什么是實時系統？

　　實時系統是在一定時間限制內產生適當響應的系統。如果控制器響應超過這些時間限制，則會影響過程輸出。基本上，實時是使用真實時鐘的測量值，實時系統會從工廠獲得輸入，并根據確定的工廠運行時間向工廠發送適當的控制信號。如果一個系統用時間的表達來描述系統的行為，就可以稱為實時系統。實時系統基本上處理任何信號，并且信號必須在指定時間內響應生成的輸入。這種類型的系統不能被認為是一個快速的操作系統。

　　有哪些類型的實時系統？

　　基于時鐘的系統

　　在這類控制系統中，測量時間常數，時間常數是工廠響應輸入或負載變化所需時間的測量值。在化學過程的情況下，可以測量某些小時的時間常數。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。如果處理時間常數低，采樣率會非常快。時鐘將被加入計算機系統，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到計算機系統。這種類型的系統用于在過程工廠中執行循環或周期性任務。

　　基于事件的任務

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

　　軟實時系統

　　在這個系統中，如果它不能在正確的時間產生想要的結果，那么它的運行就會降級。所以在軟實時系統中，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，但對于硬實時系統來說就不是這樣了。軟實時系統的一個例子是具有機器人裝配線的制造系統。因此，在這條生產線上，如果錯過了截止日期，就會出現零件組裝不當的情況。因此，如果損壞的零件很少發生并且質量控制檢測到，如果不是那么昂貴，那么生產將繼續。如果這種類型的系統負載真的很高，那么它的響應會很慢。

　　硬實時系統

　　這個系統必須在每一個場合都做要求的動作，所以在這個系統中，如果沒有在要求的時間產生結果，操作就會出錯。如果硬實時系統的響應時間不合適，就會影響整個過程。硬實時系統的峰值負載性能必須是可預測的，并且不應違反截止日期要求。系統必須始終與環境狀態同步。硬實時控制系統的一個例子是熱風機系統的溫度控制回路。

　　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，程序的響應取決于單個動作的效果。

　　多任務處理

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

　　系統中計算機控制的概念是什么？

　　批次

　　將描述一個過程，在該過程中執行一系列操作以創建一定數量的產品，并且將再次重復此序列以創建更多批次。可以針對不同的操作更改產品規格或成分。為下一個生產批次準備設備所需的時間稱為準備時間。

　　連續不斷

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

　　實驗室

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

　　什么是數字過程控制？

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

　　數字控制器的假設

　　數字控制器做出三個假設。首先是傳感器數據將給出被監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，從測量值可以計算出工廠的狀態。數字控制器的第三個假設是它必須知道代表工廠動態的所有參數。如果這些不是數字控制器的正確假設，則必須將正確系統行為的模型添加到控制器中。應該使用估計的設備狀態而不是驅動控制輸出的測量狀態。

　　對實時系統有什么要求？

　　實時系統由通信網絡組成，負責整個系統的通信。

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

　　實時系統有哪些應用？

　　過程控制系統

　　工業自動化系統

　　數據采集系統

　　機器人設備

　　實時系統用于許多醫療應用

　　一種汽車發動機控制系統，道路交通信號控制

　　它用于許多國防應用，例如導彈制導系統和衛星監視系統