次接收到采樣命令為止。為止。 1)A/D1)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)：轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)： （1 1）分辨率）分辨率 分辨率是指分辨率是指A/DA/D轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入信號(hào)變化的敏轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入信號(hào)變化的敏感程度。分辨率越高，轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)輸入量微小變化的感程度。分辨率越高，轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)輸入量微小變化的反應(yīng)越靈敏。通常用數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示，如反應(yīng)越靈敏。通常用數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示，如8 8位、位、1010位、位、1212位等。位等。 （2 2）轉(zhuǎn)換時(shí)間）轉(zhuǎn)換時(shí)間 A/DA/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間。如逐位逼近式

25、時(shí)間。如逐位逼近式A/D A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間為微秒轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間為微秒級(jí)，雙積分式級(jí)，雙積分式A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間為毫秒級(jí)。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間為毫秒級(jí)。4. A/D4. A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 （3 3）轉(zhuǎn)換精度）轉(zhuǎn)換精度 A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度可以用絕對(duì)誤差和相對(duì)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度可以用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差來(lái)表示。誤差來(lái)表示。 絕對(duì)誤差：絕對(duì)誤差：是指對(duì)應(yīng)于一個(gè)給定數(shù)字量是指對(duì)應(yīng)于一個(gè)給定數(shù)字量A/DA/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器的誤差，其誤差的大小由實(shí)際模擬量輸入值換器的誤差，其誤差的大小由實(shí)際模擬量輸入值和理論值之差來(lái)度量。絕對(duì)誤差包括增益誤差，和理論值之差來(lái)度量。絕對(duì)誤差包括增益誤差，零點(diǎn)

26、誤差和非線性誤差等。零點(diǎn)誤差和非線性誤差等。 相對(duì)誤差：相對(duì)誤差：指絕對(duì)誤差與滿刻度值之比，一指絕對(duì)誤差與滿刻度值之比，一般用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，對(duì)般用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，對(duì)A/DA/D轉(zhuǎn)換器常用最低有效值轉(zhuǎn)換器常用最低有效值的位數(shù)的位數(shù)LSBLSB來(lái)表示，來(lái)表示，1LSB = 11LSB = 1 2 2n n 。 一般來(lái)說(shuō)，位數(shù)一般來(lái)說(shuō)，位數(shù)n n 越大，其相對(duì)誤差（或絕越大，其相對(duì)誤差（或絕對(duì)誤差）越小。對(duì)誤差）越小。二、二、AO(Analog Output)AO(Analog Output)通道通道 模擬量輸出通道的任務(wù)模擬量輸出通道的任務(wù)-把計(jì)算機(jī)處理后的把計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬量電壓

27、或電流信號(hào)，去驅(qū)數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬量電壓或電流信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器，從而達(dá)到控制的目的。動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器，從而達(dá)到控制的目的。模擬量輸出通道模擬量輸出通道( (稱為稱為D/AD/A通道或通道或AOAO通道通道) )構(gòu)成構(gòu)成-一一般是由接口電路、數(shù)般是由接口電路、數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換器模轉(zhuǎn)換器( (簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱D/AD/A或或DAC)DAC)和和電壓電壓/ /電流變換器等。電流變換器等。 模擬量輸出通道基本構(gòu)成模擬量輸出通道基本構(gòu)成一個(gè)通道設(shè)置一一個(gè)通道設(shè)置一個(gè)個(gè)D/AD/A結(jié)構(gòu)和多個(gè)通道共用一個(gè)結(jié)構(gòu)和多個(gè)通道共用一個(gè)D/AD/A結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。a) a) 多多D/A D/A 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1

28、1、一路輸出通道使用一個(gè)、一路輸出通道使用一個(gè)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 2 2、 D/AD/A轉(zhuǎn)換器芯片內(nèi)部一般都帶有數(shù)據(jù)鎖存器轉(zhuǎn)換器芯片內(nèi)部一般都帶有數(shù)據(jù)鎖存器 3 3、 D/AD/A轉(zhuǎn)換器具有數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)、信號(hào)轉(zhuǎn)換器具有數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)、信號(hào)保持作用保持作用 4 4、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度快，工作可靠，精度較結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度快，工作可靠，精度較高、通道獨(dú)立高、通道獨(dú)立 5 5、 缺點(diǎn)是所需缺點(diǎn)是所需D/AD/A轉(zhuǎn)換器芯片較多轉(zhuǎn)換器芯片較多b b）共享）共享D/AD/A結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1 1、多路輸出通道共用一個(gè)、多路輸出通道共用一個(gè)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 2 2、每一

