控制系统

工业过程控制中使用的实时系统有哪些类型?欧宝体育登录口

什么是实时系统?

实时系统是指在一定的时间限制内产生适当反应的系统。如果控制器响应超出了这些时间限制,那么它将影响流程输出。基本上,实时是一个测量值通过使用一个实时钟,一个实时系统将从工厂的输入,它将发送一个适当的控制信号到工厂根据确定的工厂运行时间。如果一个系统用时间的表达式来描述系统的行为,那么它就可以被称为实时系统。实时系统基本上处理任何信号,这个信号必须在指定的时间内对产生的输入做出响应。这种类型的系统不能被认为是一个快速操作系统。

实时系统有哪些类型?

基于时钟的系统

在这种类型的控制系统中,时间常数是被测量的,时间常数是对设备响应输入或负载变化所需时间的测量。在化学过程中,时间常数可以在几个小时内测量。在反馈控制中,所需的采样率依赖于被控制过程的时间常数。如果处理时间常数较低,采样速率将会非常快。该时钟将被添加到计算机系统中,这将是一个实时时钟,时钟的信号将在需要的时间传输到计算机系统中。这种类型的系统用于在工艺装置中执行循环或周期性的任务。

基于事件的任务

在这种类型的系统中,动作是根据事件完成的,因此控制器只作为对事件的响应。所以这种类型的控制系统不是按时间间隔工作的,这个系统的一个重要要求是它必须在发生事件时快速响应。这个系统用于在水位达到罐内的最大限制值时关闭阀门。

软实时系统

在这个系统中,如果它不能在适当的时间产生所需的结果,那么它的运行就会降低。所以在软实时系统中,如果有些东西不能在截止日期前完成,那么它不会影响整个过程。因此,如果整体性能良好,那么就不会有任何问题,但这不是硬实时系统的情况。一个软实时系统的例子是机器人装配线的制造系统。因此,在这条生产线上,如果错过了最后期限,就会出现零件装配不当的问题。所以,如果损坏的部件很少被质量控制部门检测到,如果它不是那么昂贵,那么生产就会继续。如果在这种类型的系统中负载真的很高,那么它的响应就会很慢。

硬实时系统

这个系统必须在每一个场合都做需要的动作,所以在这个系统中,如果没有在需要的时间产生结果,操作就会出错。如果硬实时系统的响应时间不合理,则会影响整个过程。硬实时系统的峰值负载性能必须是可预测的,并且不应违反截止时间要求。这个系统必须始终与环境状态保持同步。热风机系统的温度控制回路是硬实时控制系统的一个例子。

用于过程控制的程序有哪些类型?欧宝体育登录口

顺序控制

这些动作是按时间顺序完成的,这个程序的响应取决于每个动作的效果。

多任务处理

某些操作必须并行执行,这个程序将从部分和部分顺序创建,并将同时执行。这将通过共享变量和同步信号进行通信。

系统中计算机控制的概念是什么?

批处理

它描述了一个过程,在这个过程中,一系列的操作被执行以产生一定数量的产品,并且这个顺序将被重复以产生更多的批次。产品规格或组成可以根据不同的运行而改变。为下一批生产准备设备所需的时间称为安装时间。

连续

在这种情况下,生产将维持很长一段时间,而且不会中断。这种生产可以持续几个月,其中一个例子就是原油的催化裂化。

实验室

这种类型的系统是频繁操作启动型,在这种系统中,计算机被用来控制一些复杂的实验测试或一些计算机设备被用来进行例行测试。

什么是数字过程控制?欧宝体育登录口

在这种类型的过程控制中,电子元件欧宝体育登录口被用来进行过程控制。这将通过执行器控制工厂中的一些设备,工厂的有效控制依赖于传感器测量精度,时钟数据的时间,和采样数据的分辨率。采样周期的选择必须正确、准确,以保证其稳定性。这种类型的过程控制系统将由欧宝体育登录口许多传感器和执行器组成,它们都需要不同的采样周期。

数字控制器的假设

数字控制器有三个假设,首先是传感器数据会给出被监测和控制的变量的适当值。第二种方法是通过传感器确定植物的状态,并根据测量值计算植物的状态。数字控制器的第三个假设是表示对象动态的所有参数必须已知。如果这些不是数字控制器的正确假设,那么必须在控制器中添加一个正确的系统行为模型。应该使用估计的设备状态而不是驱动控制输出的测量状态。

实时系统的要求是什么?

实时系统由通信网络组成,这些网络负责整个系统的通信。

一个实时系统应该按时执行它的操作,为了做到这一点,它的通信也应该更好,比如发送和接收消息。一个实时系统应该能够处理复杂的时间限制,它必须是灵活的,这些系统必须是可靠的。实时系统必须能够处理过程中可能发生的错误,并且能够纠正这些错误并继续其操作。

实时系统有哪些应用?

  • 欧宝体育登录口过程控制系统
  • 工业自动化系统
  • SCADA
  • 机械设备
  • 实时系统用于许多医疗应用
  • 汽车发动机控制系统,道路交通信号控制
  • 它被广泛应用于导弹制导系统和卫星监视系统等国防领域

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