安大模板-第1章-計(jì)控

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)張媛yz@第一章緒論第一章緒論0自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷程1微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用

2微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類3典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)4工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡介5微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)20自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷程一、20世紀(jì)50年代以前的人工控制階段（基地式儀表控制系統(tǒng)）二、20世紀(jì)60年代的模擬式儀表控制階段（電動(dòng)單元組合式儀表控制系統(tǒng)）三、20世紀(jì)70年代的計(jì)算機(jī)集中控制階段四、20世紀(jì)80年代的集散式控制階段（分布式控制系統(tǒng)）3圖0-1-1計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)4圖0-1-2計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)5

微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）和工業(yè)對(duì)象兩大部分組成。圖1-1-1給出了按偏差進(jìn)行控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。圖1-1-1閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖第一節(jié)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用

1.1微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)6圖1-1-2中給出了開環(huán)控制系統(tǒng)框圖。它與閉環(huán)控制系統(tǒng)不同，它的控制器直接根據(jù)給定信號(hào)去控制被控對(duì)象工作。被控制量在整個(gè)控制過程中對(duì)控制量不產(chǎn)生影響。與閉環(huán)控制系統(tǒng)相比，它的控制性能較差。圖1-1-2開環(huán)控制系統(tǒng)框圖7智能閥門定位器圖1-1-3閥門定位器實(shí)物圖8智能閥門定位器圖1-1-4閥門定位器原理圖9

利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、邏輯判斷、記憶等功能完成控制任務(wù)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信息，所以無論是給定值和反饋量都要先用A/D轉(zhuǎn)換器（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）將其變?yōu)閿?shù)字量后才能送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算。計(jì)算機(jī)輸出的控制量也要經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而完成控制功能。圖1-1-5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本框圖A/D控制規(guī)律計(jì)算程序D/A執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象被控量檢測裝置給定值反饋量計(jì)算機(jī)（微處理器）10計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的含義

所謂計(jì)算機(jī)控制，就是利用檢測裝置將被控對(duì)象中的物理參量（如溫度、壓力、液位、速度）轉(zhuǎn)換為電量（如電壓、電流），再將這些代表實(shí)際物理參量的電量送入輸入裝置中的A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字量，并且在計(jì)算機(jī)的顯示裝置中以數(shù)字、圖形或曲線的方式顯示出來，從而使得操作人員能夠直觀而迅速地了解被控對(duì)象的變化過程。

11圖1-2-1微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成框圖1.2、微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件組成

121.2.1硬件組成（1）微型計(jì)算機(jī)核心部件（2）操作臺(tái)（3）外圍設(shè)備（4）I/O接口和I/O通道（5）信號(hào)檢測和變送13（1）微型計(jì)算機(jī)核心部件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件是中央處理器、內(nèi)存，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、控制量計(jì)算、越限報(bào)警等，并發(fā)出控制命令，指導(dǎo)系統(tǒng)工作。14（2）操作臺(tái)它是人－－機(jī)對(duì)話的紐帶，人通過操作臺(tái)向計(jì)算機(jī)發(fā)出操作命令；計(jì)算機(jī)通過操作臺(tái)向人顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀況，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。15（3）外圍設(shè)備

它擴(kuò)展了主機(jī)的功能。例如打印機(jī)、顯示器、存儲(chǔ)器（優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤）等。16（4）I/O接口和I/O通道

它是計(jì)算機(jī)主機(jī)與外部聯(lián)系的紐帶。有并行和串行接口，模擬量和數(shù)字量通道。17（5）信號(hào)檢測和變送傳感器起檢測作用，將檢測到的非電量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，如溫度傳感器、力傳感器。變送器起轉(zhuǎn)變作用，將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)接口使用的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（0～5V或4～20mA）。18硬件擴(kuò)展利用通用的標(biāo)準(zhǔn)總線的插件板，可進(jìn)行硬件擴(kuò)展。例如，STD標(biāo)準(zhǔn)總線，PC標(biāo)準(zhǔn)總線。191.2.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件

