計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)以保證生產(chǎn)過(guò)程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這里“過(guò)程”是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進(jìn)行的物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過(guò)程。一般的過(guò)程控制系統(tǒng)通常采用反饋控制的形式,這是過(guò)程控制的主要方式。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,計(jì)算機(jī)可以控制單個(gè)電機(jī)、閥門,也可以控制管理整個(gè)工廠企業(yè);控制方式可以是單回路控制,也可以是復(fù)雜的多變量解耦控制、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制乃至智能控制。因而,它的分類方法也是多樣的,可以按照被控參數(shù)、設(shè)定值的形式進(jìn)行分類,也可以按照控制裝置結(jié)構(gòu)類型、被控對(duì)象的特點(diǎn)和要求及控制功能的類型進(jìn)行分類,還可以按照系統(tǒng)功能、控制規(guī)律和控制方式進(jìn)行分類。常用的是按照系統(tǒng)功能分類,分為以下幾類:
(1)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(DAS),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)作巡檢、分析、記錄和報(bào)警處理。
(2)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)(OGC),計(jì)算機(jī)的輸出不直接用來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程,而只是對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行收集,加工處理后輸出數(shù)據(jù),操作人員據(jù)此進(jìn)行必要的操作。
(3)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC),計(jì)算機(jī)從過(guò)程輸入通道獲取數(shù)據(jù),運(yùn)算處理后,再?gòu)妮敵鐾ǖ垒敵隹刂菩盘?hào),驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
(4)監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC),計(jì)算機(jī)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)和對(duì)象的數(shù)字模型給出最佳工藝參數(shù),據(jù)此對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
(5)多級(jí)控制系統(tǒng),企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理和生產(chǎn)過(guò)程控制分別由幾級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,一般是三級(jí)系統(tǒng),即經(jīng)營(yíng)管理級(jí)(MIS)、監(jiān)督控制級(jí)(SCC)和直接數(shù)字控制級(jí)(DDC)。
(6)集散控制系統(tǒng)(DCS),以微處理器為核心,實(shí)現(xiàn)地理和功能上的分散控制,同時(shí)通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道將分散的信息集中起來(lái),實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制和管理。
(7)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA),SCADA是以計(jì)算機(jī)、控制、通訊與CRT技術(shù)為基礎(chǔ)的一種綜合自動(dòng)化系統(tǒng),更適用于/點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)0的生產(chǎn)過(guò)程。由于控制中心和監(jiān)控點(diǎn)的分散而自然形成了兩層控制結(jié)構(gòu)。
(8)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS),是新一代分布式控制系統(tǒng),與DCS的三層結(jié)構(gòu)不同,其結(jié)構(gòu)模式為/工作站)現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表0兩層結(jié)構(gòu),降低了總成本,提高了可靠性,系統(tǒng)更加開(kāi)放,功能更加強(qiáng)大。在統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)下,可實(shí)現(xiàn)真正的開(kāi)放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(9)計(jì)算機(jī)集成過(guò)程控制系統(tǒng)(CIPS),利用DCS作基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)高級(jí)控制策略,實(shí)現(xiàn)各層次的優(yōu)化,利用管理信息系統(tǒng)MIS進(jìn)行輔助管理和決策,將企業(yè)中有關(guān)過(guò)程控制、計(jì)劃調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)銷售等信息進(jìn)行集成,經(jīng)科學(xué)加工后,為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、管理及生產(chǎn)部門提供決策依據(jù),實(shí)現(xiàn)控制、管理的一體化。