第05章 计算机控制装置.ppt

第5章 计算机控制系统 5.1.0 什么是计算机控制 工作过程 5.1.1 计算机控制系统的基本组成 计算机控制系统的主要设计思想 —— 可靠性 —— 可维护性 —— 实时性 —— 性能价格比 5.1.2 计算机控制系统的发展过程 —— 直接数字量控制 —— 集中型计算机控制系统 —— 集散控制系统 DCS的功能层次 DCS的发展过程 ——现场总线控制系统 5.1.3 计算机控制系统的发展特征 5.1.4 离散化PID控制算法和数字滤波算法 ——离散化PID控制算法 位置式PID控制算法 增量式PID控制算法 改进的PID控制算法 ——常用数字滤波算法 中位值滤波 算术平均滤波 递推平均滤波 加权递推平均滤波 一阶惯性滤波 总结 5.2 可编程控制器PLC 5.2.1 PLC概述 —— PLC的产生 —— PLC的特点 —— PLC的分类 按厂家分类 —— PLC的发展趋势 5.2.2 PLC基本组成 CPU ——PLC的核心 存储器 I/O接口 ·模拟量输入模块（A/D、AI） A/D转换的性能指标 输入信号类型 思考题－模入信号的连接 ·模拟量输出模块（D/A、AO） D/A转换的性能指标 信号输出类型 D/A接口连接模式 单通路D／A转换器输出形式 (数字保持) 思考题－模出信号的连接 (3) 开关量输入模块（DI） 思考题－开关量输入的连接 (4) 开关量输出模块（DO） 比 较 思考题－开关量输出的连接 智能模块 接口模块 电源模块 编程工具 5.2.3 PLC的基本工作原理 PLC控制的基本概念 循环扫描工作过程 ⑴ 上电初始化 ⑶ 数据I/O操作 ⑷ 用户程序的扫描 ⑸ 外设端口服务 5.2.4 PLC的程序设计简介 梯形图（Ladder Diagram，LAD） 语句表 5.2.4.2 PLC的程序结构 5.2.4.3 PLC的编程 CPM1A系列PLC简介 S7-300 PLC简介 CPU单元 CPU单元—1 硬件结构配置 机架的连接(一) 机架的连接(二) STL指令概述（SIEMENS） 操作数(SIEMENS) STL指令概述（CPM1A） LAD概述 最基本的编程指令 ⑴串联逻辑 ⑵并联逻辑 ⑶ 串并联——逻辑串的“与” ⑶ 串并联——逻辑串的“或” 输出指令 CPM1A定时器指令 S7 SIEMENS定时器指令 例 通风机的监控 5.3 集散控制系统DCS 5.3.1 概述 DCS的特点 (1)分级递阶结构 (2)采用微机智能技术 (3)采用局部网络通信技术 (4)丰富的功能软件包 (5)采用高可靠性技术 DCS的发展趋势 DCS的发展趋势 DCS的发展趋势 5.3.2 DCS的硬件体系结构 组态的概念 5.3.2.1 现场控制单元 FCU —— 现场控制单元的功能 —— 现场控制单元的结构 基本型控制单元的构成 扩展型控制单元的构成 5.3.2.2 操作站 操作站结构组成 操作站的功能 操作站的功能 5.3.3 DCS的软件系统 ——软件体系 ——FCU的软件系统 实时数据库 控制软件模块 控制软件模块 ——操作站的软件系统 操作站上运行的应用软件 5.3.4 DCS的组态（系统开发与生成） 控制回路的组态－1 控制回路的组态－2 控制回路的组态－3 5.4 FB和FCS 5.4.1 概述 ——现场总线的定 义 ——FB的结构特点 ——FB的技术特征 ——FB国际标准化概况 IEC61158现场总线标准 IEC 61158 Type1现场总线 物理层 数据链路层 应用层 用户层 IEC 61158 Type5现场总线 IEC 61158 Type3现场总线 IEC 61158 Type3现场总线 8种现场总线的简单比较 5.4.2 基金会现场总线 5.4.2.1 FF总线的通信模型 H1通信模型 H1总线协议－－物理层 物理层编码 物理层信号 －－通信栈 (1)数据链路层 DLL H1的通信 H1的通信 (2)总线访问