计算机控制系统概览:组成、特点与应用

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"微型计算机控制技术复习总结" 微型计算机控制技术是现代工业自动化领域的重要组成部分,主要涉及计算机在控制系统中的应用。以下是对该技术的详细解释: 1. 计算机控制系统的组成通常包括硬件和软件两个主要部分。硬件部分涵盖中央处理器、内存、磁盘驱动器、接口电路、A/D和D/A转换器(用于模拟量和数字量输入/输出)、数字量I/O通道、显示器、记录设备以及操作台。软件部分主要指系统软件,例如操作系统,用于管理和优化计算机资源,使用户能够更高效地使用计算机。 2. 计算机控制系统的特性表现在其混合结构,结合了模拟和数字部件。连续控制系统中的信号是连续模拟信号,而计算机控制系统则同时处理模拟、离散模拟和离散数字信号。设计这些系统时,通常采用模拟调节规律离散化设计法或直接设计法。计算机控制系统因其包含数字信号,可以实现多回路分时控制,提高控制效率,并且易于通过分级、聚散或网络结构实现控制与管理一体化。 3. 计算机控制系统根据应用方式大致分为四类:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算控制系统和分级计算机控制系统。此外,还有集散控制系统、分布控制系统和彻底分散性控制系统,这些系统进一步增强了工业自动化的灵活性和效率。 4. 工业控制机必须满足特定要求,包括实时性,确保在规定时间内完成任务;高可靠性,保证系统在恶劣环境下稳定运行;硬件配置的可装配可扩充性,适应不断变化的需求;以及良好的可维护性,便于故障诊断和修复。 5. I/O接口和I/O通道是连接计算机与外围设备的关键。接口负责将采集到的物理参数转换为计算机能理解的数字量,而I/O通道则负责两者之间的高效信息传输。两者虽然在功能上有重叠,但在电路设计上可能有所区别,但常常集成在一起。 6. 在微机控制系统中,主机和外围设备交换的信息主要包括数据信息(如数字量、模拟量、开关量和脉冲量)、状态信息(设备的工作状态)和控制信息(指令和反馈)。这种信息交换是通过通信完成的,通信方式可以分为串行和并行,单工、半双工和全双工等。 总结,微型计算机控制技术是现代工业中不可或缺的一部分,它利用计算机的强大计算能力进行高效、灵活的控制,通过不同的系统结构和信息交换方式实现对生产过程的精确监控和管理。了解和掌握这些技术,对于提升工业自动化水平和优化生产效率至关重要。