控制系统的软件和常用控制程序设计
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监控程序应当由以下几个部分组成：初始化程序，键盘和 显示程序，中断处理程序，信息输入/输出程序。 1、初始化程序
包括各种可编程接口芯片的初始化，堆栈、寄存器和数据 缓冲器的设定，中断类别和优先级的设定。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
2、键盘和显示程序
用于监测键盘的操作，执行键盘的功能程序及控制系统中 所用各类显示器的显示。
3、中断处理程序
完成中断的申请、判断中断优先级和中断服务程序的执行。
4、信息输入/输出程序
如模拟量的A/D转换，开关量的输入/输出等。
二、计算机控制系统的应用程序
1、分类
控制程序：如数据采集程序，实时控制程序，控制 算法程序等。
● 常用控制程序：如数据处理，数字滤波，标度变换，显示 和键盘程序，通信，报警程序等。
（3） 网络特性提供了控制用系户统的资软件源和的常用共控制享程序。设 计
WindowsNT还提供了文件保护功能，检测并使已损坏的磁 盘扇区无效，在电源故障时进行存储处理和信息的保护等。
●当控制系统比较简单，例如由单片机构成的简单控制器 中往往不用操作系统的支持，只需为系统配置一个监控程序即 可达到控制的目标。监控程序可以是买硬件时附带，即由厂家 提供，也可以由用户自己编写。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
几种专用控制程序： l 数据采集程序
数据采集包括现场信息的采集、放大、量化、编码、 A/D等过程，配合硬件系统完成数据采集所编写的程序。 l 实时控制程序
通常指计算机输出量控制执行器的执行编写的程序， 如交流电机控制程序，步进电机控制程序等。 l 控制算法程序
解决计算机控制系统的控制方法，并且用软件来实现。 如为实现PID控制、直接数字控制、最优控制和智能控制 编写的程序。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
在以8088为CPU的工控机中，一般选用DOS单任务的操 作系统；而对于以386、486和586为CPU的工业控制机或其它 高 档 控 制 机 ， 则 选 用 多 任 务 的 Windows98、WindowsNT 或 UNIX更适合。
目前在DDS、SCC、DCS中用的计算机常选用WindowsNT 作为操作系统。
第四章 控制系统的软件和常
用控制程序设计
第一节 控制系统的软件分类 第二节 常用控制程序设计
控制系统的软件和常用控制程序设 计
计算机控制系统除了要有较好性能的硬件配置之外，还 需配置功能齐全的软件，以实现实时监控、数值计算、数据 处理及各种控制算法等功能。
计算机控制系统的软件由于其系统功能的要求应当具有 以下特点：
PL/M语言适用于控制系统的应用软件编程开发。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
3、 实时工业控制软件FIX FIX DMACS控制软件由美国Intellution公司推出，是具有
数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的工业自动化软 件。 （1）主要功能 l 数据采集和控制功能： FIX提供监控生产过程的实时数据 库。数据以文本、模拟量或数字量的形式从控制现场采集得到， 通过对实时数据的操作实现监视或控制功能。 l 统计及数据处理功能： FIX有统计选项和数据的实时处理 功能，操作人员可由此功能监视和调整生产过程。 l 图像化组态： FIX允许使用图像化的组态方式进行系统控 制的配置，便于开发和应用系统的维护。
第一节 控制系统的软件分类 计算机控制系统的软件分为系统软件和应用软件两大类。 一、系统软件 系统软件包括操作系统，编辑、编译软件，各类工具软件 及诊断系统等；其核心是操作系统。 操作系统是一组程序的集合，它控制计算机系统中用户程 序的执行次序，为用户程序与系统硬件之间提供软件接口，并 允许程序之间的信息交换。 根据计算机控制系统的结构、控制功能情况选用不同的操 作系统。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
