简述计算机控制系统的构成,试述工业计算机控制系统组成和应用.doc

试述工业计算机控制系统组成和应用

试述工业计算机控制系统组成和应用摘要：工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路，计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分，它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心

关键词：工业计算机控制系统应用

在工业自动化体系中，一个重要的角色就是工业控制计算机，即IPC，或者叫产业PC。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路，计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分，它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统，随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展

一、工业计算机控制系统的组成

工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为XX年来，集计算机、通信、控制三种技术为一体的第五代过程控制体系结构，即现场总线控制系统，成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向

二、计算机控制在工业自动化的设计和应用

工业生产过程中广泛应用了工业控制自动化技术，来实现对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，以达到提高产品品质和产量、降低生产消耗、确保安全等目的。那么如何实现工业计算机控制呢？现在介绍设计思路如下：

(1)计算机控制系统设计的一般步骤

计算机控制系统的设计，随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同，但系统设计的基本步骤大体类似，一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案：开环？闭环？单环？多环？DCC？SCC？DCS？ ②确定系统的构成方式：要求高：工控机；要求低：单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择：传感器、变送器和执行器型号和类型的选择

(2)确定控制算法

控制算法的选择非常重要，它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点：① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式，但具体到一个控制对象上，必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时，其控制算法一般也比较复杂，使整个控制系统的实现比较困难。合理简化，再完善

(3)系统硬、软件的设计

在计算机控制系统中，一些控制功能既能用硬件实现，也能用软件实现。因此在系统设计时，硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本；软件可以增加控制的灵活性，减少成本，但要占用更多的主机时间。①硬件设计：包括输入、输出接口电路的设计，输入、输出通道设计和操作控制台的设计

要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计：硬件设计好了后，系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图，编制程序清单，编写程序说明

(4)系统调试

系统调试包括系统硬件、软件分调与联调，系统模拟调试和现场投运。调试过程往往是先分调、再联调，有问题再回到分调，加以修改后再联调，反复进行，直到达到设计要求为止

(5)工业计算机系统的维护

提高计算机控制系统的可靠性和可维修性的常用方法：a 提高元器件的可靠性；b 采用冗余技术；c 采取抗干扰措施；d 采用故障诊断；e系统的恢复技术；f 软件可靠性技术

总之，工业计算机控制系统应用总体思想具备：①系统操作性能好，硬件和软件要使用方便和维修方便；②可靠性高；③通用性好，便于扩充；④实时性强；⑤设计周期短、价格便宜。至于具体的系统设计和总线类型的选择由于篇幅原因不再详述了，感兴趣的读者可以查阅相关资料进行学习

三、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义

工业控制计算机技术是开放式的系统，其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益，节约运营成本，使生产企业得以实现深层次的信息化，对企业管理提供准确可靠的参考，使企业得以取得最大的效益，赢得发展先机。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展，工控机的市场需求将会越来越大，工控机市场发展前景十分广阔。