安徽工业大学：《化工仪表与自动控制》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 计算机程序控制系统

第九章计算机程序控制系统 §9.1概述 工业控制计算机的特点: 可靠性强,抗干扰能力强; 与用户设备联结方便; 可以使用单一的计算机语言,或通用语言 ●计算机控制基本原理: 计算机中,所有数据均以高低电平表示一有电、无 电 所有数据存在位置都以地址表示 计算机通过指定地址(包括接口位置)对数据读

第九章 计算机程序控制系统 §9.1 概 述 ⚫ 工业控制计算机的特点： – 可靠性强，抗干扰能力强； – 与用户设备联结方便； – 可以使用单一的计算机语言，或通用语言。 ⚫ 计算机控制基本原理： – 计算机中，所有数据均以高低电平表示—有电、无 电； – 所有数据存在位置都以地址表示； – 计算机通过指定地址（包括接口位置）对数据读、 写

第九章计算机程序控制系统 §9.1概述 ●外围设备的电信号(开关量或数字量) 转换成一定的计算机数据码后,CP经 过接口地址就可以获得外部信息,通过 相反途径就可以将计算结果输出到外部 设备。 ●计算机与外部设备的联结部件称为计算 机输入输出(IO)模块

第九章 计算机程序控制系统 §9.1 概 述 ⚫ 外围设备的电信号（开关量或数字量） 转换成一定的计算机数据码后，CPU经 过接口地址就可以获得外部信息，通过 相反途径就可以将计算结果输出到外部 设备。 ⚫ 计算机与外部设备的联结部件称为计算 机输入/输出（I/O）模块

计算机内部结构原理图 ROM EProM CPU RAM CRT PRN KB MOUSE NET 1/O

计算机内部结构原理图 CPU ROM EPROM RAM I/O CRT PRN KB MOUSE NET I/O

计算机系统常见配置原理图 CRT PRN KB MOUSE NET 监控机或网络 主机 工作站 PLC Q板 匚IQ板 匚测试调节回路」 测试/调节回路 简单控制系统 复杂控制系统

计算机系统常见配置原理图 复杂控制系统 监控机或网络 简单控制系统 CRT PRN NET I/O板 主机 KB MOUSE 工 作 站 I/O板 PLC 测试/调节回路 测试/调节回路

第九章计算机程序控制系统 §92计算机O组件 ●功能: 与外围设备联结 外围设备的一个开关信号(数字量)或一个电流/电压值可以 通过一个接点与计算机交换;这个接点称为O端子 ●根据通过信号的不同,IO板分为DIO和AIO两类 一个ⅣO可以有多个端子:4点,8点,16点,25点等 信号的隔离与转换 计算机与外设可以有不同的电位 ●防止干扰信号或故障电压影响计算机运行 与计算机联结 ●满足计算机数据通讯格式要求

第九章 计算机程序控制系统 §9.2 计算机I/O组件 ⚫ 功能： – 与外围设备联结 ⚫ 外围设备的一个开关信号（数字量）或一个电流/电压值可以 通过一个接点与计算机交换；这个接点称为I/O端子。 ⚫ 根据通过信号的不同，I/O板分为DIO和AIO两类。 ⚫ 一个I/O可以有多个端子：4点，8点，16点，25点等。 – 信号的隔离与转换 ⚫ 计算机与外设可以有不同的电位； ⚫ 防止干扰信号或故障电压影响计算机运行。 – 与计算机联结 ⚫ 满足计算机数据通讯格式要求

§9.2计算机MO组件 外部信号分类 ●数字信号DIO 有源信号:高低电平 无源信号:通断相当于开关 模拟信号AIO 电压信号:0~5VDC,或0~24VDC; 电流信号:4~20mA,或0~115VAC

§9.2 计算机I/O组件 外部信号分类 ⚫ 数字信号DIO – 有源信号：高低电平 – 无源信号：通断——相当于开关 ⚫ 模拟信号AIO – 电压信号：0~5VDC，或0~24VDC； – 电流信号：4~20mA，或0~115VAC

§9.2计算机MO组件 24VDC 24VDC 光电 外部输 计 管卦 光电管 中间继电器 算 机 入 外部输入 DO无源输入 DⅠO无源输出

§9.2 计算机I/O组件 信号隔离 外 部 输 入 计 算 机 24VDC 24VDC 外 部 输 入 DIO无源输入 DIO无源输出 光 电 管 光 电 管 中 间 继 电 器

§9.2计算机MO组件 O与计算机的连接 控机 监控机 或网络 或网络 计算机 CPU Lirk I/O I/O I/O 1/O Power Link I/0 I/O 1/O 1/O 口口口 Power ILink I/O I/0 I/O 1/O Power Link I/O I/OI/01/O HHM PowerLirk I/O 1/0 1/01/O Power Lirk I/O 1/0 I/0 I/O

§9.2 计算机I/O组件 I/O与计算机的连接 CPU Link I/O I/O I/O I/O Power Link I/O I/O I/O I/O Power Link I/O I/O I/O I/O 监控机 或网络 HHM Power Power Link I/O I/O I/O I/O I/O Link I/O I/O I/O I/O Link I/O I/O I/O 计算机 Power 监控机 或网络

直接计算机控制系统 直接数字控制系统 Direct Digital Control Ddc 用一台工业计算机配以适当的输入输出设备,从生 过程中经输入通道获取信息,按照预先规定的控 制算法计算出控制量,并通过输出通道,直接作用 到执行机构上,实现对生产过程的闭环控制。 DDC控制系统实质上是以计算机为控制器过程 控制系统 ●DDC控制系统的特点: 高可靠性,友好的人机对话界面,方便的显示打印 功能,灵活的控制规律

直接计算机控制系统 ⚫ 直接数字控制系统 Direct Digital Control ——DDC – 用一台工业计算机配以适当的输入输出设备，从生 产过程中经输入通道获取信息，按照预先规定的控 制算法计算出控制量，并通过输出通道，直接作用 到执行机构上，实现对生产过程的闭环控制。 ⚫ DDC控制系统实质上是以计算机为控制器过程 控制系统。 ⚫ DDC控制系统的特点： – 高可靠性，友好的人机对话界面，方便的显示打印 功能，灵活的控制规律

§9.3计算机控制网络系统 个独立的计算机工作站就如同一台独 立的家用计算机,可以通过网线和服务 器构成计算机网络 如同其它计算机局域网一样,通过计算 机控制网络同样可以进行数据的传输和 远程操作。各工作站的历史数据也可以 通过网络按需要进行储存和显示打印

§9.3 计算机控制网络系统 ⚫ 一个独立的计算机工作站就如同一台独 立的家用计算机，可以通过网线和服务 器构成计算机网络。 ⚫ 如同其它计算机局域网一样，通过计算 机控制网络同样可以进行数据的传输和 远程操作。各工作站的历史数据也可以 通过网络按需要进行储存和显示打印