计算机测控技术PPT课件
《传感器与测控技术》课件
06
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传感器与测控技术的应用实例
在工业自动化中的应用实例
要点一
总结词
要点二
详细描述
传感器在工业自动化中发挥着关键作用，能够提高生产效 率和产品质量。
传感器在工业自动化中的应用包括温度、压力、流量、物 位等参数的测量和控制，以及机器视觉和运动控制等方面 。通过使用传感器，可以实现精确的测量和自动控制，提 高生产效率和产品质量，降低能耗和减少人工干预。
信号调理电路
对传感器输出的信号进行放大 、滤波等处理，以适应后续电 路的需求。
微控制器或计算机
作为测控系统的核心，实现对 数据的处理和控制。
传感器
用于采集被测对象的物理量， 如温度、压力、位移等。
A/D转换器
将模拟信号转换为数字信号， 便于微控制器或计算机进行处 理。
执行机构
根据控制信号执行相应的动作 ，如驱动电机、控制阀门等。
《传感器与测控技术》 ppt课件
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目 录
• 传感器概述 • 传感器的工作原理 • 常用传感器介绍 • 测控技术基础 • 测控系统的设计与实现 • 传感器与测控技术的应用实例
01
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传感器概述
传感器的定义与分类
总结词
了解传感器的定义和分类是掌握传感器技术的基础。
详细描述
在环境监测中的应用实例
总结词
传感器在环境监测中具有广泛的应用，能够实时监测环境质 量和预测污染趋势。
详细描述
传感器在环境监测中的应用包括空气质量、水质、噪声、土 壤等参数的监测。通过使用传感器，可以实时监测环境质量 和预测污染趋势，为环境保护和治理提供科学依据。
在医疗领域中的应用实例
【计算机测控】传感器1
增量式编码器
增量式编码器 直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z 相； A、B两组脉冲相位差90度，按精度输出脉冲； Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。 优点： 原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上， 抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。 缺点 无法输出轴转动的绝对位置信息。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达 150米。
使用注意事项
旋转编码器由精密器件构成，故当受到较大的冲击时，可能会损坏内部 功能，使用上应充分注意
安装 ：安装时不要给轴施加直接的冲击
轴承寿命与使用条件有关，受轴承荷重的影响特别大。如轴承负 荷比规定荷重小，可大大延长轴承寿命。
频率运算
定时计数（测频）：±1误差（高速） 定数计时（测周）： ±1误差（低速）
同步计数计时
当定时器与被测脉冲同步计数时，为避免被脉冲计数多一少一的 误差，将定时做延时调整，等待被测脉冲计数完整；与此同时， 取时间基准脉冲计数值。 外部中断方式触发 误差分析 • 脉冲无计数误差 • 时间基准脉冲计数：±1误差。 • 误差源 – 时间基准脉冲源（晶振）频率
码盘材料： 玻璃、金属、塑料 玻璃码盘：在玻璃上沉积很薄的刻线，其热 稳定性好，精度高； 金属码盘：直接以通和不通刻线，不易碎， 但由于金属有一定的厚度，精度就有限制， 其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级 塑料码盘：经济型的，其成本低，但精度、 热稳定性、寿命均要差一些。
信号输出 正弦波（电流或电压） 方波（TTL、HTL） TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-） HTL也称推拉式、推挽式输出 集电极开路（PNP、NPN） 信号接收设备接口应与编码器对应
计算机测控技术
1、异步串行通信接口通常指以下三类：RS-232(A、B、C)，20mA电流环和RS-422/RS485。
2、RS-232C：电气特性—采用负逻辑：-3v ~ -15v表示逻辑“1”，+3v ~ +15v表示逻辑“0”。
特征：由于RS-232C比较高电平输出，且正负输出，所以其驱动器需提供+10V以上的对称电源。
3、将TTL/CMOS信号直接连接：1米以内，最长不超过5米。
4、Page3（异步串行通信的直接连接、多机直接连接）。
5、MC1489是相应的4路RS-232C信号接收器，仅需5V供电。
6、MAX232A功能框图（P4图1.7）。
其功能是：将TTL的异步通信逻辑转换为RS-232C 逻辑电平。
（为什么要有转换部件?）7、上位机与多个串口设备通信时，每个串口必须使用1个独立的RS232C串口，可使用多串口卡，或多路串口接口芯片。
