控制系統(tǒng)通常指計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是指利用計(jì)算機(jī)和微處理器為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制或聯(lián)鎖保護(hù)的系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動(dòng)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖如下圖所示。



計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程可以歸納為三個(gè)步驟：數(shù)據(jù)采集、控制決策與控制輸出。
◆數(shù)據(jù)采集：實(shí)時(shí)檢測(cè)來(lái)自傳感器的被控變量瞬時(shí)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(jìn)行分析和處理，產(chǎn)生控制信號(hào)， 決定控制行為；
◆控制輸出：根據(jù)控制決策實(shí)時(shí)地向執(zhí)行器發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。

控制系統(tǒng)的組成
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成如下圖所示。



計(jì)算機(jī)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(guò)程變量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能接受的信號(hào)，如4-20mA。
②過(guò)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(hào)后進(jìn)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(hào)。
③控制計(jì)算機(jī)：根據(jù)采集的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，依據(jù)數(shù)學(xué)模型編寫(xiě)好的程序或固定的控制算法計(jì)算出控制輸出變量，通過(guò)過(guò)程輸出通道傳送給相關(guān)的接收裝置?？刂朴?jì)算機(jī)可以是小型通用計(jì)算機(jī)，也可以是微型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)一般由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)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(kuò)大主機(jī)的功能而設(shè)置的，用來(lái)顯示、打印、存儲(chǔ)及傳送數(shù)據(jù)。一般包括打印機(jī)、顯示器、報(bào)警器等。
⑤操作臺(tái)：進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的界面，一般設(shè)置鍵盤(pán)與操作按鈕，可以修改被控變量的設(shè)定值，報(bào)警值，PID控制器的比例、積分、微分參數(shù)值，可以對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令等。
⑥過(guò)程輸出通道：將計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果經(jīng)過(guò)相應(yīng)的變換送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制或聯(lián)鎖保護(hù)。
⑦執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接受控制信號(hào)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，改變控制閥的開(kāi)度，從而達(dá)到控制生產(chǎn)過(guò)程或聯(lián)鎖保護(hù)的目的。