軟件是指計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中具有各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。它是微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，整個(gè)系統(tǒng)的工作都是在程序的指揮下進(jìn)行協(xié)調(diào)工作的。軟件通常分為兩大類：一類是系統(tǒng)軟件（廠商提供，例如操作系統(tǒng)、開發(fā)系統(tǒng)），另一類是應(yīng)用軟件（用戶根據(jù)自己需要而編寫的程序）。返回本節(jié)20系統(tǒng)軟件指為提高計(jì)算機(jī)使用效率，擴(kuò)大功能，為用戶使用，維護(hù)和管理計(jì)算機(jī)提供方便的程序總稱。具有一定通用性。應(yīng)用軟件是用戶根據(jù)需要解決的實(shí)際問題編寫的各種程序，在計(jì)控系統(tǒng)中指完成各種任務(wù)的程序：控制程序，數(shù)據(jù)采集及處理程序，巡回檢測及報(bào)警程序。21更重要的是，如果需要對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，則由計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用軟件,根據(jù)采集到的物理參量的大小和變化情況以及按照工藝所要求該物理量的設(shè)定值進(jìn)行判斷；然后在輸出裝置中輸出相應(yīng)的電信號(hào)，并且推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)機(jī)）動(dòng)作，從而完成相應(yīng)的控制任務(wù)。計(jì)算機(jī)還可以將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，隨時(shí)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和顯示并制作各種報(bào)表。22

1）自動(dòng)清零功能

2）量程自動(dòng)切換功能

3）多點(diǎn)快速測控

4）數(shù)字濾波功能

5）自動(dòng)修正誤差6）數(shù)據(jù)處理功能7）復(fù)雜控制規(guī)律8）多媒體功能9）通信或網(wǎng)絡(luò)功能10）自我診斷功能計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，為控制系統(tǒng)帶來以下一些新特點(diǎn)和新功能。請(qǐng)同學(xué)們思考，并回答。23在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的主要作用：1、信息處理。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的計(jì)算工作量很大，采用模擬裝置不能滿足精度要求，因而需要采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；2、系統(tǒng)校正。用計(jì)算機(jī)的軟件程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的校正，以保證控制系統(tǒng)具有所要求的動(dòng)靜態(tài)特性；3、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律。由于計(jì)算機(jī)具有快速完成復(fù)雜工程計(jì)算的能力，因而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等復(fù)雜控制。4、修改方便。模擬控制系統(tǒng)控制規(guī)律的改變涉及硬件電路變更，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)只需更改軟件。241.2.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本控制過程（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)來自檢測裝置的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行采集和輸入；（2）實(shí)時(shí)決策：對(duì)采集到的被控量進(jìn)行分析和處理，并按已確定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制策略。（3）實(shí)時(shí)控制：根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。并輸出其它有關(guān)信號(hào)，如報(bào)警信號(hào)等。不斷重復(fù)上述過程，使整個(gè)系統(tǒng)能夠按照一定的動(dòng)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行工作，并且對(duì)被控參數(shù)和設(shè)備本身出現(xiàn)的異常狀態(tài)及時(shí)監(jiān)督并作出迅速處理。25圖1-3-1現(xiàn)代軋鋼廠控制室1.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)例26圖1-3-227圖1-3-328圖1-3-4某生產(chǎn)過程的總控制室29課后作業(yè)提交計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的例子，以圖片和文字的形式，并敘述此控制系統(tǒng)的工作原理和工作流程。說明此系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的給定輸入量、反饋量、偏差量、控制器采取的控制方法。以小組（5人）的形式。2011.3.16日前發(fā)到y(tǒng)yz@301.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)上。系統(tǒng)中存在模擬部件，系統(tǒng)的核心部件是數(shù)字計(jì)算機(jī)。計(jì)控系統(tǒng)是模擬和數(shù)字部件的混合系統(tǒng)。（2）信號(hào)上。含有連續(xù)模擬信號(hào)、離散模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)。（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。常用的有模擬調(diào)節(jié)規(guī)律離散化設(shè)計(jì)法（當(dāng)采樣周期很短時(shí)，效果好）和直接設(shè)計(jì)法（基于離散系統(tǒng)理論，缺點(diǎn)是忽視了采樣點(diǎn)之間系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程）?，F(xiàn)在流行的是：利用連續(xù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)，考慮采樣點(diǎn)之間系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，來設(shè)計(jì)。31計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（4）控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)上。大部分用軟件來實(shí)現(xiàn)，易修改，成本低，方便。而連續(xù)系統(tǒng)若修改控制規(guī)律，則需改變硬件結(jié)構(gòu)，成本大。（5）回路控制上。連續(xù)控制系統(tǒng)，一般是一個(gè)控制器控制一個(gè)回路；而計(jì)控系統(tǒng)，具有高速的運(yùn)算處理能力，能夠分時(shí)控制，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)控制多個(gè)回路。（6）提高自動(dòng)化水平。性價(jià)比高，運(yùn)算速度快，精度高，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律。32第二節(jié)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類1．操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)2．直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）3．監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（SCC）4．分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)返回本章首頁332.1操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)圖2-1-1計(jì)算機(jī)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)示意圖返回本節(jié)計(jì)算機(jī)輸出不直接控制工業(yè)對(duì)象。計(jì)算機(jī)采集工業(yè)對(duì)象的參數(shù)，根據(jù)一定的控制算法，計(jì)算出操作方案和最優(yōu)給定值。操作人員根據(jù)計(jì)算機(jī)輸出信息去改變調(diào)節(jié)器給定值或直接作用于工業(yè)對(duì)象。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，半自動(dòng)化。常應(yīng)用于計(jì)控系統(tǒng)的初級(jí)研發(fā)階段，不適用于快速過程的控制。342.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC,DirectDigitalControl）

