工控机多操作系统下资源共享技术
工控机工作原理
工控机工作原理
工控机（Industrial Control Computer）是一种专门用于工业控
制的计算机设备。
它的工作原理与普通计算机有一些不同，主要包括以下几个方面：
1. 硬件结构：工控机通常采用高可靠性的硬件结构，包括工业级主板、工业级PCB板、冗余电源等。
这样可以确保工控机
在工业环境中的稳定运行。
2. 操作系统：工控机通常采用实时操作系统（RTOS）或者嵌
入式操作系统。
与普通计算机的Windows、Linux等不同，实
时操作系统可以提供更高的响应速度和更稳定的性能，以适应工业控制系统对时间要求较高的特点。
3. I/O接口：工控机通常具有丰富的I/O接口，包括数字输入
输出（DI/DO）、模拟输入输出（AI/AO）、串口、以太网等。
这些接口用于与工业设备进行数据交互，实现控制和监测。
4. 实时性能：工控机在工业控制系统中，需要实时采集和处理大量的数据。
为了满足这一需求，工控机通常具备较高的计算和传输速度，以确保数据的及时性。
5. 可靠性和稳定性：工业环境往往存在较高的温度、湿度等不利因素，因此工控机需要具备良好的抗干扰能力和稳定性。
此外，工控机还通常具备自动故障检测和自动恢复功能，以便在出现故障时能够及时进行处理和恢复。
综上所述，工控机通过特定的硬件结构、操作系统和I/O接口，以及高性能的实时处理能力，实现对工业控制系统的在线监控、数据采集和控制操作。
其主要目标是提高工业系统的可靠性、稳定性和安全性，从而提高工业生产效率和降低成本。
工控机
工控机编辑工控机（Industrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。
工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。
工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。
目录1概述2主要分类3软件系统4主要结构5适用领域6主要特点7日常维护8发展前景9国内市场1概述工控机全称工业控制计算机，是专门为工业控制设计的计算机，用于对生产工控机过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。
工控机经常会在环境比较恶劣的环境下运行，对数据的安全性要求也更高，所以工控机通常会进行加固、防尘、防潮、防腐蚀、防辐射等特殊设计。
工控机对于扩展性的要求也非常高，接口的设计需要满足特定的外部设备，因此大多数情况下工控机需要单独定制才能满足需求。
2主要分类目前工控机的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS （分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。
1、IPC即基于PC总线的工业电脑。
据2000年IPC统计目前PC机工控机（图1）已占到通用计算机的95%以上，因其价格低、质量高、产量大、软/硬件资源丰富，已被广大的技术人员所熟悉和认可，这正是工业电脑热的基础。
其主要的组成部分为工业机箱、无源底板及可插入其上的各种板卡组成，如CPU卡、I/O卡等。
并采取全钢机壳、机卡压条过滤网，双正压风扇等设计及EMC（electromagneticcompatibility）技术以解决工业现场的电磁干扰、震动、灰尘、高/低温等问题。
IPC有以下特点：可靠性：工业PC具有在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀和快速诊断和可维护性，其MTTR（MeanTimetoRepair）一般为5min，MTTF10万小时以上，而普通PC的MTTF仅为10000～15000小时。
IPC和PLC概述
工控机（IPC）和PLC一、概述在工业自动化领域，PLC和工控机是人们不得不提的两类控制设备，它们是大多数自动化系统的基础设备。
PLC和工控机的最新技术发展是工程师对设备应用性能要求的完美体现：控制器的硬件标准化，以及用户的各种控制要求通过软件来进行改变。
PLC就是一种利用计算机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方便的装置。
它采用了专用设计的硬件，而使用性能都是通过控制程序来确定的。
工控机则是利用了个人计算机的PCI总线和PC/104总线、采用功能板卡扩展控制I/O点来实现计算机控制的一种方便的控制设备。
它具有工业现场应用特性，同时又极大地利用了PC机的软件环境，用户可以方便地选择各制造商提供的产品。
