微型计算机控制系统类型与特性探讨

计算机控制技术是一门融合了计算机科学与自动化工程的重要领域，本文档深入探讨了微型计算机控制系统与传统连续控制系统之间的差异和相似之处。首先，将传统的连续控制系统中的控制器替换为微型计算机，形成了微型计算机控制系统。这种转变使得控制规律可以由软件程序灵活定义，从而提高了系统的灵活性和可编程性。在连续控制系统中，控制逻辑是硬连线设计，改变规则需更换硬件；而在微型计算机控制系统中，只需要修改程序即可实现控制策略的更新。 在系统架构上，微型计算机控制系统主要分为几种类型： 1. 数据采集系统(DAS)：这种系统主要用于数据的收集和监控，微型计算机通过模拟量和开关量输入通道获取生产过程中的数据，进行数据分析处理，提供生产过程的可视化和操作指导。它不直接参与生产过程控制，对生产过程的影响是间接的。 2. 直接数字控制系统(DDC)：DDC系统中的微型计算机负责实时数据采集、处理和控制决策，通过模拟量和数字量输入/输出通道直接作用于生产过程。其特点是具有较高的实时性和可靠性，对微型计算机的性能要求较高，包括快速响应能力和适应各种环境的能力。 3. 监督计算机控制系统(SCC)：这种系统采用两级控制结构，上层的SSC级微型计算机进行全局的优化分析，提供最佳控制策略，下层的DDC级负责具体的实时控制操作。这体现了系统的层次化管理和优化决策的特点。 4. 分散型控制系统(DCS)：DCS强调分布式控制，由多个独立的微型计算机单元协同工作，每个单元负责一部分控制任务，提高了系统的可靠性和扩展性。 5. 现场总线控制系统(FCS)：FCS利用专用的通信网络连接各个设备，微型计算机通过这些网络进行数据交换和控制，实现了设备间的智能化通信和协调。 6. 计算机集成制造系统(CIMS)：CIMS将计算机技术应用于整个制造过程，不仅包含控制部分，还包括生产计划、物料管理、质量控制等多个环节，实现制造业的全面信息化。 微型计算机控制系统在自动化领域发挥了重要作用，它不仅简化了控制逻辑的设计，还通过模块化和网络化的结构提高了系统的效率和可靠性。同时，随着技术的发展，这些控制系统也在不断演进，以满足工业4.0时代对智能化、灵活性和高效性的更高要求。