8、使用多串口卡连接多个串口设备的系统。
（P5图1.9）9、MAX488/490与RS422连线图（P6图1-10）。
为防止高频信号在连线中的反射影响通信质量，在接受端加接负载电阻式必要的。
10、总线方式的RS－422组网。
（P8图1-14）11、USB总线特点，以及其级联扩展。
（P17）12、长距离通信解决的问题以及解决方法（P18）。
13、长距离通信分为哪三种方法，各自的距离是多少？-用电流环实现隔离的长线通信，其距离见P18。
-使用RS-422/485的长线通信，通信距离可达1200米，更长的距离可通过中继器实现。
-使用光纤传输RS-422/485信号，通信距离可达20千米。
14、LED显示驱动方式，各自优缺点？1）静态显示：同时点亮，硬件较多，软件设计简单。
2）动态显示：轮流点亮，节省硬件，软件相对复杂，数码管较多，或为点阵显示屏时，常采用矩阵扫描方式。
15、LED为何要限流？由于LED的电流特性为近似的恒压器件，导通电流I在其导通阈值附近快速增大，所以必须加限流电阻控制电流值。
计算机测控系统概述课件
测 控 非电量 对 象
传感器
输入信号 调理器
执行机构
输出信号 调理器
计算机测控系统概述课件
计算机
显示器
电厂生产车间
计算机测控系统概述课件
计算机集中监控室
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统硬件各部分功能描述
测控系统的演变
计算机测控系统概述课件
1、传统测控时代
被测参数
显示仪表
传统检测系统
计算机测控系统概述课件
被测控参数 执行机构
显示器
传统手动控制系统
计算机测控系统概述课件
2、电气测控时代
被
测
参
传感器
数
调理电路 模块
显示仪表
传感器检测系统
计算机测控系统概述课件
被
测
控 参
传感器
数
调理电路 模块
执行机构
计算机测控系统概述课件
1、被测控对象及其参数
1）环境特征； 2）参数类型； 3）测控要求
被
测 控 参
传感器
调理电路 模块
输入通道
数
计
算
机
执行机构
控制电路 模块
输出通道
计算机测控系统概述课件
2、传感器
1）选型；2）信号；3）量程；4）精度；5）环境
被
测 控 参
传感器
调理电路 模块
输入通道
数
计算机Fra bibliotek执行机构
计算机测控系统概述课件
实时系统
❖ 实时系统是对外来事件在限定时间内能 做出反应的系统。
040129计算机测控技术
《计算机测控技术》课程综合复习资料一、填空题1.若连续信号的最高频率为ωmax ，按采样定理要求采样频率ωs应大于（）。
答案：2ωmax2.采样定理的描述为：若信号的最高频率为fmax，只要采样频率f大于最高频率的（）倍，采样信号就能唯一复现原信号。
实际应用中，一般取f>5～10fmax。
答案：23.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（）器件完成控制量的切换工作。
答案:反多路开关4.DAC的分辨率指（）电压与最大输出电压之比答案：最小输出5.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出模拟量为0V时，所对应的数字量为（）H。
答案:2006.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为（）H。
答案:1007.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。
答案:D/A转换器8.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位（）式A/D转换器。
答案：逐次逼近9.8位的A/D转换器分辨率为（）。
答案：1/(28-1)10.变送器输出的信号为（）或4～20mA的统一信号。
答案：0～10mA11.步进电机的（）指的是完成一个磁场周期性变化所需脉冲数。
答案：拍数12.步进电机的相数指的是（）。
答案：线圈组数13.按动力区分，执行机构最常用的类型是（）。
答案：气动型14.按动力区分，（）型的执行机构相对价格昂贵，体积较大。
答案：液动型15.DAC0832的工作方式有（）、单缓冲方式、双缓冲方式。
答案：直通方式16.微机的三总线是（）、地址总线、控制总线。
答案：数据总线17.计算机控制系统的监控过程包括三个步骤：（）、实时决策、实时控制。
答案：实时数据采集18.采样保持器可实现以下功能：在采样时，其输出（）输入；而在保持状态时，输出值不变。
答案：等于19.控制系统的（）指的是响应的最大偏移量与终值的差，与终值比的百分数。
第1章 测控系统简介
测控软件技术
Measurement and Control Software Technology
第一章 测控系统简介
1.测控系统概念 2.测控系统作用
3.测控系统应用
4.测控系统组成 5.测控系统分类
