微型计算机控制技术是将计算机技术应用于工业控制领域,以实现生产过程的自动化。这种技术结合了计算机技术、自动控制技术、显示技术、传感器检测与技术、网络与通信技术、电子技术等多种科学技术,使得控制系统更加智能化和高效。
1. 计算机控制系统概述:
计算机控制系统是利用工业控制机(如微型计算机)来实现对生产过程的自动控制。它通过传感器将物理参量(如温度、压力、液位、速度)转换为电信号,然后通过A/D转换器变成数字信号,供计算机处理。计算机依据这些数据进行实时控制决策,输出控制信号给执行机构,如调节阀或电动机,以调整生产过程的状态。同时,计算机还能显示监控对象的变化过程,并存储数据以便进一步分析和报表制作。
2. 计算机控制系统的工作原理:
- 实时数据采集:测量环节将过程信号转化为电信号,经过变送器或放大器变为标准信号。
- A/D转换:电信号通过A/D转换器变为数字信号。
- 实时控制决策:计算机根据测量值与设定值的偏差,按照控制算法计算控制信号。
- 实时控制输出:控制信号驱动执行机构进行调节。
3. 计算机控制系统的组成:
- 工业控制机:包括硬件(主机、输入/输出通道)和软件(系统软件、应用软件)两部分。
- 生产过程:与计算机控制系统交互,包括被控对象和执行机构。
4. 计算机控制系统的典型形式:
- 操作指导控制系统:提供操作指导信息,不直接参与控制,主要用于数据采集、显示和报警,适用于初期实验和过程模型获取。
- 直接数字控制(DDC)系统:闭环结构,实时性强,可控制多个对象,广泛应用于过程控制。
- 监督控制(SCC)系统:分为与模拟调节器结合和与DDC结合的两种形式,实现分级控制。
- 集散控制系统(DCS):分级分散型控制,集中操作,分散控制,适用于大型复杂系统。
- 现场总线控制系统(FCS):采用两层结构,通过现场总线连接智能仪表,减少布线,降低成本。
- 综合自动化系统:集成了生产过程的各个层面,实现全面自动化和信息化。
这些不同的控制系统形式在不同场景下各有优势,可以根据具体需求选择合适的控制策略,以实现生产过程的最优化,提高效率,降低成本。随着技术的发展,计算机控制技术不断进步,未来的控制系统将更加智能、灵活和可靠。