PLC和工控机目前的技术发展水平已大大超过其出现时技术水平，并各自定位在不同的层面。
PLC适合低成本自动化项目和作为大型DCS系统的I/O站，工控机在中规模小范围自动化工程中有很好的性能价格比，当然这种定位也不是绝对的。
据预测，2000年我国工业自动化的市场规模达170亿至207亿人民币，其中工控机占40亿左右、PLC占30亿左右，再加上DCS系统、FCS系统和NCC系统（占60亿）中使用的PLC和工控机，可以看出其在工业自动化领域中举足轻重的作用。
这两类控制设备在各领域的自动化中扮演了不可缺少的角色。
图1给出了某自来水厂工业控制系统的典型结构图，其中采用了PLC作为I/O控制站、工控机作为监控机。
图1 工业控制系统的典型结构图目前，PLC的主流厂商有A-B、Siemens和Modicon等。
工控机的主流厂商有上海康泰克、北京康拓和研华、艾讯等。
PLC和工控机在其技术发展的历程中，为了适合工业现场应用的需要和用户二次开发的需要，都积极地发展高可靠性、网络化和高性能的用户开发软件方面的技术性能。
以下将重点介绍PLC和工控机在硬件、软件和网络方面技术应用现状和发展趋势。
二、PLC和工控机的硬件技术现状和发展PLC和工控机的最终用户为冶金、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保等行业，其主要的用途为：1、顺序控制顺序控制是应用最广泛的领域，它包括单机控制、多机群控制、自动生产线控制，如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配机械、包装生产、电镀流水线和电梯控制等。
工控机的软件组成
工控机的软件组成工控机的硬件构成了工业控制机系统的设备基础，要真正实现生产过程的计算机控制必须为硬件提供相应的计算机软件，才能实现控制任务。
软件是工控机的程序系统，可分为系统软件、工具软件、应用软件3部分。
(1)系统软件系统软件用来管理工控机的资源，并以简便的形式向用户提供服务。
其包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序，如美国英特尔公司的iRMx86实时多任务操作系统。
除了实时多任务操作系统以外，也常使用MS-DOS，特别是Windows软件。
(2)工具软件工具软件是技术人员从事软件开发工作的辅助软件，包括汇编语言、高级语言、编译程序、编辑程序、调试程序、诊断程序等。
(3)应用软件应用软件是系统设计人员针对某个生产过程而编制的控制和管理程序。
通常包括过程输入输出程序、过程控制程序、人一机接口程序、打印显示程序及公共子程序等。
计算机控制系统随着硬件技术的高速发展，对软件也提出更高的要求。
只有软件和硬件相互配合，才能发挥计算机的优势，研制出具有更高性能价格比的计算机控制系统。
目前，工业控制软件正向组态化、结构化方向发展。
3．工控机的特点与通用的计算机相比，工控机的主要特点如下。
(1)可靠性高。
工控机常用于控制连续的生产过程，在运行期间不允许停机检修，一旦发生故障将会导致质量事故，甚至生产事故。
因此要求工控机具有很高的可靠性，低故障率和短维修时间。
(2)实时性好。
工控机必须实时地响应控制对象的各种参数的变化，才能对生产过程进行实时控制与监测。
当过程参数出现偏差或故障时，能实时响应并实时地进行报警和处理。
通常工控机配有实时多任务操作系统和中断系统。
(3)环境适应性强。
由于工业现场环境恶劣，要求工控机具有很强的环境适应能力，如对温度／湿度变化范围要求高；具有防尘、防腐蚀、防震动冲击的能力；具有较好的电磁兼容性、高抗干扰能力及高共模抑制能力。
(4)丰富的输入输出模块。
工控机与过程仪表相配套，与各种信号打交道，要求具有丰富的多功能输入输出配套模块，如模拟量、数字量、脉冲量等I／o模块。
工控机培训材料
工控机培训材料前言本文旨在向初学者介绍工控机方面的基础知识和常用软件，主要内容包括工控机的概念与分类、现有常见工控机使用的操作系统，以及常用的开发和仿真软件。
如果您对工控机的概念和应用感兴趣，本篇文章会为您提供初步的了解和帮助。
工控机的概念与分类工业控制计算机（Industrial Control Computer）简称工控机，是专注于工业领域应用的一种计算机。
相比于家庭PC计算机，工控机更加耐用和可靠，能够适应恶劣的工业环境和条件。
工控机广泛应用于工业自动化、机器人、雕刻、冲压等领域。
根据应用场景和处理能力，工控机可以分为以下几类： * 嵌入式工控机：一种用于嵌入式系统的小型计算机，能够在硬件设施有限的情况下完成一系列特定的任务。
