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根据计算机在控制中的应用方式，可以把计算机控制系统划分为四类，它们是：操作指导控制系统，直接数字控制系统，监督计算机控制系统和分级计算机控制系统。 本文来自www.eadianqi.com
1、操作指导控制系统 本文来自www.eadianqi.com 如图1所示，在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接用来控制生产对象。计算机只是对生产过程的参数进行采集，然后根据一定的控制算法计算出供操作人员参考、选择的操作方案和最佳设定值等，操作人员根据计算机的输出信息去改变调节器的设定值，或者根据计算机输出的控制量执行相应的操作。操作指导控制系统的优点是结构简单，控制灵活安全，特别适用于未摸清控制规律的系统，常常被用于计算机控制系统研制的初级阶段，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。由于最终需人工操作，故不适用于快速过程的控制。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图1 计算机操作指导控制系统示意图 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 2、直接数字控制系统 本文来自www.eadianqi.com 直接数字控制DDC（Direct Digital Control）系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，其结构如图2所示。计算机通过输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测，并根据规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号，通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。 本文来自www.eadianqi.com
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图2 直接数字控制系统 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 在DDC系统中的计算机参加闭环控制过程，它不仅能完全取代模拟调节器，实现多回路的PID（比例、积分、微分）调节，而且不需改变硬件，只需通过改变程序就能实现多种较复杂的控制规律，如串级控制、前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。 本文来自www.eadianqi.com 3、监督计算机控制系统（SCC） 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 在监督计算机控制（Supervisory Computer Control）系统中计算机根据工艺参数和过程参量检测值，按照所设计的控制算法进行计算，计算出最佳设定值直接传送给常规模拟调节器或者DDC计算机，最后由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程。SCC系统有两种类型，一种是SCC+模拟调节器，另一种是SCC+DDC控制系统。监督计算机控制系统构成示意图如图3所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 （1）SCC加上模拟调节器的控制系统 本文来自www.eadianqi.com
这种类型的系统中，计算机对各过程参量进行巡回检测，并按一定的数学模型对生产工况进行分析、计算后得出被控对象各参数的最优设定值送给调节器，使工况保持在最优状态。当SCC计算机发生故障时，可由模拟调节器独立执行控制任务。 本文来自www.eadianqi.com
图3 监督计算机控制系统构成示意图 本文来自www.eadianqi.com a）SCC＋模拟调节器系统 b）SCC＋DDC系统 本文来自www.eadianqi.com （2）SCC加上DDC的控制系统 本文来自www.eadianqi.com 这是一种二级控制系统，SCC可采用较高档的计算机，它与DDC之间通过接口进行信息交换。SCC计算机完成工段、车间等高一级的最优化分析和计算，然后给出最优设定值，送给DDC计算机执行控制。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 通常在SCC系统中，选用具有较强计算能力的计算机，其主要任务是输入采样和计算设定值。由于它不参与频繁的输出控制，可有时间进行具有复杂规律的控制算式的计算。因此，SCC能进行最优控制、自适应控制等，并能完成某些管理工作。SCC系统的优点是不仅可进行复杂控制规律的控制，而且其工作可靠性较高，当SCC出现故障时，下级仍可继续执行控制任务。 本文来自www.eadianqi.com 4、分级计算机控制系统 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 生产过程中既存在控制问题，也存在大量的管理问题。同时，设备一般分布在不同的区域，其中各工序，各设备同时并行地工作，基本相互独立，故全系统是比较复杂的。这种系统的特点是功能分散，用多台计算机分别执行不同的控制功能，既能进行控制又能实现管理。图4是一个四级计算机控制系统。其中过程控制级为最底层，对生产设备进行直接数字控制；车间管理级负责本车间各设备间的协调管理；工厂管理级负责全厂各车间生产协调，包括安排生产计划、备品备件等；企业（公司）管理级负责总的协调，安排总生产计划，进行企业（公司）经营方向的决策等。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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图4 计算机分级控制系统 本文来自www.eadianqi.com |
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