清华社 第1章.ppt

计算机控制技术 青岛大学自动化工程学院 《微型计算机控制技术》于海生青岛大学自动化工程学院 1.教材 1.1 国家级精品课程配套教材于海生 等编著，微型计算机控制技术（第2版），清华大学出版社，2009 1.2 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，2007 1.3 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，清华大学出版社，1999 2. 参考书 2.1 谢剑英，微型计算机控制技术，国防工业出版社 2.2 何克忠，计算机控制系统，清华大学出版社 2.3 王锦标，计算机控制系统，清华大学出版社 《计算机控制技术》是国家级精品课程、自动化专业的主干专业课。 5.指定课后阅览的参考期刊杂志 电气自动化 自动化仪表 电气传动 控制工程 自动化博览 工业控制机 测控技术 工业仪表与自动化装置 化工自动化及仪表 第1章 绪论 1.1 计算机控制系统概述自动控制：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。1.1.1 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。  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：①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。②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。③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。 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。 1.1.2 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。  1.1.3 常用的计算机控制系统主机1. 可编程序控制器（PC）2. 工控机（IPC）3. 单片机4. DSP5. 智能调节器 1.2 计算机控制系统的典型形式 1.2.1 操作指导控制系统 1.2.2 直接数字控制（DDC）系统 1.2.3 监督控制（SCC）系统a） SCC+模拟调节器的控制系统b） SCC+DDC的分级控制系统 1.2.4 集散控制系统（DCS）亦称分布式控制系统1.2.6 综合自动化系统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（Enterprise Resources Planning）；生产执行系统MES（Manufacturing Execution System）；生产过程控制系统PCS（Process Control System）。 1.3 工业控制机的组成结构及特点 1.3.1 工业控制机的组成工业控制机包括硬件和软件两部分。硬件包括主机(CPU、RAM、ROM)板、内部总线和外部总线、人机接口、系统支持板、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 1. 工业控制机的硬件组成 2. 工业控制机的软件组成 (1)系统软件 (2)支持软件 (3)应用软件 1.3.2 工业控制机的总线结构 1.内部总线 (1) ISA总线及其信号线定义 16位的ISA总线规范要求与8位PC向下兼容。总线插槽由两部分组成：8位基本插槽和16位扩充插槽 ISA共有98根信号线，数据线宽度为16位，地址线宽度为24位，总线时钟为8MHz,中断源为边沿触发。 (2) PCI/Compact PCI总线简介 PCI(Peripheral Component Interconnect)是美国SIG(Special Interest Group of Association for Computer Machinery)集团推出的64位总线。该总线的最高总线频率为33MHz，数据传输率为80Mb/s(峰值传输率为133Mb/s)。 1）PCI总线的主要性能 2）其它性能 3）PCI总线信号定义主控设备49条，目标设备47条，可选引脚 51条（主要用于64位扩展、中断请求、高速缓存支持等），总引脚数 120条（包含电源、地、保留引脚等）。 4）Compact PCI总线 2 外部总线 1）RS-232串行通信总线 2）USB串行通信总线（1）具有热插拔功能（2）USB采用“级联”方式连接各个外部设备（3）适用于低速外设连接 1.3.3 工业控制机的特点 (1)可靠性高和可维修性好。 (2)环境适应性强。