计算机控制系统是一种采用微型计算机作为核心控制器的自动化系统,它在结构、功能以及工作方式上相比传统的模拟控制系统有着显著的不同。微机控制系统的引入,极大地扩展了控制系统的可能性和灵活性。
在结构特征上,微机控制系统的主要特点在于控制器的微型计算机化。传统模拟控制系统中的控制器依赖于模拟电路来计算和决策,而微机控制系统则通过运行特定的计算机程序来实现控制量值的计算和执行方式的选择。这种转变使得系统能够适应更加复杂的控制策略,而且可以通过修改软件而不是硬件来调整控制逻辑。微机控制系统通常包含三条基本信息通道:后向通道(输出过程通道)通过D/A转换将数字控制信号转化为模拟信号来影响被控对象;前向通道(输入过程通道)通过A/D转换将被控对象的状态转化为数字信号供计算机处理;人机交互通道允许用户与系统进行交互,设定参数和获取系统状态信息。
在功能特性上,微机控制系统有以下几个关键优点:
1. 软件替代硬件:通过软件的灵活变更,微机控制系统可以轻松适应不同控制任务,减少了对硬件改动的需求,同时也能够用软件实现逻辑功能,降低了成本和体积。
2. 数据保存:现代微机支持多种数据保持方式,即使在系统断电的情况下也能保持数据,这在故障分析和系统开发中极大提升了效率。
3. 状态和数据显示:微机拥有强大的显示功能,能够通过各种类型的显示器和输出设备,以丰富的形式展示系统的状态、数据和控制效果,便于实时监控和诊断。
4. 联网管理:微机控制系统可以联网,实现多系统的协同工作,构建分布式集散控制系统,以应对大型、复杂的工业生产需求。
微机开环控制系统仅根据预设的给定值调整输出,而不考虑被控参数的实际值,因此控制性能受到限制。相比之下,闭环控制系统通过A/D转换接收被控对象的反馈信息,能够根据实际状态调整控制策略,提高控制精度和稳定性。微机数据采集系统则专注于数据的收集、处理和显示,而并不直接影响生产过程。
微机控制系统以其灵活的结构和强大的功能,已经成为现代工业自动化领域不可或缺的一部分。它不仅能够实现精确的控制,还能适应快速变化的生产环境,提供了更高级别的智能化和网络化管理,极大地推动了工业生产效率和质量的提升。