计算机控制系统(第4版)
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1.4.3 监督控制(SCC)系统

在DDC系统中是用计算机代替模拟调节器进行控制,对生产过程产生直接影响的被控参数给定值是预先设定的,并存入计算机的内存中,这个给定值不能根据生产工艺信息的变化及时修改,故DDC系统无法使生产过程处于最优工况。

在监督控制系统SCC中,计算机按照描述生产过程的数学模型计算出最佳给定值发送给模拟调节器或DDC计算机,模拟调节器或DDC计算机控制生产过程,从而使生产过程始终处于最优工况。SCC系统较DDC系统更接近生产变化的实际情况,它不仅可以进行给定值控制,而且还可以进行顺序控制、自适应控制及最优控制等。

监督控制系统有两种不同的结构形式。一种是SCC+模拟调节器,另一种是SCC+DDC控制系统。

1.SCC+模拟调节器控制系统

该系统结构形式如图1-8所示。

图1-8 SCC+模拟调节器系统

在此系统中,计算机对被控对象的各物理量进行巡回检测,并按一定的数学模型计算出最佳给定值发送给模拟调节器。此给定值在模拟调节器中与测量值进行比较后,其偏差值经模拟调节器计算后输出到执行机构,以达到控制生产过程的目的。这样,系统就可以根据生产工况的变化不断地改变给定值,以实现最优控制。当SCC计算机出现故障时,可由模拟调节器独立完成操作。

2.SCC+DDC控制系统

该系统结构形式如图1-9所示。

该系统实际是一个两级计算机控制系统,一级为监督级SCC,其作用与SCC+模拟调节器中的SCC一样,用来计算最佳给定值,送给另一级DDC级计算机直接控制生产过程。SCC与DDC之间通过接口进行信息联系。当DDC级计算机出现故障时,可由SCC级计算机代替,因此,大大提高了系统的可靠性。

总之,SCC系统比DDC系统具有更大的优越性,它能始终使生产过程在最优状态下运行,从而避免了不同的操作者用各自的办法去调节控制器的给定值所造成的控制差异。SCC的控制效果主要取决于数学模型,当然还要有合适的控制算法和完善的应用程序。因此对软件要求较高。用于SCC的计算机应有较强的计算能力和较大的内存容量以及丰富的软件系统。

图1-9 SCC+DDC系统