控制系統(tǒng)通常指計算機控制系統(tǒng)，是指利用計算機和微處理器為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動控制或聯(lián)鎖保護的系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動控制技術(shù)和相關(guān)工藝技術(shù)，是流程工業(yè)裝備的重要組成部分，是工廠生產(chǎn)的“神經(jīng)”和“大腦”，是確保工廠安全生產(chǎn)的神經(jīng)中樞的安全屏障。
典型的計算機控制系統(tǒng)原理圖如下圖所示。
計算機控制系統(tǒng)的工作過程可以歸納為三個步驟：數(shù)據(jù)采集、控制決策與控制輸出。
◆數(shù)據(jù)采集：實時檢測來自傳感器的被控變量瞬時值；
◆控制決策：根據(jù)采集到的被控變量按一定的控制規(guī)律進行分析和處理，產(chǎn)生控制信號， 決定控制行為；
◆控制輸出：根據(jù)控制決策實時地向執(zhí)行器發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。
控制系統(tǒng)的組成
計算機控制系統(tǒng)組成如下圖所示。
計算機控制系統(tǒng)中各組成部分的主要作用如下所述：
①傳感器：將過程變量轉(zhuǎn)換成計算機所能接受的信號，如4-20mA。
②過程輸入通道：包括采樣器、數(shù)據(jù)放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。接受傳感器輸送的信號后進行相關(guān)的處理(有效性檢查、濾波等)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
③控制計算機：根據(jù)采集的現(xiàn)場信號，依據(jù)數(shù)學(xué)模型編寫好的程序或固定的控制算法計算出控制輸出變量，通過過程輸出通道傳送給相關(guān)的接收裝置。控制計算機可以是小型通用計算機，也可以是微型計算機。計算機一般由運算器、控制器、存儲器以及輸入、輸出接口等部分組成。
④外圍設(shè)備：主要是為了擴大主機的功能而設(shè)置的，用來顯示、打印、存儲及傳送數(shù)據(jù)。一般包括打印機、顯示器、報警器等。
⑤操作臺：進行人機對話的界面，一般設(shè)置鍵盤與操作按鈕，可以修改被控變量的設(shè)定值，報警值，PID控制器的比例、積分、微分參數(shù)值，可以對計算機發(fā)出指令等。
⑥過程輸出通道：將計算機的計算結(jié)果經(jīng)過相應(yīng)的變換送至執(zhí)行機構(gòu)，對生產(chǎn)過程進行控制或聯(lián)鎖保護。
⑦執(zhí)行機構(gòu)：接受控制信號，執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作，改變控制閥的開度，從而達到控制生產(chǎn)過程或聯(lián)鎖保護的目的。