29、路通道都配有一個(gè)采樣保持放大器、每一路通道都配有一個(gè)采樣保持放大器 3 3、 D/AD/A轉(zhuǎn)換器只起數(shù)字到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換作用轉(zhuǎn)換器只起數(shù)字到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換作用 4 4、采樣保持器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)保持功能、采樣保持器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)保持功能 5 5、節(jié)省、節(jié)省D/AD/A轉(zhuǎn)換器，但電路復(fù)雜，精度差，可轉(zhuǎn)換器，但電路復(fù)雜，精度差，可靠低、占用主機(jī)時(shí)間靠低、占用主機(jī)時(shí)間 D/AD/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) : D/AD/A轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)，轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)，也是選用也是選用D/AD/A芯片型號(hào)的依據(jù)。主要性能指標(biāo)有：芯片型號(hào)的依據(jù)。主要性能指標(biāo)有： （1

30、 1）分辨率）分辨率 （2 2）轉(zhuǎn)換精度）轉(zhuǎn)換精度 （3 3）偏移量誤差）偏移量誤差 （4 4）穩(wěn)定時(shí)間）穩(wěn)定時(shí)間 三、三、DI(Digital Input)DI(Digital Input)、DO(Digital DO(Digital Output)Output)通道通道 數(shù)字量數(shù)字量( (開關(guān)量開關(guān)量) )信號(hào)：信號(hào)： 開關(guān)的閉合與斷開，指示燈的亮與滅，繼電器開關(guān)的閉合與斷開，指示燈的亮與滅，繼電器或接觸器的吸合與釋放，馬達(dá)的啟動(dòng)與停止，閥門或接觸器的吸合與釋放，馬達(dá)的啟動(dòng)與停止，閥門的打開與關(guān)閉等。的打開與關(guān)閉等。 共同特征共同特征: :這些信號(hào)的是以二進(jìn)制的邏輯這些信號(hào)的是以二進(jìn)制的邏

31、輯 “ “1”1”和和“0”0”出現(xiàn)的，代表生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)狀態(tài)。出現(xiàn)的，代表生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)狀態(tài)。 開關(guān)量輸入輸出通道主要由開關(guān)量輸入輸出通道主要由I/OI/O緩沖和緩沖和I/OI/O電氣轉(zhuǎn)換電氣轉(zhuǎn)換兩部分構(gòu)成，輸入緩沖器起著對(duì)外部輸入信號(hào)的緩沖、兩部分構(gòu)成，輸入緩沖器起著對(duì)外部輸入信號(hào)的緩沖、加強(qiáng)和選通作用。輸出鎖存器存加強(qiáng)和選通作用。輸出鎖存器存CPUCPU輸出的數(shù)據(jù)或控制信輸出的數(shù)據(jù)或控制信號(hào)，供外圍設(shè)備使用。號(hào)，供外圍設(shè)備使用。I/OI/O緩沖功能可以用可編程接口電緩沖功能可以用可編程接口電路構(gòu)成，也可以用簡(jiǎn)單接口電路實(shí)現(xiàn)。路構(gòu)成，也可以用簡(jiǎn)單接口電路實(shí)現(xiàn)。I/OI/O電氣接口部分電氣接

32、口部分的功能主要是：濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離、功率驅(qū)動(dòng)等。的功能主要是：濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離、功率驅(qū)動(dòng)等。數(shù)字量輸入接口（數(shù)字量輸入接口（DIDI） 完成過(guò)程：用三完成過(guò)程：用三態(tài)門緩沖器態(tài)門緩沖器74LS24474LS244取取得狀態(tài)信息。經(jīng)過(guò)端得狀態(tài)信息。經(jīng)過(guò)端口地址譯碼，得到片口地址譯碼，得到片選信號(hào)。當(dāng)在執(zhí)行選信號(hào)。當(dāng)在執(zhí)行ININ指令周期時(shí)，產(chǎn)生指令周期時(shí)，產(chǎn)生I/OI/O讀信號(hào)，則被測(cè)的狀讀信號(hào)，則被測(cè)的狀態(tài)信息可通過(guò)三態(tài)門態(tài)信息可通過(guò)三態(tài)門送到送到PCPC總線工業(yè)控制總線工業(yè)控制機(jī)的數(shù)據(jù)總線，然后機(jī)的數(shù)據(jù)總線，然后裝入裝入ALAL寄存器。寄存器。 1G2G74LS244 輸入接口 D