6.测控软件概念
7.测控软件地位
1.测控系统概念 测控系统是计算机自动测量和 控制系统的简称。它是自动化 控制技术、计算机科学、微电 子技术和通信技术有机结合， 综合发展的产物。
数据 采集
数据 处理
输出
数据 传输
数据 显示
闭环控制系统
系统的输出端和输入端之间存在反馈回路，输出量 对控制过程产生直接影响，如恒温箱自动控制系统。
只要被控制量的实际值偏离给定值，闭环控制就 会自动产生控制来减小这一偏差，因此，闭环控制 精度通常较高。 系统是靠偏差进行控制的，因此，在整个控制过 程中始终存在着偏差，由于元件的惯性（如负载的 惯性），若参数配置不当，很容易引起振荡，使系 统不稳定，而无法工作。
闭环控制系统框图
输入
被控 对象
信号 调理
数据 采集
数据 处理
输出
数据 传输
数据 显示
控制（反馈）
半闭环控制系统
系统的 反馈信号不是直接从系统的输出端引出， 而是 间接 地取自中间的测量元件。
一般可获得比开环系统更高的控制精度，但由于 只存在局部反馈，在局部反馈之外的部分所导致 的输出扰动无法通过自动调节的方式消除，因此， 其精度比闭环系统要低。
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测控技术在现代科学技术、工业生产和国 防等诸领域中的应用十分广泛。
2.测控系统作用 今天，计算机测控系统在各个工业部门承 担着生产过程的控制、监督和管理等任务。
计算机测控技术知识点
第一章计算机控制系统概述1. 什么是计算机控制系统? 其工作原理是怎样的？2. 画图说明计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？3. 计算机控制系统的软件起什么作用？4. 计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么？实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 计算机控制系统的典型形式有哪些?各有什么优缺点?6. 计算机控制装置可以分成哪几种类型?7. 简述计算机控制系统的发展概况。
8. 讨论计算机控制系统的发展趋势。
1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.D/A转换器的性能指标有哪些？3.用8位DAC芯片组成双极性电压输出电路，输出电压范围为-5V--+5V，求对应下列偏移量的输出电压：（1）80H；（2）01H；（3）7FH；（4）40H；（5）FFH；（6）FEH4.请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式5.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50Hz的方波电路和程序。
6.DAC0832与CPU有哪几种连接方式？他们在硬件接口及软件程序设计上有何不同？7.为什么高于8位的D/A转换器与8位危机接口连接时必须采用双缓冲方式？这种双缓冲方式与DAC0832的双缓冲方式在接口上有什么不同？8.试用8255A与DAC1210设计一个12位的D/A转换接口电路，并编写出程序（8255A的地址为8000H～8003H）1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.请分别画出一路有源I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图，并分别说明各元器件的作用。
3.试用CD4051设计一个32路模拟多路开关，要求画出电路图并说明其工作原理。
4.采样有几种方法？采样周期越小越好吗？为什么？5.采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么？6.简述逐次逼近式、双积分式和电压/频率式的A/D转换原理。
计算机测控技术与系统第5章 计算机测控系统的软件技术
（2）避免使用容易混淆的字符，尤其是和助记符相近的字 符尽量避免使用。
（3）程序模块不宜过大，以方便于系统调试。尽量做到每 一功能对应一个功能模块，在系统调试时可分模块调试软件和 硬件。
（4）程序模块尽量通用，这样程序的可移植性强。 （5）重视程序的易读性，尽量多加注释语句，这样的程序 易读性好可维护性强，同时给后续程序编制带来方便。
（2）实时性。实时性是工业生产过程的主要特性之一。测 控系统要求软件应具有较强的实时性。
（3）多任务性。现代测控软件所面临的应用对象是较复杂 的多任务系统，有效地控制和管理测控系统是工控软件主要的 研究内容之一。
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（4）功能多样性。测控软件具有很强的数据采集与控制功 能，不仅支持各种传统的模拟量、数字量的输入和输出，而且 支持各类现场总线协议的智能传感器和仪表以及各种虚拟仪器， 能够完成实时数据库、历史数据库、参数分析处理、数据挖掘、 测控过程仿真、配方设计、系统运行优化和故障诊断等内容。
