计算机在环境中的应用.ppt

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1、计算机在环境工程设施运行中的应用第七章UTILIZATIONTECHNIQUESOFCOMPUTERINENVIRONMENTALENGINEERING计算机在环境工程设施运行中的应用7.1计算机控制系统的基本组成与特点7.2计算机控制系统中数据的采集与处理7.3计算机控制系统的典型应用方式7.4计算机控制系统在环境工程设施运行中的应用实例计算机在环境工程设施运行中的应用7.1计算机控制系统的基本组成与特点7.1.1计算机控制系统的基本概念以计算机为核心的数字式控制系统作是控制技术的最新成就，它使得环境工程设施运行的自动化程度日益提高。从广义来讲，以微

2、处理器为核心的各种智能化控制装置都可以归结到数字式控制系统中来，包括由工业计算机组成的系统、由单板机或单片机组成的系统、由可编程序控制器组成的系统、由智能化专用调节器组成的系统和由上述各类装置混合组成的系统等。以上各系统虽然在装置的配置及功能上各不相同，但其基本组成部分都是相似的，都是通过数字运算来完成各项功能的。自动控制系统一般由控制对象、测量变送及转换器、控制器和执行装置等组成，计算机属于控制器的一种。随着计算机技术的发展，它已经成为现代化控制系统中不可或缺的重要组成部分。简单来讲，含有计算机并由计算机完成部分或全部控制功能的控制系统就可以称为计算

3、机控制系统；严格来讲，计算机控制系统是建立在计算机控制理论基础上的一种以计算机为手段的控制系统。计算机在环境工程设施运行中的应用7.1.2计算机控制系统的基本组成与特点(1)主机主机是整个计算机控制系统的指挥中心，通过主机可以对系统的各项运行参数进行巡回检测、数据处理、控制运算、报警处理以及逻辑判断，并且能够通过接口向系统的各个部分发出各种命令。(2)接口接口的作用是保证主机和被控对象之间的数据信息交换，通过接口一方面可以向主机输入数据，另一方面可以将主机发布的各项命令向外部传送。接口的形式根据功能及数据传送的方法分为并行接口、串行接口、直接数据传送和

4、实时时钟。计算机在环境工程设施运行中的应用(3)输入输出通道输入输出通道相当于计算机与过程之间的专用接口，是保证计算机与被控制对象之间数据信息相互传递的必要通道。检测仪表将过程控制中需要的各项参数的信号连续不断地输送给计算机，这种连续的输入信号一般为模拟量，而计算机所能接收及输出的是数字量，过程控制中执行装置所能接收的是模拟量，因此必须设置能进行模拟量和数字量之间相互转换的装置。例如：模/数转换器（A/D转换器）、数/模转换器（D/A转换器）以及开关量（脉冲）输入、输出。(4)通用外部设备通用外部设备包括打印机、CRT显示终端、磁盘驱动器以及光盘驱动器

5、、声光报警器等，这些通用外部设备主要是用来显示、执行、存储和传递数据等。计算机在环境工程设施运行中的应用(5)软件软件是指完成各种功能的计算机程序的总和，如操作、监控、管理、控制、计算和自诊断程序等。软件分为操作系统软件、系统软件和应用软件。操作系统是对计算机和外围设备进行管理，系统软件在操作系统和应用软件之间起到界面的作用，应用软件是为解决实际问题而开发的专门软件。(6)检测仪表和执行机构在计算机控制系统中，为了对生产过程实行控制，首先必须对各种参数（如温度、压力、流量、液位等）进行收集。为收集和测量各种参数，在控制系统内必须设置各种传感器、变换器等

6、检测仪表设备，这些设备将被检测参数由非电量转变为电量。在控制系统内还必须设置执行机构，能对被控对象直接起控制作用，执行机构的作用是完成计算机的指令，实施控制调节的装置，如水池水位的控制是通过开启阀门的大小来控制流入水池的流量。常用的执行机构有气动、液动和电动三种形式。计算机在环境工程设施运行中的应用(7)操作台操作台是人与计算机对话的联系纽带。通过操作台，操作人员可以向计算机内输入程序、修改计算机内存的数据、显示被检测的各项参数值、发出各种操作指令、对被控对象实施有效控制。操作台主要由四个部分组成：a.作用开关：如电源开关、数据与地址选择开关、手动/自

7、动操作选择开关等。通过这些开关，操作人员可以对主机进行开启、关闭、设置、修改数据和进行控制等。b.功能键：设置功能键的目的是通过各种功能键可以向主机申请各种服务，如常用的服务键、启动键、打印键、显示键等。c.CRT显示：随着计算机控制技术的发展，CRT显示的应用越来越普遍。它不仅可以显示数据表格，而且可以显示被控制系统的工艺流程图、设备开关状态图、故障报警、索引等。数据键：用来输入或修改参数数据。计算机在环境工程设施运行中的应用计算机控制系统的基本组成与控制原理如图7.1所示。图7.1计算机控制系统的基本组成与控制原理图计算机在环境工程设施运行中的应用

8、7.2计算机控制系统中数据的采集与处理a.数据采集：为保证工艺过程的正常工作，必须配置适当的控