33、0D1D2D3D4D5D6D7 1A1 1Y1 1A2 1Y2 1A3 1Y3 1A4 1Y4 1A5 1Y5 1A6 1Y6 1A7 1Y7 1A8 1Y8 IORCS. 數(shù)字量輸入接口 PC總線數(shù)字量輸出接口數(shù)字量輸出接口 完成過(guò)程：用完成過(guò)程：用74LS27374LS273作作8 8位輸出鎖位輸出鎖存口，對(duì)狀態(tài)輸出信存口，對(duì)狀態(tài)輸出信號(hào)進(jìn)行鎖存。經(jīng)過(guò)端號(hào)進(jìn)行鎖存。經(jīng)過(guò)端口地址譯碼，得到片口地址譯碼，得到片選信號(hào)，當(dāng)在執(zhí)行選信號(hào)，當(dāng)在執(zhí)行OUTOUT指令周期時(shí)，產(chǎn)指令周期時(shí)，產(chǎn)生生I/OI/O寫信號(hào)。寫信號(hào)。 74LS273 CLR CLK 輸出接口 RESET D0D1D2D3D4D5D

34、6D7 PC總線 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3 D4 Q4 D5 Q5 D6 Q6 D7 Q7 D8 Q8 IOW CS . 數(shù)字量輸出接口 u 按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為PIDPID調(diào)節(jié)器，是在連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最為成熟，調(diào)節(jié)器，是在連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最為成熟，應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器。應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器。u PIDPID調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)易于調(diào)整，當(dāng)被控對(duì)調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)易于調(diào)整，當(dāng)被控對(duì)象精確數(shù)學(xué)模型難以建立、系統(tǒng)的參數(shù)又經(jīng)常發(fā)生象精確數(shù)學(xué)模型難以建立、系統(tǒng)的參數(shù)又經(jīng)常發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)用變化時(shí)，應(yīng)用PIDPID控制

35、技術(shù)，在線整定最為方便?？刂萍夹g(shù)，在線整定最為方便。u 在計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域后，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字在計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域后，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字PIDPID算法代替了模擬算法代替了模擬PIDPID調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器。第三節(jié)第三節(jié) 過(guò)程計(jì)算機(jī)常規(guī)控制技術(shù)過(guò)程計(jì)算機(jī)常規(guī)控制技術(shù) 1 1用經(jīng)典控制理論設(shè)計(jì)連續(xù)系統(tǒng)模擬調(diào)節(jié)器，用經(jīng)典控制理論設(shè)計(jì)連續(xù)系統(tǒng)模擬調(diào)節(jié)器，然后用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字模擬，這種方法稱為模擬化然后用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字模擬，這種方法稱為模擬化設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)方法。 2 2應(yīng)用采樣控制理論直接設(shè)計(jì)數(shù)字控制器，這應(yīng)用采樣控制理論直接設(shè)計(jì)數(shù)字控制器，這是一種直接設(shè)計(jì)方法（或稱離散化設(shè)計(jì)）是一種直接設(shè)計(jì)方法（或稱離

36、散化設(shè)計(jì)）數(shù)字?jǐn)?shù)字PIDPID控制器的設(shè)計(jì)是按照控制器的設(shè)計(jì)是按照 1 1 進(jìn)行的。進(jìn)行的。連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中, ,設(shè)計(jì)數(shù)字控制器的兩種方法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器的兩種方法: :1.1.模擬模擬PIDPID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器根據(jù)對(duì)象的特性和控制要求，可靈活地改變其結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)象的特性和控制要求，可靈活地改變其結(jié)構(gòu)。 )()()(tytrte2 2數(shù)字?jǐn)?shù)字PIDPID控制器控制器 當(dāng)采樣周期足夠小時(shí)，在模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，當(dāng)采樣周期足夠小時(shí)，在模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)值逼近的方法，用求和代替積分、用后向差分通過(guò)數(shù)值逼近的方法，用求和代替積分、用后向差分代替微分，使模擬代替微分，使模擬PIDPID離

37、散化變?yōu)椴罘址匠?。離散化變?yōu)椴罘址匠?。可作如下近似可作如下近? :00( )()( )()( )d()d ( )()(1)dktju tu ke te ke ttTeje te ke ktT式中，式中，T T為采為采樣周期，樣周期，k k為為采樣序號(hào)。采樣序號(hào)。00diP)(d)(d)(1)()(utteTdtteTteKtut兩種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字兩種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字PIDPID控制算法控制算法 （l l）數(shù)字）數(shù)字PIDPID位置型控制算法位置型控制算法 00diP)1()()()()(uTkekeTjeTTkeKkukj u 控制算法提供了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置控制算法提供了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置。 TTKKdpd