（5）智能化。测控软件智能化既为测控软件提供了智能决 策，又为管理软件提供了有价值的数据。智能化是计算机工业 的发展趋势。
（6）人机界面更加友好化。人机界面包括设计和应用两个 方面，有丰富的画面和报表形式，操作指导信息丰富。友好的 人机界面方便操作使用。
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（7）网络化集成化。测控软件系统建立在实时数据库和关 系数据库之上，其基本内容是分布式数据库系统，网络技术的 引入增强系统的可靠性，实现系统管控一体化。
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1. 应用程序设计的步骤与方法
智能测量.ppt
• 计算机的性能指标可以从下面几个方 面考虑：
1 系统的稳定性； 2 响应的快速性； 3 控制的精确度； 4 系统的可靠性及抗干扰能力； 5 综合自动能力。
第五章 现代测控系统概论
• 信号在遥测数据采集系统中，需要通过媒介或信 道作长距离的传输，信噪比往往很低，这时还要 在系统的硬件结构上或软件的数据处理中增加相 应的环节。
第四章 计算机控制系统概述
• 1 微机过程控制系统的基本组成 • 2 计算机控制系统的类别及要求 • 3 计算机控制系统的性能指标
4.1 微机过程控制系统的基本组成
现代测控技术是建立在计算机信息基础上的 一门新兴技术，包括计算机自动测量和计算机控 制两大部分。它是自动控制，计算机科学与技术 ，微电子学和通信技术等多种学科、多种技术互 相结合，互相渗透，综合发展的新学科领域。
测量与控制是人类认识和改造世界的两项工作任务。
测量：采取各种方法获得反映客观事物或对象的运动属性的各 种数据、记录并进行必要的处理。
• 现代测控系统是以计算机信息技术为核 心，集测量和控制为一体的综合系统， 目的是实现生产过程的自动化。
• 计算机测控系统结构大致可分为三类： 1 基本型； 2 标准通用接口型； 3 闭环控制型。
5.1 基本型
计算机测控系统的基本形式
5.2 标准通用接口型
典型的VXI总线系统配置
5.3 闭环控制型
智能测量与控制系统设计
徐华中教授
武汉理工大学
主要内容
• 第一章 现代控制技术概论 • 第二章 现代控制技术研究的主要内容 • 第三章 数据采集系统概论 • 第四章 计算机控制系统概述 • 第五章 现代测控系统概论 • 第六章 现代测控技术的发展趋向
测控技术简介PPT课件
• 引言 • 测控技术的发展历程 • 测控系统的基本组成 • 测控技术的应用实例 • 测控技术的未来展望
01
引言
什么是测控技术
测控技术定义
测控技术是一种综合性的应用技术， 涉及测量、控制和信息技术等多个领 域，主要用于实现各类工程和生产过 程的智能化、自动化和信息化。
测控技术重要性
空间内进行测量和控制。
03
测控系统的基本组成
传感器
传感器概述
传感器是测控系统中的前端装置，能 够感知被测量的变化，并将其转换为 可处理和传输的电信号。
传感器分类
按照工作原理，传感器可分为电阻式、 电容式、电感式、压电式、光电式等 多种类型。
传感器特性
传感器的特性包括线性度、灵敏度、 迟滞、重复性、漂移等，这些特性直 接影响测量精度和稳定性。
04
测控技术的应用实例
工业自动化生产中的测控技术
总结词
实现生产过程的自动化和智能化
详细描述
测控技术在工业自动化生产中发挥着关键作用，通过传感 器、控制器等设备，实现对生产过程的实时监测和控制， 提高生产效率、降低能耗，并确保产品质量。
总结词
提高生产过程的可靠性和安全性
详细描述
测控技术能够及时发现生产过程中的异常情况，如设备故 障、温度异常等，并采取相应的措施进行预警或自动处理 ，有效提高生产过程的可靠性和安全性。
随着工业4.0和智能制造的快速发展， 测控技术在提高生产效率、产品质量 和降低能耗等方面发挥着越来越重要 的作用。
测控技术的应用领域
工业自动化
测控技术在工业自动化领域的 应用广泛，如智能制造、机器
人、自动化生产线等。
航空航天
在航空航天领域，测控技术用于 精确测量和控制飞行器的各种参 数，保障安全和稳定运行。
计算机测控技术与系统第1章计算机测控系统概述课件
图1.9 分布式控制系统结构图
在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装 置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能 相对集中。这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性。
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5.现场总线控制系统（FCS）
图1.10 现场总线控制系统结构图
从控制的角度看，FCS具有两个显著特点：（1）信号传输实 现了全数字化。（2）实现了控制的彻底分散。