* 工业控制PC：一种外型与普通PC机相似的计算机，但在硬件选型、外设配备、散热系统等方面进行了特殊设计。
* 工业服务器：一种高性能的服务器，用于实时计算和处理大量数据。
常见工控机使用的操作系统不同的工控机使用的操作系统也有所不同。
下面主要介绍三种常见的工控机操作系统：Windows嵌入式操作系统Windows嵌入式操作系统是微软专门为嵌入式应用场景开发的一款操作系统，具有易用性高、兼容性强和可靠性好等优点。
它适用于各种类型的嵌入式应用，包括POS机、自动售货机、工业自动化设备等。
Linux操作系统Linux是一种自由和开放源代码的类Unix操作系统。
它被广泛应用于服务器端和嵌入式设备中，凭借其可定制性和强大的网络功能而受到广泛欢迎。
常用的Linux版本有Ubuntu、Red Hat、SUSE和Debian等。
VxWorks实时操作系统VxWorks是美国Wind River公司开发的一款实时操作系统，以其快速、高效、实时、可靠和可定制性强等特点而闻名。
VxWorks被广泛应用于工业自动化、网络设备、航空航天等领域。
常用的开发和仿真软件在工控机开发的过程中，还需要使用一些特定的开发和仿真软件来辅助完成任务。
计算机控制技术课后题答案整理版（1到5章基本都有了）
第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的？画出方框图并说明各部分的作用。
答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。
1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。
2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。
3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。
2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
3.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。
缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。
（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。
（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。
（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。
附加：计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。
为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
上位机、下位机、人机界面、工控机知识介绍
什么是上位机、下位机上位机上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC/host computer/master computer/upper computer,屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。
上位机在工业控制中又被称作HMI（人机界面）。
下位机下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/智能模块/智能仪表/单片机single chip microcomputer/slave computer/lower computer之类的。
工具/原料：计算机一台，组态王，PLC1、方法/步骤：上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。
下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。
上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。
在概念上，控制者和提供服务者是上位机，被控制者和被服务者是下位机，也可以理解为主机和从机的关系，但上位机和下位机是可以转换的。