38、 ipiTTKK 式中：式中：00diP) 1()()()( )(ukekeKjeKkeKkukj或：或：（2 2）數(shù)字）數(shù)字PIDPID增量型控制算法增量型控制算法 010diP)2()1()()1()1(uTkekeTjeTTkeKkukj )1()()( kukuku由位置型算法由位置型算法又又)2() 1(2)()()1()()(dikekekeKkeKkekeKkuP00diP)1()()()()(uTkekeTjeTTkeKkukj ，得：，得：得：得：u增量型算法只需保持前增量型算法只需保持前3 3個(gè)時(shí)刻的偏差值。個(gè)時(shí)刻的偏差值。（3 3）兩種標(biāo)準(zhǔn)）兩種標(biāo)準(zhǔn)PIDPID控制算法比

39、較控制算法比較 （a a）位置型）位置型（b b） 增量型增量型 算法比較算法比較 ： （1 1）增量型算法不需要做累加，計(jì)算誤差或）增量型算法不需要做累加，計(jì)算誤差或計(jì)算精度問(wèn)題，對(duì)控制量的計(jì)算影響較小。而位計(jì)算精度問(wèn)題，對(duì)控制量的計(jì)算影響較小。而位置型算法要用到過(guò)去誤差的所有累加值，容易產(chǎn)置型算法要用到過(guò)去誤差的所有累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。生大的累加誤差。 （2 2）增量型算法得出的是控制量的增量，）增量型算法得出的是控制量的增量，誤動(dòng)作影響小，而位置型算法的輸出是控制量的誤動(dòng)作影響小，而位置型算法的輸出是控制量的全量輸出，誤動(dòng)作影響大。全量輸出，誤動(dòng)作影響大。 （3 3）采用增量型

40、算法，由于算式中不出現(xiàn)）采用增量型算法，由于算式中不出現(xiàn) 項(xiàng)，則易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。項(xiàng)，則易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。0u3 3、采樣周期的選擇、采樣周期的選擇 (1)(1)首先要考慮的因素首先要考慮的因素 根據(jù)香農(nóng)采樣定理，采樣周期上限應(yīng)滿足：根據(jù)香農(nóng)采樣定理，采樣周期上限應(yīng)滿足： T /T /maxmax, ,其中其中maxmax為被采樣信號(hào)的上限角頻為被采樣信號(hào)的上限角頻率。率。 采樣周期的下限為計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制程序和輸入輸出采樣周期的下限為計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制程序和輸入輸出所耗費(fèi)的時(shí)間，系統(tǒng)的采樣周期只能在所耗費(fèi)的時(shí)間，系統(tǒng)的采樣周期只能在T Tminmin與與T Tmaxma

41、x之間選之間選擇（在允許范圍內(nèi)，選擇較小的擇（在允許范圍內(nèi)，選擇較小的T T）。）。 (2)(2)其次要考慮以下各方面的因素其次要考慮以下各方面的因素 給定值的變化頻率給定值的變化頻率: :變化頻率越高，采樣頻率變化頻率越高，采樣頻率就應(yīng)越高就應(yīng)越高; ; 被控對(duì)象的特性：被控對(duì)象的特性：被控對(duì)象是快速變化的還被控對(duì)象是快速變化的還是慢變的是慢變的; ; 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性大，采執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性大，采樣周期應(yīng)大樣周期應(yīng)大; ; 控制算法的類型：控制算法的類型：采用太小的采用太小的T T會(huì)使得會(huì)使得PIDPID算算法的微分積分作用很不明顯；控制算法也需要計(jì)算時(shí)法的微分積

42、分作用很不明顯；控制算法也需要計(jì)算時(shí)間。間。 控制的回路數(shù)：控制的回路數(shù)：njjTT1 Tj Tj指第指第j j回路控制程序執(zhí)行時(shí)間和輸入輸出時(shí)間?；芈房刂瞥绦驁?zhí)行時(shí)間和輸入輸出時(shí)間。 第五節(jié)第五節(jié) 工業(yè)控制組態(tài)軟件工業(yè)控制組態(tài)軟件 組態(tài)（組態(tài)（ConfigurationConfiguration）的意思就是多種工具模）的意思就是多種工具模塊的任意組合，它是從塊的任意組合，它是從DCSDCS發(fā)展而來(lái)的。它的含發(fā)展而來(lái)的。它的含義是使用工具軟件對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源義是使用工具軟件對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置的指進(jìn)行配置，使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置的指令，自動(dòng)執(zhí)