2 、 PL/M语言 PL/M语言是Intel从8080微处理器开始为其系列产品开发
的编程语言 ，用于微机系列、单片机和系统软件编程的一种 高级语言，PL/M语言的特点是：
①模块化结构，可读性好，可靠性高，便于维护 ②占用内存小，运行速度快，开发成本低 ③支持多种数据类型的运算 ④可与汇编语言和其它高级语言连接生成目标代码
1、实时性 对系统的一组特定的输入，在未发生变化前，系统能作 出适当的反应。 2、并发性 能支持多任务并行操作，具有资源共享、保护功能并能 有效地进行联网通信。 3、随机性 能及时响应偶发性事件，并能对这些事件做出正确的判
断和处理。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
4、良好的界面 软件应当有友好的界面，以利于参数的调整和操作人员的 操作。
编程序有MASM、MC6800、MCS-51、MCS-96等。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
（2）高级语言 常用于控制系统的高级语言有C语言和PL/M语言。
1 、C语言 C语言是一种能取代汇编语言，又具有高级语言特点的语
言。C语言的特点是： ① 结构化语言，适合于模块化设计 ② 数据类型和运算符丰富，具有较强的汇编特性 ③ 丰富的库函数为用户提供良好的软件开发环境 C语言广泛用于系统软件和控制软件的开发中。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
2、 编写控制系统应用程序常用的语言 控制系统对实时性和可靠性有特殊的要求，因此在编写控
制系统的应用软件时应当考虑使用的编程语言。 控制系统常用的语言有汇编语言和C、PL/M等高级语言。
（1）汇编语言 汇编语言是一种介于高级语言和机器语言之间的语言，其
特点是与机器语言一一对应。由于该语言直接与计算机的硬件 相联系，因此用汇编语言编写的程序执行速度快，节省存储空 间，适用于各种实时控制系统中。目前常用的微型计算机的汇
●WindowsNT是具有抢先多任务方式和存储保护方式的32 位操作系统，支持多任务处理和联网，其主要特点如下：
（1） 抢先多任务，可同时执行多个任务，当磁盘在后台存取 或打印任务被提交时，用户仍可执行其它任务。
（2） 存储器保护可保证多个程序运行在各自的内存区域，不 受其它应用程序在使用时的影响。
包括各种可编程接口芯片的初始化，堆栈、寄存器和数据 缓冲器的设定，中断类别和优先级的设定。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
2、键盘和显示程序
用于监测键盘的操作，执行键盘的功能程序及控制系统中 所用各类显示器的显示。
3、中断处理程序
完成中断的申请、判断中断优先级和中断服务程序的执行。
4、信息输入/输出程序
如模拟量的A/D转换，开关量的输入/输出等。
二、计算机控制系统的应用程序
1、分类
控制程序：如数据采集程序，实时控制程序，控制 算法程序等。
● 常用控制程序：如数据处理，数字滤波，标度变换，显示 和键盘程序，通信，报警程序等。
（3） 网络特性提供了控制用系户统的资软件源和的常用共控制享程序。设 计
WindowsNT还提供了文件保护功能，检测并使已损坏的磁 盘扇区无效，在电源故障时进行存储处理和信息的保护等。
●当控制系统比较简单，例如由单片机构成的简单控制器 中往往不用操作系统的支持，只需为系统配置一个监控程序即 可达到控制的目标。监控程序可以是买硬件时附带，即由厂家 提供，也可以由用户自己编写。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
几种专用控制程序： l 数据采集程序
数据采集包括现场信息的采集、放大、量化、编码、 A/D等过程，配合硬件系统完成数据采集所编写的程序。 l 实时控制程序
通常指计算机输出量控制执行器的执行编写的程序， 如交流电机控制程序，步进电机控制程序等。 l 控制算法程序
解决计算机控制系统的控制方法，并且用软件来实现。 如为实现PID控制、直接数字控制、最优控制和智能控制 编写的程序。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
在以8088为CPU的工控机中，一般选用DOS单任务的操 作系统；而对于以386、486和586为CPU的工业控制机或其它 高 档 控 制 机 ， 则 选 用 多 任 务 的 Windows98、WindowsNT 或 UNIX更适合。
