什么是过程控制信息系统?

[拼音]：guocheng kongzhi xinxi xitong

[外文]：information systems for process control

用于控制生产过程的信息处理系统（见过程控制系统）。因为生产过程是实时的和连续的，这种系统又称为实时控制信息系统。过程控制信息系统将各种仪表收集的大量现场数据加以适当处理和转换,送入计算机,然后根据合适的数学模型对这些信息进行综合、分析、判断，给出控制信息，再由生产设备中的自动调节装置对生产过程进行调节（见图）。在此过程中 *** 作人员还能通过人机交互系统观察到工作状态参数的实时显示和对过程控制加以干预。先进的过程控制信息系统把生产过程控制和企业管理自动化结合起来，整个系统用计算机网络实现。一个地域集中的工场或生产现场的网络可以作为更大的企业信息网络中的一个局部网。这种系统能使整个企业的生产更加协调一致，取得更好的经济效益。现在已有集散式过程控制系统的成套产品供应。

数学模型和它的计算方法是生产过程自动控制信息系统的关键技术。每种生产过程都有自身的规律和特点，要用计算机控制就必须把生产过程和控制 *** 作用数学方式表达出来，即建立计算机系统可以实现的并与生产过程相适应的数学模型。数学模型应能正确反映生产过程的主要参数之间的关系，同时又不宜过于复杂。数学模型的形式可以是各种类型的方程式、统计图表等。数学模型按生产过程的平稳程度可分为稳态(或称静态)模型和动态模型;按照模型中变量和参数之间关系的确定程度可分为确定模型和随机模型；按照建立模型时的主要依据可分为理论模型（或称分析模型）、经验模型和综合模型。数学模型的好坏直接影响控制系统的成败和质量。

过程控制软件分为系统软件和应用软件两部分。控制软件的特点是：

（1）高度的可靠性。软件的故障、失灵、错误都会导致生产过程的失去控制，造成减产、报废、工伤、公害事故。

（2）便于修改。当工艺流程变化，控制对象、控制目的有所改变时，能在安全、无故障、不停顿的实时控制的前提下修改控制软件。修改的内容可以是改变过程控制参数，或改动系统结构（增加或减少控制参数，增加、删除或修正用于调节目的的控制计算，建立或撤销某些控制回路，提高或降低采样频率等）。

（3）能实现高速响应，根据生产过程的不同有不同的响应速度。

（4）有自动纠错能力和对系统的自保护能力。例如,对数据库文件的纠错维护,输入输出装置发生故障时自动切换，电路发生故障时自动跳闸、切换、启动备用电机，双机系统某一机组发生故障时的自动转机等。

控制软件可以用机器语言或汇编语言书写，这种方式比较灵活，但程序过份依赖硬件，不便于交流和修改。现代已有适用于书写控制软件的高级程序设计语言。

过程控制软件的组成因级别不同内容也不相同。直接数字控制(DDC)一级软件至少有6个组成部分。

（1）检测程序：它控制采样内容和频率，检验参数的合理性，滤掉干扰信号，计量单位转换，在工艺参数超过安全范围时报警，控制显示内容等。

（2）检测量处理程序：加工处理检测到的数据，得到控制量。

（3）发出控制信号的程序：将控制信号传到执行机构，实现执行控制。当控制装置或采样仪器发生故障时要由人手动控制，因此在程序中要作适当处理，保证自动控制与手动控制相互转换时互不干扰、互不影响。

（4）制表程序:印制各种生产报表,供分析控制或管理之用。

（5）事故处理程序：帮助用户查清事故原因，及时处理事故，防止造成进一步的损失。

（6）生产过程启停程序：按生产过程的要求以一定顺序控制启动或关停生产过程的各个部分，保证生产安全进行。最优控制级的软件核心部分是最优控制参数的选择计算程序。它的基础是用各种最优控制理论建立的数学模型。