43、行指定任務(wù)，滿足使用者的要求。令，自動(dòng)執(zhí)行指定任務(wù)，滿足使用者的要求。最初的組態(tài)軟件主要解決人機(jī)圖形界面的問(wèn)題最初的組態(tài)軟件主要解決人機(jī)圖形界面的問(wèn)題。 1、組態(tài)軟件的發(fā)展：、組態(tài)軟件的發(fā)展： 20世紀(jì)世紀(jì)80年代時(shí)，世界上第一個(gè)商品化監(jiān)控組年代時(shí)，世界上第一個(gè)商品化監(jiān)控組態(tài)軟件是由美國(guó)的態(tài)軟件是由美國(guó)的Wonderware公司研制的公司研制的Intouch，隨后又出現(xiàn)了隨后又出現(xiàn)了Intellution 公司的公司的FIX系統(tǒng)，通用電氣系統(tǒng)，通用電氣的的Cimplicity, 以及德國(guó)西門子的以及德國(guó)西門子的WinCC等；在國(guó)內(nèi)等；在國(guó)內(nèi)主要有亞控公司的主要有亞控公司的KingViewKin

44、gView組態(tài)王，組態(tài)王，昆侖公司的昆侖公司的MCGS，三維公司的力控，太力公司的，三維公司的力控，太力公司的Synall等組態(tài)等組態(tài)軟件。軟件。 組態(tài)軟件的發(fā)展方向之一是能夠兼容多操作系組態(tài)軟件的發(fā)展方向之一是能夠兼容多操作系統(tǒng)平臺(tái)。統(tǒng)平臺(tái)。 2 2、組態(tài)軟件的特點(diǎn)、組態(tài)軟件的特點(diǎn) 組態(tài)軟件具有實(shí)時(shí)多任務(wù)、接口開放、使用組態(tài)軟件具有實(shí)時(shí)多任務(wù)、接口開放、使用靈活、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。靈活、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。其中最突出的特點(diǎn)是它其中最突出的特點(diǎn)是它的實(shí)時(shí)多任務(wù)性，的實(shí)時(shí)多任務(wù)性，可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)完成可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)完成數(shù)據(jù)采集，信號(hào)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)圖形顯示，可以數(shù)據(jù)采集，信號(hào)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)

45、圖形顯示，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)的查實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)的查詢，實(shí)時(shí)通訊等多個(gè)任務(wù)。詢，實(shí)時(shí)通訊等多個(gè)任務(wù)。 組態(tài)軟件要解決的問(wèn)題：組態(tài)軟件要解決的問(wèn)題： 如何與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)交換。如何與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)交換。 將采集到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)圖形界面的相關(guān)部分將采集到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)圖形界面的相關(guān)部分 連接。連接。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)。 數(shù)據(jù)報(bào)警界限和系統(tǒng)報(bào)警。數(shù)據(jù)報(bào)警界限和系統(tǒng)報(bào)警。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)的查詢。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)的查詢。 各類報(bào)表的生成和打印輸出。各類報(bào)表的生成和打印輸出。 應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行

46、穩(wěn)定可靠。應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 擁有良好的與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。擁有良好的與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。 3 3、使用組態(tài)軟件的一般步驟、使用組態(tài)軟件的一般步驟 (1) (1)建模。建模。根據(jù)實(shí)際需要，為控制系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型根據(jù)實(shí)際需要，為控制系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型。 (2)(2)設(shè)計(jì)圖形界面。設(shè)計(jì)圖形界面。利用組態(tài)軟件的圖庫(kù)，使用相應(yīng)利用組態(tài)軟件的圖庫(kù)，使用相應(yīng)的圖形對(duì)象模擬實(shí)際的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備。的圖形對(duì)象模擬實(shí)際的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備。 (3)(3)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)變量。構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)變量。創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，用數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，用數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量反映控制對(duì)象的各種屬性，變量描述控制對(duì)

47、象的的變量反映控制對(duì)象的各種屬性，變量描述控制對(duì)象的各種屬性。各種屬性。 (4)(4)建立動(dòng)畫連接。建立動(dòng)畫連接。建立變量和圖形畫面中的圖形對(duì)建立變量和圖形畫面中的圖形對(duì)象的連接關(guān)系，畫面上的圖形對(duì)象通過(guò)動(dòng)畫的形式模擬象的連接關(guān)系，畫面上的圖形對(duì)象通過(guò)動(dòng)畫的形式模擬實(shí)際控制系統(tǒng)的運(yùn)行。實(shí)際控制系統(tǒng)的運(yùn)行。 (5)(5)運(yùn)行、調(diào)試。運(yùn)行、調(diào)試。 這五個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這些這五個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這些步驟常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。步驟常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。4 4、組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境、組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境 控制工程的所有操作畫面，包括流程畫面都是控制工程的所有操作畫面，包括流程畫

