直接数字控制系统
2022-06-09 17:20:40 15 举报AI智能生成
ddc系统
作者其他创作
大纲/内容
概述
DDC系统的形成
控制回路三要素
传感器
控制器
执行器
计算机控制系统分信号类型
模拟信号 y(t）
离散模拟信号 y*(t）
数字信号y(nT），r(nT），e(nT)
数字信号 u(nT）
量化模拟信号 u*(t)
DDC系统的体系结构
硬件结构
主机单元
输入输出单元
人机接口单元
软件结构
控制运算软件
输出输出软件
人机接口软件
监控组态软件
网络结构
I/O 总线
通信网络
算法
现代DDC算法
常规DDC算法
数字PID控制算法
模拟PID控制算式
pid控制器方框图
算式/传递函数形式
Kp、Ti、Td对系统性能的影响
数字PID控制算式
位置型
算式
物理含义
增量型
算式
物理含义
改进的PID算式
积分的改进
积分分离
抗积分饱和
梯形积分
消除积分不灵敏区
微分的改进
偏差平均
测量值微分
变PID控制
数字PID控制参数整定
扩充临界比例度法（稳定边界法）
扩充响应曲线法（动态特性法）
衰减曲线法
试凑法
数字PID控制算法的实现
数字PID控制器
表现形式
PID控制块
功能块的组成
实体
PID控制程序
PID控制器的工程实现
设定值处理
子主题
子主题
被控量处理
子主题
子主题
子主题
PID计算
子主题
子主题
子主题
偏差处理
子主题
子主题
子主题
子主题
控制量处理
子主题
子主题
子主题
自动手动切换
子主题
子主题
子主题
子主题
参数表（表2.1.1）
参数
端子参数
内含参数
PID控制器的无平衡无扰动切换
概念
控制器的状态发生改变，从a切换到b，执行机构的位置不变，输出的控制量保持不变，u(n)=u(n-1).
实现无平衡无扰动切换
手动自动
输出跟踪
输出安全
输出保持
数字PID控制算法的应用
简单控制系统
控制原理图/计算机控制原理图
功能块组态图
复杂控制系统
串级控制系统
控制原理图
功能块组态图
前馈控制系统
前馈-反馈PID控制系统
前馈-串级PID控制系统
比值控制系统
单闭环比值控制系统
双闭环比值控制系统
变比值控制系统
选择性控制系统
选择控制量PID控制系统
选择被控量PID控制系统
分程控制系统
纯迟延补偿控制系统
解耦控制系统
对角矩阵解耦控制系统
单位矩阵解耦控制系统
前馈补偿解耦控制系统
硬件
工业现场设备的特点
抗电磁干扰
防震
抗噪音
防潮
耐高温
连续运行
高可靠性
组成灵活
硬件
主机单元
主机
cpu
存储器
主机总线（内部总线）
片内总线
地址总线
数据总线
控制总线
板机总线
std总线、pc总线
通信（外部总线）
RS-232
传送方式-串行
通信距离-12米
最大速率-20kbps
电气特性
负逻辑、“1”——“-15v～-5v”
Txd发送数据线、Rxd接受数据线和地线SGND
25/9针
连接形式-点对点连接方式
RS-422
RS-485
输入输出单元
主要功能
将模拟信号转换为数字信号；
将数字信号转换为模拟信号；
解决对象输入信号与计算机之间的接口，以及计算输出信号与对象之间的接口。
结构
模板式
混合式
分离式
模块式
分类
AI 模拟量输入通道
功能：把被控参数（温度、压力、流量、料位和成分等）的模拟信号（如4～20mA，0～5v DC,mv）转换成计算机可以接受的数字量信号，用于控制和运算功能块的输入信号。
结构
信号预处理
多路模拟开关
前置放大器
采样保持器
A/D转换器
ADC0809
转换原理
位数
分辨率
转换速度
原理框图及主要印脚
A/D转换器接口
CPU读取A/D转换数据的方法
查询法
定时法
中断法
A/D转换通道的隔离
AO 模拟量输出通道
DI 数字量输入通道
DO 数字量输出通道
人机接口单元
操作显示设备
回路操作显示面板
手动操作器
操作显示接口
键盘接口
独立式
矩阵式
LED显示器接口
七段LED
指示报警
抗干扰技术
干扰的抑制
干扰的来源
内部干扰
外部干扰
干扰传播途径
常见干扰类型
干扰的抑制
共模干扰的抑制
串模干扰的抑制
长线传输干扰的抑制
接地
地线的分类
输入系统的接地
主机系统接地
供电技术
一般保护措施
异常情况下的保护措施
软件
控制运算软件
控制软件
子主题
子主题
子主题
运算软件
子主题
子主题
子主题
输入输出软件
输入软件
功能
结构
输入接口程序
位于 输入单元
功能
采集AI 和 DI信号
输入数据处理
数字滤波
平均值滤波
子主题
子主题
子主题
数据处理
线性化处理
中间运算
输入服务程序
位于 主机单元
功能
对AI、DI的原始数据进行有效性检查
与实时数据库连接
用户表现形式：输入功能块
分类
AI功能块
结构
子主题
子主题
子主题
子主题
子主题
子主题
DI功能块
功能块与输入模板信号点一一对应
实体：参数表
输入输出标准数“0～1”的物理含义（举例）
A/D
传感器或变送器信号
D/A
执行机构
输出软件
功能
结构
输出结构程序
输出服务程序
用户表现形式：输出功能块
分类
AO功能块
DO功能块
实体：参数表
人机接口软件
操作显示软件
操作显示画面
总貌画面
组
点
趋势
流程图
报警
操作指导
操作显示窗口
显示信息
棒图显示
数值显示
运行方式显示
报警状态显示
静态文字显示
操作按键
子主题
子主题
子主题
子主题
子主题
操作管理软件
记录画面
打印报表
监控组态软件
组成
组态
运行
结构
子主题
子主题
子主题
子主题
子主题
组态顺序
实时数据库组态（硬点）
控制回路的组态
人机界面的组态
通信接口组态
设计和应用
DDC系统的设计
设计原则（9个，跟实际结合真正理解）
设计过程
开发设计
应用设计（7个阶段）
设计方法
规范化设计（技术、文档）
结构化设计（硬件、软件）
集成化设计（硬件、软件）
DDC系统的应用设计
电阻炉温度计算机控制系统设计
电阻炉及其控制要求
系统总体方案设计
系统硬件设计
系统软件设计
仿真与调试
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