根据计算机在系统中的作用,计算机控制系统可分为哪几种类型

计算机控制系统分类

计算机控制系统的分类有三种方法：以自动控制行式分类，以参于控制方式分类或以调节规律分类。

一、以自动控制行式分类

以自动控制方式可以分成如下几类：

（一) 计算机开环控制(Computer Open Loop Control)系统

若计算机开环控制系统的输出对生产过程能行使控制,但控制结果---生产过程的状态没有影响计算机控制的系统,计算机\控制器\生产过程等环节没有构成闭合环路,则称之为计算机开环控制系统从图上看出生产过程的状态没有反馈给计算机,而是由 *** 作人员监视生产过程的状态,决定控制方案,并告诉控制计算机使其行使控制作用

(二) 计算机闭环控制

计算机对生产对象或过程进行控制时,生产过程状态能直接影响计算机控制的系统,称之为计算机闭环控制系统控制计算机在 *** 作人员监视下,自动接受生产过程状态检测结果,计算并确定控制方案,直接指挥控制部件(器)的动作,行使控制生产过程作用

在这样的系统中,控制部件按控制机发来的控制信息对运行设备进行控制,另一方面运行设备的运行状态作为输出,由检测部件测出后,作为输入反馈给控制计算机;从而使控制计算机\控制部件\生产过程\检测部件构成一个闭环回路我们将这种控制形式称之为控制计算机闭环控制

计算机闭环控制系统,利用数学模型设置生产过程最佳值与检测结果反馈值之间的偏差,控制达到生产过程运行在最佳状态

(三) 在线控制

只要计算机对受控对象或受控生产过程,能够行使直接控制,不需要人工干预的都称之为控制计算机在线控制或称联机控制系统

(四) 离线控制

控制计算机没有直接参于控制对象或受控生产过程它只完成受控对象或受控过程的状态检测,并对检测的数据进行处理;而后制定出控制方案,输出控制指示, *** 作人员参考控制指示,人工手动 *** 作使控制部件对受控对象或受控过程进行控制这种控制形式称之为计算机离线控制系统

(五) 实时控制系统

控制计算机实时控制系统是指受控制的对象或受控过程,每当请求处理或请求控制时,控制机能及时处理并进行控制的系统,常用在生产过程是间断进行的场合如炼钢,每炼一炉钢是一个过程;又如轧钢过程,每轧出一块钢算一个过程,每个过程都重复进行只有进入过程才要求计算机进行控制在计算机一旦进行控制时,就要求计算机对来自生产过程的信息在规定的时间内作出反应或控制这种系统常使用完善的中断系统和中断处理程序来实现综上所述,一个在线系统并不一定是实时系统但是一个实时系统必是一个在线系统

二、 以参于控制方式来分类

按控制机参于控制方式来分类， 可分成如下几种：

（一）直接数字控制系统

由控制计算机取代常规的模拟调节仪表而直接对生产过程进行控制,由于计算机发出的信号为数字量，故得名DDC控制。实际上受控的生产过程的控制部件,接受的控制信号可以通过控制机的过程输入/输出通道中的数/模(D/A)转换器将计算机输出的数字控制量中转换成模拟量;输入的模拟量也要经控制机的过程输入/输出通道的模/数(A/D)转换器转换成数字量进入计算机

DDC控制系统中常使用小型计算机或微型机的分时系统来实现多个点的控制功能实际上是属于用控制机离散采样,实现离散多点控制这种DDC计算机控制系统已成为当前计算机控制系统中主要控制形式之一

DDC控制的优点是灵活性大,集中可靠性高和价格便宜能用数字运算形式对若干个回路,甚至数十个回路的生产过程,进行比例--- 积分---微分(PID)控制,使工业受控对象的状态保持在给定值上,偏差小且稳定而且只要改变控制算法和应用程序便可实现较复杂的控制如前馈控制和最佳控制等一般情况下,DDC级控制常作为更复杂的高级控制的执行级

(二) 计算机监督控制系统

计算机监督控制系统是针对某一种生产过程,依据生产过程的各种状态,按生产过程的数学模型计算出生产设备应运行的最佳给定值,并将最佳值自动地或人工对DDC执行级的计算机或对模拟调节仪表进行调正或设定控制的目标值由DDC或调节仪表对生产过程各个点(运行设备)行使控制

SCC系统的特点是能保证受控的生产过程始终处于最佳状态情况下运行,因而获得最大效益直接影响SCC效果优劣的首先是它的数学模型,为此要经常在运行过程中改进数学模型,并相应修改控制算法和应用控制程序