圖2-2-1DDC控制系統(tǒng)原理圖

DDC系統(tǒng)，應(yīng)用最普遍。計(jì)算機(jī)通過輸入通道實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，然后按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行計(jì)算，最后發(fā)出控制信號(hào)，并通過輸出通道作用于被控對(duì)象。給定值是預(yù)先設(shè)定并存入計(jì)算機(jī)內(nèi)存的。它不能根據(jù)生產(chǎn)過程條件和生產(chǎn)工藝的變化及時(shí)地修改。特點(diǎn)：完全取代模擬控制器，改變程序即可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制規(guī)律。給定值顯示打印計(jì)算機(jī)D/A轉(zhuǎn)換輸出通道執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象檢測裝置A/D轉(zhuǎn)換輸入通道352.3監(jiān)督計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

（SCC，SupervisoryComputerControl）

SCC中，計(jì)算機(jī)根據(jù)工藝參數(shù)和過程參數(shù)檢測值，按照所設(shè)計(jì)的控制算法計(jì)算出最佳給定值，傳送給常規(guī)模擬調(diào)節(jié)器或DDC計(jì)算機(jī)。從而使生產(chǎn)過程始終處于最優(yōu)工況。故又稱為設(shè)定值控制SPC(SetPointControl).SCC系統(tǒng)有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式：（1）SCC+模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng):計(jì)算機(jī)將最優(yōu)給定值送給調(diào)節(jié)器，若SCC故障，由模擬調(diào)節(jié)器獨(dú)立工作。（2）SCC+DDC控制系統(tǒng):SCC實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等控制規(guī)律運(yùn)行；DDC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和輸出控制。36