2、工作原理：两机如何通讯，一般取决于下位机，下位机一般具有更可靠的独有通讯协议；使用一些新的API(API（Application Programming Interface,应用程序编程接口）是一些预先定义的函数，目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件的以访问一组例程的能力；多语言支持功能模块，一般同时支持数种高级语言为上位机编程。
通常上位机和下位机通讯可以采用不同的通讯协议，有RS232的串口通讯或者RS485串行通讯。
当用计算机和PLC通讯的时候，不但可以采用传统的D形式的串行通讯，还可以采用更适合工业控制的双线的PROFIBUS-DP通讯。
采用封装好的程序开发工具就可以实现PLC和上位机的通讯，当然可以自己编写驱动类的接口协议控制上位机和下位机的通讯。
3、经验：通常工控机，工作站，触摸屏作为上位机，通信控制PLC，单片机等作为下位机，从而控制相关设备元件和驱动装置。
工控机在智能系统中的应用分析
工控机在智能系统中的应用分析随着工业自动化和智能化的不断推进，工控机的应用也越来越广泛，尤其是在智能系统领域。
那么，究竟什么是工控机，它在智能系统中有哪些应用，又有哪些优势和局限性呢？下面我们逐一进行讲解。
一、什么是工控机工控机，顾名思义，是工业控制计算机的简称。
它是一种高性能、高稳定性、可靠性较高的嵌入式计算设备，专门用于工业自动化控制系统中。
所以它的硬件组件、外部接口、操作系统和软件应用等方面，与普通个人电脑有很大的区别。
工控机的普及主要是由于它可以在恶劣工业环境下，保持稳定运行和长期不间断工作。
因而工控机被广泛应用于物联网、自动化控制、机器人、计算机视觉等领域。
二、工控机在智能系统中的应用工控机在智能系统中的应用，主要是利用它强大的计算、输入输出操控、通信网络等特点，为智能化设备实现数据采集、信息处理和控制命令等功能。
1. 智能物联网目前，工控机被广泛应用于智能楼宇、智能仓储、智能公共设施等物联网项目中，使得这些系统可以实现人员和物品的实时监测、远程控制及预警等功能。
例如，在智能楼宇项目中，工控机可以通过和其他接入智能楼宇系统的各种设备进行数据交换，实现智能门禁、智能灯控、智能温控等功能。
2. 自动化设备自动化设备（如机器人、自动化生产线等），是工业自动化的重要组成部分。
工控机可以通过连接对应的传感器和执行机构，实现对自动化设备的控制和调度。
例如，在焊接机器人生产线控制中，工控机可以负责对焊接机器人关节的运动进行控制，从而实现产品生产。
3. 机器视觉近年来发展迅速的机器视觉系统，也开始广泛使用工控机完成任务。
例如，在产品质量检测中，工控机可以利用机器视觉方法对产品的质量、尺寸、外观等方面进行检测，从而避免了传统的“眼观4张图”方式的人工误差和繁琐。
三、工控机的优势和局限性虽然工控机在智能化系统中起到了重要的作用，但是它也有自身的优势和局限性。
优势：1. 高性能工控机大多采用专用的嵌入式计算平台，因而拥有高性能和高可靠性，且在运行效率上远远高于普通计算机，特别是在应用于实时控制和数据处理等领域有优势。
参考答案智能网联汽车计算平台部署与测试习题册
《智能网联汽车计算平台部署与测试》答案情景一计算平台硬件安装任务一计算平台检查一、填空题1.感知系统决策与控制系统执行系统2.摄像头雷达等环境感知传感器惯性导航 GPS等导航定位装置3.行驶路径规划驾驶行为决策运动控制4.线控驱动系统线控转向系统线控制动系统线控换挡系统5.电子控制单元传感器执行器网络设备6.车身控制器雷达传感器摄像头动力与底盘系统控制器7.算力强与安全性高功能模块具有扩展性系统通信功能优异8.可移植可迭代可拓展9.主控制单元中央电脑10.自动驾驶算法验证车辆性能测试11.应用层支持软件层操作系统层硬件架构层硬件接口层12.传感器无线通信模块动力系统底盘系统13.计算单元人工智能单元控制单元二、选择题1.A2.D3.C4.B5.A6.C三、判断题1.√2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.×9.√ 10.√四、简答题1.答：感知系统的作用可类比于人的耳朵和眼睛，作用是感知智能网联汽车外部与内部的实时环境，以及驾驶员的状态和操纵行为，为车辆提供人-车-路综合信息输入。
2.答：使用“虚拟域”的概念，在软件层面进行域定义；极大减少了硬件数量；使用以太网在内的高速车载通信网络；各控制器具有高性能的计算能力。
3.答：智能网联汽车计算平台主要功能是完成汽车行驶和信息交互过程中所产生的海量、多源、异构数据的高性能计算，具有利用人工智能、信息通信、互联网、大数据、云计算等新兴技术，实现实时感知、决策、规划，以及参与全部或部分控制，实现自动驾驶、联网服务等功能。
4.答：（1）根据车辆维修手册查看车辆各计算平台部件，如车身控制单元、底盘控制单元等。