A／D转换及采样程序 数字滤波程序
线性化处理程序
巡回检测程序
数据采集程序 越限报警程序
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数据管理程序
事故预告程序 画面显示程序
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1.4计算机测控系统的发展趋势
1.数字化 数字化主要是指计算机技术的应用，特别是单片机
的高速发展，为测控系统的数字化提供了强有力的手 段，从传感器到远程终端设备很多都实现了数字化控 制。 2.智能化
1.1 测控系统的基本概念
1.现代测量技术
测量是采用各种方法获得反映客观事物或对象的运动属性 的各种数据。
根据系统中被测量信号类型的不同，可以分为模拟式和数 字式测量系统。
图1.1 模拟式测量系统
图1.2 数字测量系统
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2.现代控制技术
由经典控制系统可知，控制系统可以分为开环控制和闭环 控制。开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用 而没有反向联系的控制过程，不具备自动修正的能力。
4.虚拟化 虚拟仪器是随着计算机技术和现代测量技术的发展
而产生的一种新型虚拟化技术，代表着当今测控技术 发展方向。
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本章内容结束
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测控电路课件(完整)
（三）、开关信号
开关信号可视为绝对码信号的特例，当绝 对码信号只有一位编码时，就成了开关信号。 只有0和1两个状态。
与行程开关、光电开关、触发式测头相连 接的测控电路，其输入信号为开关信号。
当执行机构只有两种状态时，如电磁铁、 开关等，要求测控电路输出开关信号。
第四节 测控电路的类型与组成
一、测量电路的基本组成 (一)模拟式测量电路的基本组成 (二)数字式测量电路的基本组成
二、控制电路的基本组成 (一)开环控制 (二)闭环控制
传 感 器
量 程 切 换
放 大 器
解 调 器
电
路
振荡器
信 号 分 离
运 算 电
模 数 转 换
计 算 机
电路 电
路
路
电源
显 示 执 行 机 构 电路
图1-6 模拟式测量电路的基本组成
传 感 器
细 脉转 分 冲换 电 当电 路 量路 辨向电路
（二）、绝对码信号
1111 0000
1110
0001
1101
0010
1100
0011
1011
0100
1010
0101
1001
0110
1000 0111
绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
绝对码信号在显示与打印机机构中有广泛的 应用。显示与打印机构根据测控电路的译码器输 出的编码，显示或打印相应的数字或符号。在一 些随动系统中，执行机构根据测控电路输出的编 码，使受控对象进入相应状态。
以磁电式电表、示波器、笔式记录器作为显示 机构，以直流电动机为执行机构时，要求测控电路 的输出信号为非调制模拟信号。
第三节 测控电路的输入信号与输出信号
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(6)通用外围设备：主要是为了扩大计算机主机的 功能而配置的。它们用来显示、存储、打印、 记录各种数据。常用的有打印机、记录仪、图 形显示器(CRT)、软盘、硬盘及外存储器等。
计算机测控技术
退1 出
第1章 绪论
本章主要介绍计算机测控制的一 般概念，计算机测控系统的组成、分 类、特点及其典型应用和发展。
退2 出
1.1 计算机测控系统的组成及特点
1.1.1 一般概念
模拟式自动控制系统也已达到相当完善的程度。但它的 进一步发展受到了限制，在复杂控制规律的实现系统的 最优化、可靠性等方面已不能满足更高的要求。
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操作指导计算机 操作指导参考数据 测量值
人
A/D
控制量 设定值 控制器计算机操作指导控制系统示意图
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二、直接数字控制系统(见图1-4)
直接数字控制DDC(Direct Digital Contro1)系 统是计算机用于工业过程控制最普遍的—种方 式。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。
3
在系统中，计算机只能处理数字信号，因而给定值
和反馈量要先经过A/D。当计算机接收了测量信号后， 根据需要作分析处理；控制中，依给定量和反馈量的 偏差值，按某种控制规律进行运算(如PID运算)，计 算结果(数字信号)再经过D/A转换器，将数字信号转 换成模拟控制信号输出到执行机构，完成对系统的控 制作用。