SCC+模擬調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算出的最優(yōu)設(shè)定值送入模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行后續(xù)控制。當(dāng)SCC計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可由模擬調(diào)節(jié)器獨(dú)立執(zhí)行控制任務(wù)，變?yōu)閭鹘y(tǒng)的控制方式。模擬調(diào)節(jié)器SCC37SCC+DDC系統(tǒng)采用了兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制。工作可靠性更高。當(dāng)SCC出故障時(shí)，可以由下級(jí)的DDC進(jìn)行控制；并且因?yàn)镾CC不參與直接的輸出控制，所以可以有時(shí)間進(jìn)行更加復(fù)雜的運(yùn)算。SCC382.4分散計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）特點(diǎn)：1、分散的過程控制級(jí)：這是最底層，直接和現(xiàn)場控制點(diǎn)打交道。2、SCC既要實(shí)現(xiàn)一些高級(jí)的控制又要向上級(jí)計(jì)算機(jī)反饋信息。3、集中操作控制級(jí)：集中在控制室通過顯示屏等幾種監(jiān)控、操作。4、綜合信息管理級(jí)：實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的綜合信息、管理，主要執(zhí)行生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理功能，能夠提供管理決策信息。特點(diǎn)：功能分散，多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別執(zhí)行不同的功能，即能控制又能實(shí)現(xiàn)管理。39分散控制系統(tǒng)，又稱為：分布式控制系統(tǒng)、集散式控制系統(tǒng)。采用分散控制、集中操作、分級(jí)管理、分而自治、綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則。402.5

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)即FCS--是新一代分布式控制結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)改進(jìn)了DCS成本高和由于各廠商的產(chǎn)品通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一而造成的不能互聯(lián)等弱點(diǎn)，采用集管理控制功能于一身的工作站與現(xiàn)場總線智能儀表的二層結(jié)構(gòu)模式，把原DCS控制站的功能分散到智能型現(xiàn)場儀表中去，形成一個(gè)徹底的分散控制模式。它的結(jié)構(gòu)組成如下圖所示。每個(gè)現(xiàn)場儀表(例如變送器、執(zhí)行器)都作為一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，都帶CPU單元，可分別獨(dú)立完成測量、校正、調(diào)節(jié)、診斷等功能，靠網(wǎng)絡(luò)協(xié)議把它們連接在一起統(tǒng)籌工作。41DCS控制系統(tǒng)操作站模擬量輸出功能塊控制功能塊H1現(xiàn)場總線差壓變送器模擬量輸入功能塊PIDI10

…...AOI10AI110H1H1網(wǎng)橋H2現(xiàn)場總線

…….

現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)服務(wù)器LAN（局域網(wǎng)）42第三節(jié)典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)簡介（1）計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)（2）微型計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（3）計(jì)算機(jī)數(shù)字程序控制系統(tǒng)PLC（4）工業(yè)機(jī)器人433.1、計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)對(duì)溫度、壓力、流量、液面、速度等過程參數(shù)進(jìn)行測量與控制的系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)。

44工業(yè)爐的溫度和壓力控制系統(tǒng)453.2、微型計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)由于微型計(jì)算機(jī)具有極好的快速運(yùn)算、信息儲(chǔ)存、邏輯判斷和數(shù)據(jù)處理能力，電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的許多控制要求很容易在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)。

46

3.3、計(jì)算機(jī)數(shù)字程序控制系統(tǒng)PLC采用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)順序控制和數(shù)字程序控制是計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)重要方面。所謂順序控制是使生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程按預(yù)先規(guī)定的時(shí)序或事序（現(xiàn)場輸入條件等）而順序動(dòng)作的自動(dòng)控制系統(tǒng)。47目前這類系統(tǒng)中多采用微處理器構(gòu)成的可編程程序控制器，簡稱為PC或PLC。48PLC與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有如下一些特點(diǎn)：（1）抗干擾能力強(qiáng)（2）適應(yīng)性好（3）編程直觀、簡單（4）功能完善，接口功能強(qiáng)49西門子PLC在礦山采礦中的應(yīng)用

吉林吉恩鎳業(yè)股份公司大嶺礦GKTD型礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)即為西門子PLC（S7-300）控制系統(tǒng)。

