文档介绍：第7章计算机控制系统设计介绍
计算机控制系统设计的基本要求
计算机控制系统的设计步骤及方法
几种典型的计算机控制系统
计算机控制系统设计的基本要求 (1) 可靠性高。 (2) 操作性好。 (3) 实时性强。 (4) 通用性好。 (5) 经济效益和性价比高。
计算机控制系统的设计步骤及方法 1. 计算机控制系统的设计步骤 设计计算机控制系统的具体步骤如下: (1) 计算机控制系统总体方案的设计; (2) 计算机及接口的选择; (3) 控制算法的选择; (4) 计算机控制系统硬件设计; (5) 计算机控制系统软件设计; (6) 计算机控制系统的调试。
2. 具体的设计方法 1) 计算机控制系统总体方案的确定 总体方案主要根据被控对象来确定,大体上从以下几个方面进行考虑: (1) 确定系统方案。 (2) 选择检测元件及执行设备。 (3) 选择输入输出通道及外围设备。 (4) 画出整个系统的原理图。
2) 计算机及接口的选择 总体方案确定之后,首要的任务是选择合适的计算机。根据系统总体方案的要求、被控对象的任务,可选用工业控制计算机、PLC、单片机或其他嵌入式系统。 如果系统的任务比较繁重,需要的外设比较多,而且设计时间要求比较紧,可选用一台现成的工业控制机。工业控制机提供多种装置的系统板,配备了各种接口板,具有很强的硬件功能、灵活的I/O扩展能力和较强的开发能力。
3) 控制算法的选择 当系统的总体方案及机型选定后,采用什么样的控制算法使系统达到要求,这是关键的一步。
4) 计算机控制系统硬件设计 计算机集成度高,内部含有I/O总线、ROM、RAM和定时器,但是在组成计算机控制系统时,扩展接口是必不可少的设计任务。可以根据情况选择现成的接口板,也可以选择合适的芯片进行设计。扩展接口的主要工作包括:存储器扩展,模拟量输入通道扩展,输出通道扩展,开关I/O接口设计,操作面板设计等。
5) 计算机控制系统软件设计 计算机控制系统软件分为系统软件和应用软件两大类。若选择工业控制机系统,其系统软件比较齐全,不需要自己设计,但应用软件需要自己设计。若选择的是自行设计的计算机系统,则系统软件和应用软件都需要自己设计。目前应用软件产品已形成模块化、商品化,各种通用软件程序包均有出售,可以选择使用,为编程提供了极大的方便。
6) 计算机控制系统的调试 计算机控制系统设计完成以后,就要进行硬件调试和软件调试。可以利用开发及仿真系统进行系统调试。 (1) 硬件调试。 (2) 软件调试。 (3) 硬件、软件联合调试。 (4) 现场调试。
几种典型的计算机控制系统 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机 控制系统 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统是一种典型的DDC系统,工控机通过基于PC总线的板卡进行实时数据采集,并按照一定的控制规律实时决策,产生控制指令,并通过板卡输出,对生产过程直接进行控制。