48、面都是在圖形開發(fā)環(huán)境下制作、生成的，工程設(shè)計(jì)人員使在圖形開發(fā)環(huán)境下制作、生成的，工程設(shè)計(jì)人員使用最頻繁的組態(tài)軟件組件就是圖形開發(fā)環(huán)境。用最頻繁的組態(tài)軟件組件就是圖形開發(fā)環(huán)境。圖形圖形開發(fā)環(huán)境是目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的主要生成工具之一，它開發(fā)環(huán)境是目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的主要生成工具之一，它依照操作系統(tǒng)的圖形標(biāo)準(zhǔn)，采用面向?qū)ο蟮膱D形技依照操作系統(tǒng)的圖形標(biāo)準(zhǔn)，采用面向?qū)ο蟮膱D形技術(shù)，為使用者提供豐富強(qiáng)大的繪圖編輯、動(dòng)畫連接術(shù)，為使用者提供豐富強(qiáng)大的繪圖編輯、動(dòng)畫連接和腳本工具，提供右鍵菜單功能，幫助使用者簡(jiǎn)化和腳本工具，提供右鍵菜單功能，幫助使用者簡(jiǎn)化操作。操作。圖形開發(fā)環(huán)境的工作界面圖形開發(fā)環(huán)境的工作界面 1 1工

49、程管理器工程管理器：主要作用是集中管理主要作用是集中管理本機(jī)上的組態(tài)王工程。本機(jī)上的組態(tài)王工程。功能主要包括：新建、功能主要包括：新建、刪除工程，搜索組態(tài)刪除工程，搜索組態(tài)王工程，修改工程屬王工程，修改工程屬性，工程備份、恢復(fù)，性，工程備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或切換到組態(tài)王開發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。運(yùn)行環(huán)境等。2 2工程瀏覽器工程瀏覽器工程瀏覽器是組工程瀏覽器是組態(tài)王態(tài)王6.016.01的集成的集成開發(fā)環(huán)境，是一開發(fā)環(huán)境，是一個(gè)類似于個(gè)類似于WindowsWindows資源管理器的窗資源管理器的窗口。在這里可以口。在這里可以看到所建工程的看到所建工程的所有組

50、成部分，所有組成部分，包括畫面，數(shù)據(jù)包括畫面，數(shù)據(jù)庫(kù)，外部設(shè)備，庫(kù)，外部設(shè)備，配方等。配方等。3 3圖形工具箱圖形工具箱繪制圖素的主要工繪制圖素的主要工具放在圖形編輯工具放在圖形編輯工具箱中，當(dāng)畫面打具箱中，當(dāng)畫面打開時(shí)，工具箱自動(dòng)開時(shí)，工具箱自動(dòng)加載。如果沒(méi)有顯加載。如果沒(méi)有顯示，選擇菜單示，選擇菜單“工工具具/ /顯示工具箱顯示工具箱”或按或按F10F10快捷鍵?？旖萱I。工具箱中各基本工工具箱中各基本工具 的 使 用 方 法 和具 的 使 用 方 法 和WindowsWindows中的中的“畫畫筆筆”的使用類似。的使用類似。4 4圖庫(kù)管理器圖庫(kù)管理器圖庫(kù)管理器內(nèi)中存圖庫(kù)管理器內(nèi)中存放的是組

51、態(tài)軟件的放的是組態(tài)軟件的各種圖素，用戶可各種圖素，用戶可以選擇需要的對(duì)象以選擇需要的對(duì)象就可以設(shè)計(jì)自己需就可以設(shè)計(jì)自己需要的界面。它的使要的界面。它的使用降低了設(shè)計(jì)界面用降低了設(shè)計(jì)界面的難度，縮短開發(fā)的難度，縮短開發(fā)周期。同時(shí)工程人周期。同時(shí)工程人員可以生成自己的員可以生成自己的圖庫(kù)對(duì)象。圖庫(kù)對(duì)象。5 5、工藝控制流程圖的組態(tài)、工藝控制流程圖的組態(tài)使用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)工藝控制流程圖的步驟。使用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)工藝控制流程圖的步驟。（1 1）建模）建模 建模就是在對(duì)系統(tǒng)要求進(jìn)行分析后，建立數(shù)學(xué)模建模就是在對(duì)系統(tǒng)要求進(jìn)行分析后，建立數(shù)學(xué)模型。以水位控制系統(tǒng)為例水泵將水源中的水通過(guò)進(jìn)水型。以水位控制系統(tǒng)為例

52、水泵將水源中的水通過(guò)進(jìn)水管道抽到水箱中，水箱出水管道連接用戶，為用戶提管道抽到水箱中，水箱出水管道連接用戶，為用戶提供水源。為了保護(hù)水壓的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)水箱中水位要供水源。為了保護(hù)水壓的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)水箱中水位要有兩個(gè)報(bào)警限，分別為上限和下限，當(dāng)水位上升到上有兩個(gè)報(bào)警限，分別為上限和下限，當(dāng)水位上升到上限，關(guān)閉水泵；水位低于下限，水泵工作，給水箱供限，關(guān)閉水泵；水位低于下限，水泵工作，給水箱供水；在上下限之間，水泵不工作。水；在上下限之間，水泵不工作。為了保護(hù)水壓的相對(duì)為了保護(hù)水壓的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)水箱中水位穩(wěn)定，對(duì)水箱中水位要有兩個(gè)報(bào)警限，分要有兩個(gè)報(bào)警限，分別為上限和下限，當(dāng)別為上限和下限，當(dāng)水位

