文檔介紹：

第一章

計算機控制系統的作用及功能

作用:實時數據采集、實時控制決策、實時控制輸出。

功能:在初期,實現模擬系統的一種近似,獲得與模擬控制系統相同的效果;隨著各種新技術(如新控制策略、現場總線、網絡技術等)的出現,可完成常規控制無法完成的任務。

實時、在線及其相互關系

實時是指信號的輸入、計算和輸出都要在一定的時間范圍內完成,亦即計算機對輸入信息以足夠快的速度進行控制,超出這個時間就失去控制的時機,控制也就失去了意義。在線是指在計算機控制系統中,生產過程和計算機直接相聯,并受計算機控制的方式。二者之間的關系為:一個在線的系統不一定是一個實時系統,但一個實時控制系統必定是在gb線系統。

IPC: Industrial puter 工業控制計算機,工控機

DDC:Direct Digital Control 直接數字控制

SCC:puter Control 監督計算機控制

DCS:Distributed Control System 集散控制系統,分布式控制系統

FCS:Fieldbus Control System 現場總線控制系統

ERP:Enterprise Resources Planning 企業資源信息管理系統

CIMS: Computer Integrated Manufacturing System 計算機集成制造系統

CIPS: Computer Integrated Process System 計算機集成過程系統

計算機控制系統的典型形式,組成框圖及其特點

典型形式有:操作指導控制系統,直接數字控制系統,監督控制系統,集散控制系統,現場總線控制系統及綜合自動化系統。

工業控制機的硬件組成

主機板、內部總線和外部總線、磁盤系統、通信接口、人機接口、輸入輸出通道

工業控制機的軟件組成

系統軟件:多任務操作系統,引導系統,調度執行程序

應用軟件:過程輸入程序,過程控制程序,過程輸出程序,人機接口程序,打印顯示程序和公共子程序等

工業控制機的總線結構

分為內部總線和外部總線。內部總線是工控機內部各組成部分進行信息傳送的公共通道,是一組信號線的集合;外部總線是工控機與其他計算機和智能設備進行信息傳送的公共通道。

RS-232C的特點

最大通信距離為15米,波特率不大于20kbps,傳送一種信號只用一根信號線,對于多根信號線,它們的地線是公共的。

IPC和PC的差別

1)將大母板變成通用底板總線插座;

2)將母板分成幾塊PC插件(CPU板、存儲器板等);

3)將普通電源變成工業電源;

4)密封機箱,內部正壓送風;

5)工業應用軟件。

工業控制機的特點

可靠性高、可維修性好、環境適應性強、控制實時性強、輸入輸出通道完善、軟件豐富。

第二章

總線的定義、層次結構和種類

所謂總線,就是計算機各模塊之間互聯和傳送信息(指令、地址和數據)的一組信號線。

以微處理器為核心,總線可以分為內部總線和外部總線,而內部總線又可分為片級總線和系統總線。

片級總線包括數據總線、地址總線、控制總線、總線、 SPI總線、SCI總線等;

系統總線包括ISA總線、EISA總線、 VESA總線、PCI總線等;

外部總線包括RS-232C、RS-485、IEEE-488、USB等總線。在工業控制中還定義了其他總線,如VME、STD、PC-pact PCI等。

PCI(ponent Interconnect)是美國SIG(Special Interest Group of Association for Cmputer Machinery)集團推出的64位總線。該總線的最高總線頻率為33MHz,數據傳輸率為80MB/s(峰值為133MB/s)。

RS-232/RS-422/RS-485串行通信總線原理圖、特點

RS-422的特點是能在較長距離內明顯提高數據速率,采用平衡驅動,差分接受方式;RS-485是RS-422的變型,與RS-422A都采用平衡差分電路,為半雙工工作方式。

I/O端口地址譯碼技術

線選法、全譯碼法、部分譯碼

小功率輸入調理電路及其工作原理

它將接點的接通和斷開動作,轉換成TTL電平信號與計算機相連。

大功率輸入調理電路及其工作原理

在大功率系統中,需要從電磁離合等大功率的接點輸入信號。為了使接點工作可靠,接點兩端至少要加24V以上的直流電壓。但是這種電路由于所帶電壓高,因此高壓與低壓之間需要用光耦合器進行隔離。★

小功率直流驅動電路及其工作原理

①功率晶體管輸出驅動繼電器電路②達林頓陣列輸出驅動繼電器電路

大功率交流驅動電路及其工作原理

使用固態繼電器(SSR),輸入輸出之間采用光耦合器進行隔離。零交叉電路可使交流電壓

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總結

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