机电一体化技术(第2版)课件：计算机控制技术.pptx

计算机控制技术;目录;普通车床;机电一体化与非机电一体化产品本质的区别在于前者是具有计算机控制的伺服系统。计算机作为伺服系统的控制器，将来自各传感器的检测信号与外部输入的命令进行采集存储分析、转换和处理，然后根据处理结果发出指令控制整个系统的运行。;自动控制系统通常由被控对象、检测传感装置、控制器等组成。控制器既可以由模拟控制器组成，也可以由数字控制器组成，数字控制器大多是用计算机实现的。

因此计算机控制系统指的是采用了数字控制器的自动控制系统。;;计算机控制系统的核心是控制程序。计算机控制系统执行控制程序的过程如下：

（1）实时数据采集对被控参数按一定的采样时间间隔进行检测，并将结果输入计算机。

（2）实时计算对采集到的被控参数进行处理后，按预先设计好的控制算法进行计算，决定当前的控制量。

（3）实时控制根据实时计算得到的被控量，通过D/A转换器将控制信号作用于执行机构。

（4）实时管理根据采集到的被控参数和设备的状态，对系统的状态进行监督和管理。

;3.1.2计算机控制系统的组成;1、系统硬件

计算机控制系统的硬件主要由主机、外围设备、过程输入/输出通道和生产过程组成。

;（1）主机主机由CPU和内存储器（RAM和ROM）通过系统总线连接而成，是整个控制系统的核心。

它按照预先存放在内存中的程序指令，由过程输入通道不断地获取反映被控对象运行工况的信息，并按程序中规定的控制算法，或操作人员通过键盘输入的操作命令自动的发出控制命令，以实现对被控对象的自动控制。

;(2)常规外部设备计算机的常规外部设备有4类：输入设备、输出设备、外存储器和网络通讯设备。

输入设备最常用的有键盘，鼠标

输出设备通常由CRT、LED和LED显示器、打印机和记录仪等。外存储器最常用的是磁盘（包括硬盘和软盘）、光盘和磁带机。。

网络通讯设备

以上的常规外部设备通过接口和主机连接便构成通用计算机，若要用于控制，还需配备过程输入/输出通道构成控制计算机。;（3）过程输入/输出通道过程输入/输出通道又简称过程???道。

被控对象的过程参数一般是非电物理量，必须经过传感器（又称一次仪表）变换为等效的电信号。

为了实现计算机对生产过程的控制，必须在计算机和生产过程之间设置信息传递和变换的连接通道。

过程输入/输出通道分为模拟量和数字量（开关量）两大类型。;（4）生产过程

生产过程包括被控对象及其测量变送仪表和执行机构。测量变送仪表将被控对象需要监视和控制的各种参数（如温度、流量、压力、液位、位置、速度等）转换为电的模拟信号（或数字信号），而执行机构将过程通道输出的模拟控制信号转换为相应的控制动作，从而改变被控对象的被控量。;2.系统软件

（1）系统软件系统软件是计算机的通用性、支撑性的软件，是为用户使用、管理、维护计算机提供方便的程序的总称。

（2）应用软件应用软件是计算机在系统软件支持下实现各种应用功能的专用程序。;3.1.3计算机控制系统的特点;计算机控制系统与连续控制系统相比，有如下特点：

1）控制规律的实现灵活、方便。

2）控制精度高。

3）控制效率高。

4）可集中操作显示。

5）可实现分级控制与整体优化，可通过计算机网络系统与上下位计算机相通信，进行分级控制，实现生产过程控制与生产管理的一体化与整体优化，提高企业的自动化水平。

6）存在着采样延迟。

;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.1.4计算机控制系统的类型;3.2工业控制计算机;3.2.1工业控制计算机概述;3.2.2工业控制计算机的特点;（1）完善的过程输入/输出功能

要保证所面向工业现场的各种机电设备、测量和控制的仪器仪表、执行机构正常运转，必须有丰富的模拟量和数字量的输入/输出通道，以方便计算机系统数据采集，及时放映过程控制参数的变化，要求做到信息传递快速、准确、灵敏。

;（2）实时控制功能

工业控制计算机应