礦井提升機(jī)是礦山井下采礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它承擔(dān)礦物的提升，人員的上下，材料和設(shè)備的運(yùn)送。整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，方便維護(hù)，運(yùn)行可靠。50所謂數(shù)字程序控制系統(tǒng)是指根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，控制生產(chǎn)機(jī)械按規(guī)定的工作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度等規(guī)律而完成工作的自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前數(shù)控系統(tǒng)多采用16位或32位工業(yè)控制微機(jī)系統(tǒng)或多微處理機(jī)系統(tǒng)控制。它按運(yùn)動(dòng)軌跡可以分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)和輪廓控制系統(tǒng)。51第一代機(jī)器人是目前工業(yè)中大量使用的示教再現(xiàn)機(jī)器人，它主要由夾持器、手臂、驅(qū)動(dòng)器和控制器組成。第二代機(jī)器人是帶感覺的機(jī)器人，它具有一些對(duì)外部信息進(jìn)行反饋的能力，諸如力覺、觸覺、視覺等。第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一和完善的智能機(jī)器人定義。工業(yè)機(jī)器人是從初步到高級(jí)逐步完善起來的，它的發(fā)展過程可以分為三代：3.4工業(yè)機(jī)器人52第四節(jié)工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn)和要求1、實(shí)時(shí)性2、高可靠性3、硬件配置的可裝配可擴(kuò)充性4、可維護(hù)性5、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)6、完善的輸入輸出通道7．軟件豐富8．適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)精度和運(yùn)算速度534.1工業(yè)控制機(jī)的硬件組成（1）主機(jī)板:CPU、RAM、ROM等。數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理。（2）內(nèi)部總線和外部總線內(nèi)部總線：工業(yè)控制機(jī)內(nèi)部各組成部分進(jìn)行信息傳送的公共通道，它是一組信號(hào)線的集合。外部總線：工業(yè)控制機(jī)與其它計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備進(jìn)行信息傳遞的公共通道。（3）人—機(jī)接口:鍵盤、顯示器、打印機(jī)。（4）磁盤系統(tǒng)：軟盤和硬盤。（5）通信接口工業(yè)控制機(jī)和其它計(jì)算機(jī)或智能外設(shè)通信的接口。常用RS—232C、USB和IEEE—488接口。圖4-1-1工業(yè)計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)框圖54(6)系統(tǒng)支持功能

①監(jiān)控定時(shí)器(看門狗-Watchdog);②電源掉電檢測;③保護(hù)重要數(shù)據(jù)的后備存貯器;④實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘(7)輸入輸出通道工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程之間設(shè)置的信號(hào)傳遞和變換的連接通道。它包括模擬量輸入(AI)通道、模擬量輸出(AO)通道、數(shù)字量(或開關(guān)量)輸入(DI)通道、數(shù)字量(或開關(guān)量)輸出(DO)通道。

554.2.工業(yè)控制機(jī)的軟件組成(1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件包括實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序，如美國Intel公司推出的iRMX86實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，美國ReadySystem公司推出的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)VRTX／OS。除了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)以外，也常常使用MS—DOS和Windows等系統(tǒng)軟件。(2)支持軟件支持軟件包括匯編語言、高級(jí)語言、編譯程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序等。(3)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過程而編制的控制和管理程序。它包括過程輸入程序、過程控制程序、過程輸出程序、人機(jī)接口程序、打印顯示程序和公共子程序等。56

4.3工業(yè)控制機(jī)的總線結(jié)構(gòu)1．內(nèi)部總線所謂內(nèi)部總線，就是計(jì)算機(jī)內(nèi)部功能模板之間進(jìn)行通信的總線，它是構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部信息樞紐。常用的有IBMPC、PCI總線和STD總線。2．外部總線

所謂外部總線，就是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與其它智能設(shè)備之間進(jìn)行通信的連線，常用的外部總線有IEEE—488并行總線、U