(三) 多级控制系统

在现代生产企业中,不仅需要解决生产过程的在线控制问题,而且还要求解决生产管理问题,每日生产品种、数量的计划调度以及月季计划安排,制定长远规划、预报销售前景等, 于是出现了多级控制系统

DDC级主要用于直接控制生产过程,进行PID或前馈控制;SCC级主要用于进行最佳控制或自适应控制或自学习控制计算,并指挥DDC级控制同时向MIS级汇报情况DDC级通常用微型计算机,SCC级一般用小型计算机或高档微型计算机

车间管理的MIS主要功能是根据工厂级下达的生产品种、数量命令和搜集上来的生产过程的状态的信息,随时进行合理调度,实现最优控制,指挥SCC级监督控制

工厂管理级的MIS主要功能是接受公司下达的生产任务和本厂的实际情况,进行最优化计算,制订本厂生产计划和短期(旬或周或日)安排,然后给车间级下达生产任务

公司管理级的MIS主要功能是对市场需求预测计算,制订战略上的长期发展规划,并对订货合同,原料供应情况和企业的生产状况,进行最优生产方案的比较选择计算,制订出整个公司企业较长时间(月或旬)的生产计划、销售计划,并向各工厂管理级下达任务

MIS级主要功能是实现信息实时处理,为各级决策者提供有用的信息,作出关于生产计划\调度和管理方案,使计划协调和经营管理处于最优状态这一级可根据企业的规模和管理范围的大小分成若干级每级又依据要处理的信息量的大小确定采用的计算机的类型一般情况车间级MIS用小型计算机或高档微型计算机,工厂管理级的MIS用中型计算机,而公司管理级的MIS则用大型计算机,或者用超大型计算机

(四)分布式控制或分散控制系统

分散控制或分布控制,是将控制系统分成若干个独立的局部控制子系统,用以完成受控生产过程自动控制任务由于微型计算机的出现与迅速发展,为实现分散控制提供了物质和技术基础,近年来分散控制得以异乎寻常的发展,且已成为计算机控制发展的重要趋势

自70年代起,又出现集中分散式的控制系统,简称集散系统它是采用分散局部控制的新型的计算机控制系统

三、按调节规律分类

如果按调节规律分类,计算机对工业生产过程进行控制所构成的系统可分成如下几种:

(一)程序控制

如果计算机控制系统是按着预先规定的时间函数进行控制,这种控制称之为程序控制如炉温按着一定的时间曲线进行控制就为程序控制这里的程序是指随时间变化就有确定对应变化值,而不是计算机所运行的程序

(二)顺序控制

在程序控制的基础上产生了顺序控制,计算机如能根据随时间推移所确定对应值和此刻以前的控制结果两方面情况行使对生产过程控制的系统,称之为计算机的顺序控制

(三) 比例--积分--微分PID控制常规的模拟调节仪表可以完成PID控制用微型计算机也可以实现PID控制

(四)前馈控制

通常的反馈控制系统中,对干扰造成一定后果,才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用,因而产生滞后控制的不良后果为了克服这种滞后的不良控制,用计算机接受干扰信号后,在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用,使其刚好在干扰点上完全抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制

(五)最优控制(最佳控制)系统

控制计算机如能有受控对象处于最佳状态运行的控制系统称之为最佳控制系统如用计算机控制系统就是在现有的限定条件下,恰当选择控制规律(数学模型),使受控对象运行指标处于最优状态如产量最大、消耗最大、质量合格率最高、废品率最少等。最佳状态是由定出的数学模型确定的,有时是在限定的某几种范围内追求单项最好指标,有时是要求综合性最优指标

(六)自适应控制系统

上述的最佳控制,当工作条件或限定条件改变时,就不能获得最佳的控制效果了如果在工作条件改变的情况下,仍然能的控制系统对受控对象的控制处于最佳状态,这样的控制系统称之为自适应系统这就要求数学模型体现出在条件改变的情况下,如何达到最佳状态控制计算机检测到条件改变的信息,按数学模型给出的规律进行计算,用以改变控制变量,使受控对象仍能处在最好状态

(七)自学习控制系统

如果用计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验,自行改变和完善控制规律,使控制效果愈来愈好,这样的控制系统被称为自学习控制系统

以上讲到的最优控制、自适应控制和自学习控制都涉及到多参数、多变量的复杂控制系统，都属于近代控制理论研究的问题。系统的稳定性的判断，多种因素影响控制的复杂数学模型研究等，都必须有生产管理、生产工艺、自动控制、检测仪表、程序设计、计算机硬件各方面人员相互配合才能得以实现。由受控对象要求反应时间的长短、控制点数多少和数学模型复杂程度来决定选用计算机规模。一般来说需要功能很强（速度与计算功能）的计算机才能实现。

