计算机控制系统有集中式系统和分散式系统之分。在计算机控制与管理系统发展的初期,几乎全是集中式系统。这是有客观原因的,当时计算机的价格昂贵,购置一台计算机的成本较高,因此人们总希望它能承担较多任务,尤其是当时一些大型生产装置或过程的测量控制点比较多,需要集中在操作室由一两人全面监视,这样集中式控制就显示出一定的优越性,在管理方面也有类似需要集中、汇总的情况。但是在经过一段时间后,发现其有许多缺点:
(1)由于集中式系统的主机过于庞大,所以可靠性较差,而且一旦失效,将影响全局,造成很大损失。
(2)在同一台计算机上完成不同任务,无效开销太大,反应不及时。
(3)缺乏扩展的灵活性。
(4)如果被控设备(或信息源)距主机过远,所用线缆过多过长,就会造成投资成本大量增加。
随着小型机(特别是微型机)的出现,系统总成本中主机所占的比例大幅降低,于是就对一些控制对象(或管理对象)分处各地的系统采取了分散式的结构。这种分散式系统比集中式系统(或“群控”系统)要优越得多。
(1)在分散式系统中,每台计算机只控制(或管理)一个子系统,各有各的目标与运行方式,整个系统的可靠性得到很大提高。其原因有: 一方面,子系统规模小,所用的计算机也较小,涉及的电子器件与装置较少,因此可靠性就相对较高;另一方面,一个子系统失效只影响局部,不会波及全局。
(2)系统的反应比较及时。
(3)由于计算机分处各地,因此无须像集中式系统那样使用过多的通信线缆。(www.xing528.com)
(4)系统的扩展比较容易。
但是,对一个系统整体来说,各子系统之间总要有联系,系统要有总的目标,各子系统要按总目标加以协调。为了完成这一任务,就产生了分布式计算机控制系统,简称“分布式控制系统”。分布式控制系统与分散式系统一样,各子系统都由各自的计算机来控制或管理。它与分散式系统不同的是: 整个系统的目标和任务事先按一定方式分配给子系统,而子系统之间必然有较多的信息交换。在分布式系统中,所有计算机既可能处于平等地位,也可能有主从之分。
分布式控制系统除了有分散式系统的可靠性高、信号线缆少、反应快、易于扩展等优点之外,还能克服一般分散式系统的缺点,使得子系统间的联系更加密切,易于协调,并且可以有主从之分。随着微型计算机的性能日益提高而价格大幅度降低,以及计算机通信技术与网络技术的迅速发展,分布式系统的推广和应用有了更好的基础。而且,生产规模、经济活动范围日益扩大,信息往来日益频繁,许多原来孤立的单位也渐渐联成一体,这样就使得分布式系统成为今后发展的一个主要方向。
综上所述,计算机控制系统分为以下三类:
(1)集中式控制系统(Centralized Control System): 为单计算机控制系统,即用一台计算机控制多个对象或设备。即使有多CPU 控制器,只要是在单计算机内实现,就仍然是集中式控制系统。
(2)分散式控制系统(Decentralized Control System): 为多计算机控制系统,由多台计算机分别控制不同的对象,组成多个子系统,这些子系统在物理上、地理位置上、逻辑结构上、功能上都可以是分散的。以计算机网络为核心组成的控制系统都是分散式系统。
(3)分布式控制系统(Distributed Control System): 为多计算机控制系统。分布式控制系统有明确的总体目标,并把总体目标分解到各子系统,各子系统联系密切,并通过协调达到总体目标。
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