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SCC计算机
设定值
测量值
模拟 调节器
(4)执行机构：为了控制生产过程，还需有 执行机构。常用的执行机构有各种电动、 液动、气动开关，电液伺服阀，交、直 流电动机，步进电动机等等。
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(5) 主机及操作台：主机由中央处理器、时钟电 路、内存储器构成的计算机主机是组成计算机 控制系统的核心部件，主要进行数据采集、数 据处理、逻辑判断、控制量计算、越限报警等， 通过接口电路向系统发出各种控制命令，指挥 全系统有条不紊地协调工作。
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二、软件
从功能区分，软件可分为系统软件和应用软件。 (1) 系统软件是由计算机的制造厂商提供的·．用
来管理计算机本身的资源、方便用户使用计算 机的软件。常用的有操作系统、开发系统等， 它们一般不需用户自行设计编程，只需掌握使 用方法或根据实际需要加以适当改造即可。 (2) 应用软件是用户根据要解决的控制问题而编 写的各种程序，比如各种数据采集、滤波程 序、信号分析、控制量计算程序、生产过程监 控程序等 。
+ 设定值 反-
馈 量
计算机
A/D
控制规律 计算程序
D/A
执行 被控 机构 对象 被
控
量
检测装置
计算机控制系统基本框图
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1.1.2 计算机控制系统的组成
操作台
打印 机
I/O 接 口
显示 终端
I/O 接 口
通用外 围设备
I/O 接口
计
I/O
算
接口
机
主
I/O
机
接口
I/O 接口
主机及操 I/O接 作台 口电路
A/D
多路开关
D/A
多路开关
数字量输入
数字量输出
I/O通道
传感器及 变送器
执行机构
工
业
对
象
信号检测 及变送
被控对象
典型计算机控制系统组成框图
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(1)传感器和变送器：传感器的主要功能是将被检 测的非电量参数转变成电学量，如热电偶把温 度变成电压信号，压力传感器把压力变成电信 号等等。变送器的作用是将传感器得到的电信 号转变成适用于计算机接口使用的标准的电信 号(如0-5V， 0-10mA)。
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1.2 计算机在控制中的典型应用方式
一、操作指导控制系统(见图1-3)
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、 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(如直接改变 阀门开度) 。
现代控制理论的发展给自动控制系统增添了理论工具， 而计算机技术的发展为新型控制规律的实现、构造高性 能的控制系统提供了物质基础，两者的结合极大地推动 了自动控制技术的发展。
将模拟式自动控制系统中的控制器的功能用计算机来 实现，就组成了一个典型的计算机控制系统，如图1-1所 示。因此，计算机控制系统，简单地说，就是采用计算 机来实现的工业自动控制(含管理)系统。
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。
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设定值 计
接口
输入通道
检测
生
显示 打印
算 机
接口
输出通道
执行
产 过 程
图1-4 直接数字控制系统
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三、监督计算机控制系统
监督计算机控制 (SupervisoryComputerContro1)系统简 称SCC系统。在SCC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1-5所示。
(2)输入通道： 模拟量I：将经由传感器得到的工业对象的生产过
程参数变换成二进制代码传送给计算机(A/D) 数字量I通道：除完成编码数字输入输出外，还可
将各种继电器、限位开关等的状态通过输入接 口传送给计算机。
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(3) 输出通道：将计算机输出的数字控制量 变换为控制操作拉行机构的模拟信号， 以实现对生产过程的控制(D/A)。或将计 算机发出的开关动作逻辑信号经由输出 接口传送给生产机械中的各个电子开关 或电磁开关 。