53、上升到上限，關(guān)水位上升到上限，關(guān)閉水泵；水位低于下閉水泵；水位低于下限，水泵工作，給水限，水泵工作，給水箱供水；在上下限之箱供水；在上下限之間，水泵不工作。間，水泵不工作。（2 2） 變量的定義變量的定義 在控制系統(tǒng)中，在控制系統(tǒng)中，需要采用變量來(lái)存放外需要采用變量來(lái)存放外部設(shè)備傳送來(lái)的檢測(cè)信部設(shè)備傳送來(lái)的檢測(cè)信號(hào)（如水位信號(hào)），這號(hào)（如水位信號(hào)），這些變量需要同外部設(shè)備些變量需要同外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所以需進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所以需要首先建立工程，然后要首先建立工程，然后進(jìn)行設(shè)備配置，再建立進(jìn)行設(shè)備配置，再建立相應(yīng)的變量。相應(yīng)的變量。（3 3）畫面的編輯與動(dòng)畫連接）畫面的編輯與動(dòng)畫連接1 1畫面

54、的編輯畫面的編輯 現(xiàn)在利用組態(tài)王提現(xiàn)在利用組態(tài)王提供的各種繪圖工具來(lái)制供的各種繪圖工具來(lái)制作完善的主畫面，使得作完善的主畫面，使得畫面能夠逼真地反映控畫面能夠逼真地反映控制系統(tǒng)的工作運(yùn)行狀況，制系統(tǒng)的工作運(yùn)行狀況，并且可以通過(guò)畫面控制并且可以通過(guò)畫面控制實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 圖庫(kù)中選取水泵圖素圖庫(kù)中選取水泵圖素 同樣的方法可以在畫面上繪制出水箱、管道、水同樣的方法可以在畫面上繪制出水箱、管道、水位傳感器及相應(yīng)的文本。至此，主畫面繪制完成。位傳感器及相應(yīng)的文本。至此，主畫面繪制完成。2 2動(dòng)畫連接動(dòng)畫連接 以上繪制的畫面是靜態(tài)的，要

55、逼真的顯示系統(tǒng)以上繪制的畫面是靜態(tài)的，要逼真的顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，必須將圖素和數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)設(shè)定的相的運(yùn)行狀況，必須將圖素和數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)設(shè)定的相應(yīng)變量聯(lián)系起來(lái)，即讓畫面應(yīng)變量聯(lián)系起來(lái)，即讓畫面“動(dòng)動(dòng)”起來(lái)。將圖素和起來(lái)。將圖素和數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)變量建立聯(lián)系的過(guò)程稱為數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)變量建立聯(lián)系的過(guò)程稱為“動(dòng)畫連動(dòng)畫連接接”。建立動(dòng)畫連接后，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量發(fā)生變。建立動(dòng)畫連接后，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量發(fā)生變化后，圖形對(duì)象就可以按照設(shè)定的動(dòng)畫連接隨之做化后，圖形對(duì)象就可以按照設(shè)定的動(dòng)畫連接隨之做同步的變化。同步的變化。指示燈的動(dòng)畫連接指示燈的動(dòng)畫連接設(shè)置：設(shè)置：雙擊雙擊“指示指示燈燈”，出現(xiàn)，出現(xiàn)“指示指示燈向

56、導(dǎo)燈向?qū)А睂?duì)話框。對(duì)話框。將變量名設(shè)定為：將變量名設(shè)定為：“本站點(diǎn)本站點(diǎn) 啟動(dòng)啟動(dòng)”，將將“正常色正常色”設(shè)置設(shè)置為綠色，為綠色，“報(bào)警色報(bào)警色”設(shè)置為紅色。再單設(shè)置為紅色。再單擊擊“確定確定”按鈕，按鈕，則則“指示燈指示燈”動(dòng)畫動(dòng)畫連接完成，連接完成，（3 3）命令語(yǔ)言及控制程序編寫）命令語(yǔ)言及控制程序編寫 在完成了上述的動(dòng)畫設(shè)置后，還必須通過(guò)命令在完成了上述的動(dòng)畫設(shè)置后，還必須通過(guò)命令輸入，才能控制水泵的運(yùn)行。工藝上要求水泵的工輸入，才能控制水泵的運(yùn)行。工藝上要求水泵的工作狀態(tài)是根據(jù)水位的高低而運(yùn)行的。當(dāng)水位低于下作狀態(tài)是根據(jù)水位的高低而運(yùn)行的。當(dāng)水位低于下限時(shí)，水泵工作，為水箱送水；水位