上述诸种控制，可以是单一种也可不是单一的，可以几种形式结合对生产过程实现控制。这要针对受控对象的实际情况，在系统分析、系统设计时确定。

程序控制结构是指在程序控制下进行的数据传递方式。程序控制结构是指以某种顺序执行的一系列动作，用于解决某个问题。理论和实践证明，无论多复杂的算法均可通过顺序、选择、循环3种基本控制结构构造出来。每种结构仅有一个入口和出口。由这3种基本结构组成的多层嵌套程序称为结构化程序。

程序是一个语句序列，执行程序就是按特定的次序执行程序中的语句。程序中执行点的变迁称为控制流程，当执行到程序中的某一条语句时，也说控制转到了该语句。由于复杂问题的解法可能涉及复杂的执行次序，因此编程语言必须提供表达复杂控制流程的手段，称为编程语言的控制结构，或程序控制结构。

所谓顺序结构程序就是指按语句出现的先后顺序执行的程序结构，是结构化程序中最简单的结构。编程语言并不提供专门的控制流语句来表达顺序控制结构，而是用程序语句的自然排列顺序来表达。计算机按此顺序逐条执行语句，当一条语 句执行完毕，控制自动转到下一条语句。现实世界中这种顺序处理的情况是非常普遍的，例如我们接受学校教育一般都是先上小 学，再上中学，再上大学；又如我们烧菜一般都是先热油锅，再将蔬菜入锅翻炒，再加盐加 佐料，最后装盘。

选择结构又称为分支结构。当程序执行到控制分支的语句时，首先判断条件，根据条件表达式的值选择相应的语句执行（放弃另一部分语句的执行）。分支结构包括单分支、双分支和多分支三种形式。

其中<条件表达式>是布尔表达式，<条件语句体>是由一条或多条语句组成的语句序列。<条件语句体>的左端与 if 部分相比必须向右缩进，表明它是 if 部分（不妨理解为条件语句的头 部）的下属，就像躯体是头部的下属一样。

if 语句的语义很容易理解：首先计算 if 后面的条件表达式，如果结果为 True，则控制转 到条件语句体的第一条语句，一旦条件语句体执行完毕，控制即转到 if 语句的下一条语句； 如果结果为 False，则跳过条件语句体，控制直接转到 if 语句的下一条语句。图 1中的流程 图形象地解释了 if 语句的语义，其中菱形框表示条件测试。虽然 if 语句根据条件表达式计算 结果的不同而有两个分支，但我们习惯说这种形式的 if 语句实现的是单分支控制结构，因为 有一个分支什么也不做。注意，无论条件是真是假，最后控制都转到 if 语句的下一条语句， 也就是说这条 if 语句内部虽有两个分支，但总体只有一个出口。

所谓顺序结构程序就是指按语句出现的先后顺序执行的程序结构，是结构化程序中最简单的结构。编程语言并不提供专门的控制流语句来表达顺序控制结构，而是用程序语句的自然排列顺序来表达。计算机按此顺序逐条执行语句，当一条语 句执行完毕，控制自动转到下一条语句。现实世界中这种顺序处理的情况是非常普遍的，例如我们接受学校教育一般都是先上小 学，再上中学，再上大学；又如我们烧菜一般都是先热油锅，再将蔬菜入锅翻炒，再加盐加 佐料，最后装盘。

选择结构又称为分支结构。当程序执行到控制分支的语句时，首先判断条件，根据条件表达式的值选择相应的语句执行（放弃另一部分语句的执行）。分支结构包括单分支、双分支和多分支三种形式。

国内常用的PLC主要包括西门子，施耐德，三菱电机，松下以及一些国产品牌，以下列出9个，供参考：

西门子

西门子公司生产的可编程序控制器（PLC）在我国应用相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子公司的PLC产品最早是1975年投放市场的SIMATICS3，它实际上是带有简单 *** 作接口的二进制控制器。1979年，S3系统被SIMATICS5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。到了20世纪80年代初，S5系统进一步升级成U系列PLC，较常用机型包括S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。1994年4月，S7系列诞生，两年后，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念。

以上就是关于根据计算机在系统中的作用,计算机控制系统可分为哪几种类型全部的内容，包括:根据计算机在系统中的作用,计算机控制系统可分为哪几种类型、程序开发中的控制结构是什么、plc进步程序控制分为哪几种等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！