第5章 计算机控制系统案例

HFUT计算机控制ComputerControlTechnology任课教师：卫星第5章计算机控制系统设计案例工程设计：既要掌握生产过程的工艺要求，被控对象的动静态特性，而且还要通晓计算机、通信、微电子、软件技术。计算机控制系统的设计，既是一个理论问题，又是一个工程问题。理论设计：建立被控对象的数学模型；确定满足一定技术经济指标的系统目标函数，寻求满足该目标函数的控制规律；选择适宜的计算方法和程序设计语言；进行系统功能的软、硬件界面划分，并对硬件提出具体要求。设计原则1.安全可靠2.操作维护方便3.实时性强4.通用性好5.经济效益高设计步骤1.系统总体方案设计2.硬件的工程设计与实现选择系统的总线和主机机型选择输入输出通道模板选择变送器和执行机构3.软件的工程设计与实现资源分配实时控制软件设计4.系统的调试与运行离线仿真和调试在线调试和运行工程案例1—总线式车身控制TurnSignalLampHeadlampParkingLightFogLampTurnSignalLampTailLampBreakLampFogTailLampReverseLampLicencePlateLampCourtesylampCabceilinglampIgnitionswitchCombinedSwitchGroupsFoglampswtichHazardlampHazardlampswitchReverseLampSwitchBreakLampSwitchFogLampHazardlampParkingLightTurnSignalLampHeadlampFogTailLampReverseLampLicencePlateLampTailLampBreakLampTurnSignalLampRearviewmirrormotorFrontwipermotorRearwipermotorRearviewmirrorswitchesWindowmotor,LockmotorKeyswitch,Doorswitch,WindowswitchRearviewmirrormotorKeyswitch,Doorswitch,WindowswitchWindowmotor,LockmotorDrivingcabHorn工程案例1—总线式车身控制工程案例2—水库调度控制系统闸门监控子系统完成闸门（单闸或闸系）的开启、关闭控制、各参数（开度、荷重、水位、渗压等）测量、闸门的各类控制（流量控制、开度控制、成组控制等）等功能，实现闸门站无人值班、少人值守、实现“五遥”（遥测、遥信、遥控、遥调和遥视）功能。闸门监控子系统视频监控子系统在坝上、溢洪道和泄洪隧洞等处安装若干摄像机，采集视频信息，通过传输电缆、视频网络编码器接入交换机，再通过网络传至控制中心视频工作站，在控制中心的显示终端对现场图像进行监视。视频监控子系统水情/水质监测子系统采用无线传感网技术进行水情/水质的测量传输，加快了水情测报速度，提高了洪水预报精度，提前了预见期，扩大了水情测报范围。遥测RTU雨量传感器水质传感器水位传感器编程控制器蓄电池太阳能电池无线中继基于各种通信介质的遥测数据通信网超短波、GSM/GPRS、PSTN前置通信处理器MOSCADFIUYZH-2000遥测RTU雨量传感器水质传感器水位传感器编程控制器蓄电池太阳能电池无线中继遥测子站A遥测子站B中心站水情/水质监测子系统防汛调度子系统借助于WebGIS平台，囊括不同时期不同地点的水位数据、库体形态变化数据、坝体受力数据、气象数据以及水质数据，综合这些数据与时空关联构成复杂的时空数据分析系统，及时、准确地作出洪水预报，实时制定和选择防洪调度方案，为防洪决策和调度指挥提供全方位的决策支持。防汛调度子系统工程案例3—智能家居系统一个集计算机、通讯和消费于一体的3C系统整个世界形成的一个巨型网络系统的末端——“最后100m”各种家庭设施通过网络集聚内外资源，协同工作，满足人们居家生活、学习、工作、娱乐和交流的需要工程案例3—智能家居系统模糊洗衣机自主设置用户放入衣服时，自动识别衣料、数量并自动设置水位、洗涤方式。工程案例3—智能家居系统网络冰箱监控家电运行状态了解用户使用过程固件自动升级家电工作技术支持工程案例3—智能家居系统传感器分类温度传感器湿度传感器水浸传感器入侵传感器烟雾传感器湿度传感器温度传感器水浸传感器入侵传感器烟雾传感器工程案例3—智能家居系统物联网的作用：将家居中的各种设施连接起来家庭网络中所有设施可被寻址家庭网络中所有设施可被操作家庭网络中所有设施具有传感与信息上传共享能力工程案例3—智能家居系统协议执行网关Zigbee通信接口433M无线通信网络电视网络空调家庭机器人壁灯顶灯窗户窗帘协议执行网关Zigbee通信接口红外遥控器协议执行网关Zigbee通信接口交流调压模块GSM/GPRS通信模块Zigbee通信接口Wifi无线通信模块家居服务器视频服务器网络摄像头服务器网关家庭局域网互联网用户远程访问防火墙Zigbee无线网络家庭安防网关Zigbee通信接口红外探测器温湿度传感器烟雾报警器网络交换机远程手机SSSWWSSWW无线监测节点无线传感网WiFi网WWiFi终端S光纤交换机输电线路OPGW光芯OPGW光芯工程案例4—高压输电网工程案例5—智能温室