57、高于上限，水限時(shí)，水泵工作，為水箱送水；水位高于上限，水泵停止工作；在上下限之間，水泵不工作。泵停止工作；在上下限之間，水泵不工作。 在完成上述步驟后，運(yùn)行組態(tài)王，就可以按照指定的在完成上述步驟后，運(yùn)行組態(tài)王，就可以按照指定的命令執(zhí)行了。命令執(zhí)行了。 （4 4）復(fù)雜圖形對(duì)象的組態(tài)及應(yīng)用）復(fù)雜圖形對(duì)象的組態(tài)及應(yīng)用 趨勢(shì)曲線趨勢(shì)曲線 作為實(shí)時(shí)監(jiān)控的組態(tài)軟件，趨勢(shì)分析是必不作為實(shí)時(shí)監(jiān)控的組態(tài)軟件，趨勢(shì)分析是必不可缺的。包括用于實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線和能可缺的。包括用于實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線和能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行指定趨勢(shì)分析的歷史曲夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行指定趨勢(shì)分析的歷史曲線兩種。線兩種。 組態(tài)王

58、圖庫(kù)中有設(shè)定好的各種功能按鈕的趨組態(tài)王圖庫(kù)中有設(shè)定好的各種功能按鈕的趨勢(shì)曲線。用戶只要定義幾個(gè)相關(guān)變量，適當(dāng)調(diào)整勢(shì)曲線。用戶只要定義幾個(gè)相關(guān)變量，適當(dāng)調(diào)整曲線外觀，即可完成曲線的指定的復(fù)雜功能。曲線外觀，即可完成曲線的指定的復(fù)雜功能。1 1實(shí)時(shí)曲線實(shí)時(shí)曲線 運(yùn)行畫面，就可以查閱歷史數(shù)據(jù)了。用戶可以運(yùn)行畫面，就可以查閱歷史數(shù)據(jù)了。用戶可以通過(guò)按鈕任意改變時(shí)間軸范圍，查看需要的數(shù)據(jù)。通過(guò)按鈕任意改變時(shí)間軸范圍，查看需要的數(shù)據(jù)。2 2歷史曲線歷史曲線第六節(jié)第六節(jié) 集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCSDCS） 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則: : 采用分散控制和集中管理的設(shè)計(jì)思想、分而自治采用分散控制和集中管理的設(shè)計(jì)

59、思想、分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則，并采用層次化的體系結(jié)構(gòu)。和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則，并采用層次化的體系結(jié)構(gòu)。 所謂所謂分散控制分散控制是用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，分散應(yīng)用于是用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，分散應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程控制生產(chǎn)過(guò)程控制; ; 所謂所謂集中管理集中管理是用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)是用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng). . 分散控制系統(tǒng)是縱向分層、橫向分散的大型綜分散控制系統(tǒng)是縱向分層、橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)。合控制系統(tǒng)。1 1）集散控制系統(tǒng)）集散控制系統(tǒng) 典型的典型的DCSDCS采用了如圖所示的三層結(jié)構(gòu)，第一層為采用了如圖所示的三層結(jié)構(gòu)，第一層為分散過(guò)程控制級(jí)；第二層為集中操作

60、監(jiān)控級(jí)；第三層分散過(guò)程控制級(jí)；第二層為集中操作監(jiān)控級(jí)；第三層為綜合信息管理級(jí)。為綜合信息管理級(jí)。（1 1）分散過(guò)程控制級(jí)（面向生產(chǎn)過(guò)程）分散過(guò)程控制級(jí)（面向生產(chǎn)過(guò)程） 功能：完成生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)控制等功能：完成生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)控制等功能。功能。 裝置：現(xiàn)場(chǎng)控制站（工業(yè)控制機(jī)）裝置：現(xiàn)場(chǎng)控制站（工業(yè)控制機(jī)） 可編程序控制器（可編程序控制器（PLCPLC） 智能調(diào)節(jié)器智能調(diào)節(jié)器 其它測(cè)控裝置其它測(cè)控裝置（2 2）集中操作監(jiān)控級(jí)（面向操作員和系統(tǒng)工）集中操作監(jiān)控級(jí)（面向操作員和系統(tǒng)工程師）程師） 功能：以操作監(jiān)視位主要任務(wù)，兼有部功能：以操作監(jiān)視位主要任務(wù)，兼有部分管理功能。配備計(jì)算