目前在DDS、SCC、DCS中用的计算机常选用WindowsNT 作为操作系统。
第四章 控制系统的软件和常
用控制程序设计
第一节 控制系统的软件分类 第二节 常用控制程序设计
控制系统的软件和常用控制程序设 计
计算机控制系统除了要有较好性能的硬件配置之外，还 需配置功能齐全的软件，以实现实时监控、数值计算、数据 处理及各种控制算法等功能。
计算机控制系统的软件由于其系统功能的要求应当具有 以下特点：
PL/M语言适用于控制系统的应用软件编程开发。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
3、 实时工业控制软件FIX FIX DMACS控制软件由美国Intellution公司推出，是具有
数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的工业自动化软 件。 （1）主要功能 l 数据采集和控制功能： FIX提供监控生产过程的实时数据 库。数据以文本、模拟量或数字量的形式从控制现场采集得到， 通过对实时数据的操作实现监视或控制功能。 l 统计及数据处理功能： FIX有统计选项和数据的实时处理 功能，操作人员可由此功能监视和调整生产过程。 l 图像化组态： FIX允许使用图像化的组态方式进行系统控 制的配置，便于开发和应用系统的维护。
第一节 控制系统的软件分类 计算机控制系统的软件分为系统软件和应用软件两大类。 一、系统软件 系统软件包括操作系统，编辑、编译软件，各类工具软件 及诊断系统等；其核心是操作系统。 操作系统是一组程序的集合，它控制计算机系统中用户程 序的执行次序，为用户程序与系统硬件之间提供软件接口，并 允许程序之间的信息交换。 根据计算机控制系统的结构、控制功能情况选用不同的操 作系统。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
2 、 PL/M语言 PL/M语言是Intel从8080微处理器开始为其系列产品开发
的编程语言 ，用于微机系列、单片机和系统软件编程的一种 高级语言，PL/M语言的特点是：
①模块化结构，可读性好，可靠性高，便于维护 ②占用内存小，运行速度快，开发成本低 ③支持多种数据类型的运算 ④可与汇编语言和其它高级语言连接生成目标代码
1、实时性 对系统的一组特定的输入，在未发生变化前，系统能作 出适当的反应。 2、并发性 能支持多任务并行操作，具有资源共享、保护功能并能 有效地进行联网通信。 3、随机性 能及时响应偶发性事件，并能对这些事件做出正确的判
断和处理。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
4、良好的界面 软件应当有友好的界面，以利于参数的调整和操作人员的 操作。
编程序有MASM、MC6800、MCS-51、MCS-96等。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
（2）高级语言 常用于控制系统的高级语言有C语言和PL/M语言。
1 、C语言 C语言是一种能取代汇编语言，又具有高级语言特点的语
言。C语言的特点是： ① 结构化语言，适合于模块化设计 ② 数据类型和运算符丰富，具有较强的汇编特性 ③ 丰富的库函数为用户提供良好的软件开发环境 C语言广泛用于系统软件和控制软件的开发中。
控制系统的软件和常用控制程序设 计
2、 编写控制系统应用程序常用的语言 控制系统对实时性和可靠性有特殊的要求，因此在编写控
制系统的应用软件时应当考虑使用的编程语言。 控制系统常用的语言有汇编语言和C、PL/M等高级语言。
（1）汇编语言 汇编语言是一种介于高级语言和机器语言之间的语言，其
特点是与机器语言一一对应。由于该语言直接与计算机的硬件 相联系，因此用汇编语言编写的程序执行速度快，节省存储空 间，适用于各种实时控制系统中。目前常用的微型计算机的汇
●WindowsNT是具有抢先多任务方式和存储保护方式的32 位操作系统，支持多任务处理和联网，其主要特点如下：
（1） 抢先多任务，可同时执行多个任务，当磁盘在后台存取 或打印任务被提交时，用户仍可执行其它任务。
（2） 存储器保护可保证多个程序运行在各自的内存区域，不 受其它应用程序在使用时的影响。