01 1.1 计算机控制技术绪论(一).pptx

第1页：《计算机控制技术》

《计算机控制技术》

第2页：第1讲第1章绪论（一）

第1讲第1章绪论（一）

第3页：第1章绪论（一）

第1章绪论（一）

• 课程信息
• 自动化科技与社会进步
• 计算机控制系统概述
• 计算机控制系统的典型形式

第4页：主讲教师

主讲教师：于海生教授Office Room:自动化楼306室LabRoom:自动化楼214室Tel.:85953690E-mail:yhsh_qd@qdu.edu.cn•课程网站：http://webschool.qdu.edu.cn/或校园网主页，点击教学平台，再点击精品课程

第5页：《计算机控制技术》

《计算机控制技术》

• 是自动化专业主干专业课程，是国家级精品课程。
• 前续基础课程
• 课程的性质.程序设计技术（汇编、C/C++、VC、VB）.自动控制理论（经典/现代）.过程检测及仪表.微机原理（单片机）与接口技术课程要求与说明

第6页：3 教材国家级“十二五”规划教材高等院校

3 教材国家级“十二五”规划教材高等院校：技术规划教材高等教育面向二十一世纪教材于海生等编著，微型计算机控制技术(第2版)，清华大学出版社4.参考书(1)国家级“十一五”规划教材于海生等编著，计算机控制技术，机械工业出版社(2)谢剑英，微型计算机控制技术，国防工业出版社(3)何克忠，计算机控制系统，清华大学出版社(4)王锦标，计算机控制系统，清华大学出版社

第7页：本课程组编著出版的教材

本课程组编著出版的教材

第8页：5 指定的课后阅读参考期刊杂志

5 指定的课后阅读参考期刊杂志：技术类期刊理论类期刊电气自动化自动化学报自动化仪表中国电机工程学报电气传动电工技术学报控制工程控制理论与应用机器人技术与应用控制与决策测控技术信息与控制电力电子技术机器人传感技术学报模式识别与人工智能

第9页：6 主要教学内容本课程共48学时

6 主要教学内容本课程共48学时：（讲课40学时,实验8学时）。第1章绪论第2章输入输出接口与过程通道第3章数字控制技术第4章常规及复杂控制技术第5章现代控制技术（本科生不学）第6章应用程序设计与实现技术第7章人机接口技术与监控组态软件第8章分布式测控网络技术第9章计算机控制系统设计与实现

第10页：7 讨论课要求

7 讨论课要求

• 本学期在课程最后，有2讲是讨论课。
• 讨论课内容可以是与本课程相关的大学生创新训练项目、实验室开放项目、参加科研训练项目、第二课堂的设计制作项目、自选项目等。
• 全班同学分成6组，每组设一个组长，配备指导教师（课程组老师）。课后报分组结果。
• 项目答辩。每组由组长代表本组汇报所做工作（10分钟PPT），课程组老师提问，小组回答。
• 答辩结果作为平时成绩一部分。返回 8.选一名课代表

第11页：汽车自动焊接生产线自动化是人类文明进步和

汽车自动焊接生产线自动化是人类文明进步和：社会现代化的标志。自动化是关于一切人造系统自动、智能、自主、高效和安全运行的科学与技术。计算机控制技术是实现自动化的主要方法和手段。自动搬运机器人

第12页：注塑机机器人足球比赛自动立体仓库计算机集

注塑机机器人足球比赛自动立体仓库计算机集：成制造系统

第13页：美国第一台火星探测器Sojourner在

美国第一台火星探测器Sojourner在：火星表面软着陆(1996)旅行者Voyager一号，二号走出太阳系，对茫茫太空进行探索

第14页：中国航天载人飞船中国运载火箭

中国航天载人飞船中国运载火箭

第15页：1.1.1 自动控制系统

1.1.1 自动控制系统

自动控制

就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。

第16页：1.1.2 计算机控制系统

1.1.2 计算机控制系统

计算机控制系统

就是利用计算机(通常称为工业控制计算机，简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。

第17页：1 计算机控制系统的工作原理

1 计算机控制系统的工作原理

• 计算机控制系统的工作原理：
• 实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
• 实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。
• 实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

第18页：2 在线方式和离线方式

2 在线方式和离线方式

在线方式（on-line）

生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式。

离线方式(off-line)

生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。

第19页：3 实时的含义实时

3 实时的含义实时：(real-time)：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。这个时间范围的大小与被控对象关系非常紧密，不同的被控对象，对时间范围的要求不同。 一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。

第20页：1.1.3 计算机控制系统的组成

1.1.3 计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。 工业控制机包括硬件和软件；生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。

第21页：1.1.4 常用的计算机控制系统主机

1.1.4 常用的计算机控制系统主机

• 可编程序控制器（PLC）
• 工控机（IPC）
• 嵌入式系统（MPU、单片机、DSP、SOC）
• 智能调节器
• 其它类型主机

第22页：1.2.1 操作指导控制系统优点

1.2.1 操作指导控制系统优点：结构简单，控制灵活和安全。缺点：要由人工操作，开环结构，控制的实时性差，不能控制多个对象。

第23页：1.2.2 直接数字控制

1.2.2 直接数字控制：（DDC）系统闭环结构，控制的实时性好，可以控制多个回路或对象。

第24页：1.2.3 监督控制

1.2.3 监督控制：（SCC）系统 生产过程模拟调节器SSC计算机DDC调节器SSC计算机记录显示打印工艺数据生产过程工艺数据设定值设定值调节测量调节测量(b) SCC+DDC系统(a) SCC+模拟调节器系统记录显示打印

第25页：1.2.4 集散控制系统

1.2.4 集散控制系统：（DCS）--亦称分布式控制系统

第26页：■网络打印机Max.8台■■■■■I/O

■网络打印机Max.8台■■■■■I/O：NetOPEN I/O Module工程师站CES管理层Information NetFL-NET(冗余)操作站Max.16COS-2000COS-2000冗余数据库CDS-2000FCS-2000 (冗余)FCS-2000(冗余)FCS-2000 (冗余)10/100MBPS100MBPS■过程控制站(冗余)Max.30Remote COSEPA10MBPSSB-BUS 128MBPS■OPC SERVEROPC ClientMax.8Max.8*4全集成DCS

第27页：1.2.5 现场总线控制系统

1.2.5 现场总线控制系统：（FCS）

第28页：综合自动化系统的整体解决方案

综合自动化系统的整体解决方案：企业资源信息管理系统ERP(EnterpriseResources Planning)；生产执行系统MES（ManufacturingExecution System）；生产过程控制系统PCS (ProcessControl System）。综合自动化系统：计算机集成制造系统(CIMS-Computer IntegratedManufacture System)——制造业；计算机集成过程系统（CIPS-Computer IntegratedProcess System）——流程工业。1.2.6综合自动化系统

第29页：本讲结束

本讲结束：本页为本讲内容的收束页。