什么是實時系統(tǒng)？

　　實時系統(tǒng)是在一定時間限制內(nèi)產(chǎn)生適當(dāng)響應(yīng)的系統(tǒng)。如果控制器響應(yīng)超過這些時間限制，則會影響過程輸出。基本上，實時是使用真實時鐘的測量值，實時系統(tǒng)會從工廠獲得輸入，并根據(jù)確定的工廠運行時間向工廠發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘?。如果一個系統(tǒng)用時間的表達來描述系統(tǒng)的行為，就可以稱為實時系統(tǒng)。實時系統(tǒng)基本上處理任何信號，并且信號必須在指定時間內(nèi)響應(yīng)生成的輸入。這種類型的系統(tǒng)不能被認(rèn)為是一個快速的操作系統(tǒng)。

　　有哪些類型的實時系統(tǒng)？

　　基于時鐘的系統(tǒng)

　　在這類控制系統(tǒng)中，測量時間常數(shù)，時間常數(shù)是工廠響應(yīng)輸入或負(fù)載變化所需時間的測量值。在化學(xué)過程的情況下，可以測量某些小時的時間常數(shù)。在反饋控制中，所需的采樣率取決于要控制的過程的時間常數(shù)。如果處理時間常數(shù)低，采樣率會非?？?。時鐘將被加入計算機系統(tǒng)，這將是一個實時時鐘，來自時鐘的信號將在需要的時間傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)。這種類型的系統(tǒng)用于在過程工廠中執(zhí)行循環(huán)或周期性任務(wù)。

　　基于事件的任務(wù)

　　在這種類型的系統(tǒng)中，動作是根據(jù)事件完成的，所以控制器只會作為對事件的響應(yīng)。因此，這種類型的控制系統(tǒng)不會間歇性地工作。該系統(tǒng)的一個重要要求是它必須在事件發(fā)生時快速響應(yīng)。該系統(tǒng)用于當(dāng)水箱中的水位達到最高限位時關(guān)閉閥門。

　　軟實時系統(tǒng)

　　在這個系統(tǒng)中，如果它不能在正確的時間產(chǎn)生想要的結(jié)果，那么它的運行就會降級。所以在軟實時系統(tǒng)中，如果其中一些不能達到截止日期，那么它不會影響進程。所以如果整體性能好，那么就不會有問題，但對于硬實時系統(tǒng)來說就不是這樣了。軟實時系統(tǒng)的一個例子是具有機器人裝配線的制造系統(tǒng)。因此，在這條生產(chǎn)線上，如果錯過了截止日期，就會出現(xiàn)零件組裝不當(dāng)?shù)那闆r。因此，如果損壞的零件很少發(fā)生并且質(zhì)量控制檢測到，如果不是那么昂貴，那么生產(chǎn)將繼續(xù)。如果這種類型的系統(tǒng)負(fù)載真的很高，那么它的響應(yīng)會很慢。

　　硬實時系統(tǒng)

　　這個系統(tǒng)必須在每一個場合都做要求的動作，所以在這個系統(tǒng)中，如果沒有在要求的時間產(chǎn)生結(jié)果，操作就會出錯。如果硬實時系統(tǒng)的響應(yīng)時間不合適，就會影響整個過程。硬實時系統(tǒng)的峰值負(fù)載性能必須是可預(yù)測的，并且不應(yīng)違反截止日期要求。系統(tǒng)必須始終與環(huán)境狀態(tài)同步。硬實時控制系統(tǒng)的一個例子是熱風(fēng)機系統(tǒng)的溫度控制回路。

　　哪些類型的程序用于過程控制？

　　順序控制

　　動作按時間順序完成，程序的響應(yīng)取決于單個動作的效果。

　　多任務(wù)處理

　　有些動作必須并行執(zhí)行，程序會從部分創(chuàng)建，它們部分是順序的，并且會同時執(zhí)行。這將通過共享變量和同步信號進行通信。

　　系統(tǒng)中計算機控制的概念是什么？

　　批次

　　將描述一個過程，在該過程中執(zhí)行一系列操作以創(chuàng)建一定數(shù)量的產(chǎn)品，并且將再次重復(fù)此序列以創(chuàng)建更多批次。可以針對不同的操作更改產(chǎn)品規(guī)格或成分。為下一個生產(chǎn)批次準(zhǔn)備設(shè)備所需的時間稱為準(zhǔn)備時間。

　　連續(xù)不斷

　　在這種類型中，生產(chǎn)將保持很長時間而不會中斷。這種生產(chǎn)可能會持續(xù)幾個月，例如原油的催化裂化。

　　實驗室

　　這類系統(tǒng)是操作人員頻繁啟動的類型，用計算機來控制一些復(fù)雜的實驗測試或一些計算機設(shè)備將用于例行測試。

　　什么是數(shù)字過程控制？

　　在這種類型的過程控制中，電子元件用于過程控制。這將通過使用執(zhí)行器來控制工廠中的一些設(shè)備。工廠的有效控制取決于傳感器的測量精度、時鐘數(shù)據(jù)的時序和采樣數(shù)據(jù)的分辨率。采樣周期的選擇必須正確、準(zhǔn)確，以保證其穩(wěn)定性。這種類型的過程控制系統(tǒng)將由許多傳感器和執(zhí)行器組成，所有這些都需要不同的采樣周期。

　　數(shù)字控制器的假設(shè)

　　數(shù)字控制器做出三個假設(shè)。首先是傳感器數(shù)據(jù)將給出被監(jiān)測和控制的變量的正確值。二是可以通過傳感器確定工廠的狀態(tài)，從測量值可以計算出工廠的狀態(tài)。數(shù)字控制器的第三個假設(shè)是它必須知道代表工廠動態(tài)的所有參數(shù)。如果這些不是數(shù)字控制器的正確假設(shè)，則必須將正確系統(tǒng)行為的模型添加到控制器中。應(yīng)該使用估計的設(shè)備狀態(tài)而不是驅(qū)動控制輸出的測量狀態(tài)。

　　對實時系統(tǒng)有什么要求？

　　實時系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)組成，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的通信。

　　實時系統(tǒng)應(yīng)該按時執(zhí)行其操作，為此還應(yīng)該更好地進行通信，例如發(fā)送和接收消息。一個實時系統(tǒng)應(yīng)該能夠處理時間限制的復(fù)雜性，它必須是靈活的并且這些系統(tǒng)必須是可靠的。實時系統(tǒng)必須能夠處理過程中可能發(fā)生的錯誤，并且應(yīng)該能夠糾正這些錯誤并繼續(xù)其運行。

　　實時系統(tǒng)有哪些應(yīng)用？

　　過程控制系統(tǒng)

　　工業(yè)自動化系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　機器人設(shè)備

　　實時系統(tǒng)用于許多醫(yī)療應(yīng)用

　　一種汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)，道路交通信號控制

　　它用于許多國防應(yīng)用，例如導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)和衛(wèi)星監(jiān)視系統(tǒng)