（2）根据维修手册确定计算平台部件在车辆上的安装位置。
（3）断开12V电源。
（4）进行高压断电。
（5）用工具打开车身或机舱内相应位置的内饰盖板、罩盖等，检查计算平台部件固定螺栓是否齐全，电气插接件是否插接牢靠，线束安装走向是否合理，是否进行必要的捆扎和整理。
工控机名词解释
工控机名词解释工控机是一种用于控制和操作自动化系统的计算机,通常用于工业、制造、建筑、交通等领域。
以下是一些常见的工控机名词解释:1. 工业自动化(Industrial Automation,IA):工业自动化是指将自动化技术应用于工业生产过程,以实现生产效率的提高和产品质量的稳定。
IA通常包括机器人、自动化仪表、自动化控制等。
2. 工控机(Control Machine,CM):工控机是一种专门用于控制和操作自动化系统的计算机,通常用于工业、制造、建筑、交通等领域。
工控机通常具有高精度、高速度、高效率和高可靠性等特点。
3. 单片机(Integrated Circuit,IC):单片机是一种小型的集成电路,用于控制和操作自动化系统。
单片机通常具有控制、处理、存储、输入输出等功能,可以实现复杂的自动化控制流程。
4. PLC(Point-of-Service Machine,点单工机):PLC是一种用于自动化控制的设备,可以远程控制和操作各种自动化系统。
PLC通常用于生产线、工厂流程、物流系统等。
5. 传感器(Sensor):传感器是一种用于检测和测量物理量的设备,可以用于工控机的输入控制。
传感器通常包括光学传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
6. 控制器(Control System):控制器是一种用于控制和操作自动化系统的设备,通常包括输入输出模块、控制算法、执行器等。
控制器可以实现对工控机的远程控制和操作,从而实现自动化控制流程。
7. 工控机软件:工控机通常配备有相应的软件,用于控制和操作自动化系统。
工控机软件包括自动化控制软件、监控系统、数据处理软件等。
8. 工控机应用:工控机在各种工业领域都有广泛的应用,例如机器人控制、生产线控制、物流管理、工业测量、质量控制等。
随着工业自动化的发展,工控机的应用越来越广泛,其性能和质量也在不断提高。
工业控制系统网络安全问题及措施
工业控制系统网络安全问题及措施摘要：根据工业控制网络的安全需求，改进安全技术措施和安全管理措施，实现3层安全隔离，对工控网络进行可用性、性能和服务水平的统一监控管理，保证工业控制系统安全稳定运行。
关键词：工控制系统；工业互联网；风险防护0引言随着工业互联网的发展、钢铁行业信息化的推进，EMS（能源管理系统）和MES （生产过程执行系统）建设日益增多，这些子系统负责原料供应、焦化、烧结、除尘、炼铁、炼钢、连铸、热轧以及冷轧等多工序的控制任务，一旦受到恶性攻击或者病毒的袭击，将导致工业控制系统的控制组件和整个生产线停运，甚至造成伤亡等严重后果。
工业控制网络安全十分重要，第一，它的保护攻击主题是特殊的，不同于传统的网络攻击，如网络欺诈和网络入侵，目的是赚钱和利润。
从一般意义上说，工业入侵者不会是“黑客”，但可能是恐怖组织甚至敌对势力支持的组织；其次，攻击和破坏的后果严重。
在自动化发展的初期，工厂控制系统网络相对封闭，工业控制系统一度被认为是绝对独立的，不可能受到外部网络攻击的。
但近年来，为了实现实时数据采集和生产控制，通过逻辑隔离，满足“两化融合”的需求和管理的便利性。
工业互联网的兴起，远程运维需求迫切，通过互联网对工业控制系统的网络攻击也逐年增加，国内外生产企业已经加快了工业控制系统的安全控制措施的建设。
1工业控制网络的安全需求1.1网络边界防护需求生产网络内边界缺乏有效的防护措施，无法有效保护各业务系统的安全。
1.2远程访问防护需求生产控制网络存在远程维护通道，很多工业控制设备维护依赖提供商，由此也带来了入侵的途径，存在一定的安全隐患。
1.3网络监测与审计需求生产网络内缺少安全审计设备，无法对网络中的攻击行为、数据流量、重要操作等进行监测审计，一旦出现安全事故无法进行事后审计。
1.4操作系统漏洞管理需求生产网络中的工控机多数使用微软、Linux操作系统，由于生产控制网络的封闭及控制系统对业务实时性要求较高，无法进行正常的系统漏洞升级操作，导致使用的微软操作系统存在大量安全漏洞。
工控机安全操作规程（3篇）
工控机安全操作规程一、概述工控机是用于控制生产过程中的设备和系统的专用计算机。
由于其在工业控制系统中的重要性，工控机安全操作至关重要。
本文将介绍工控机的安全操作规程，以保护工控系统的稳定运行和数据的安全。
二、物理安全1. 工控机应安置在安全可靠的机房或机柜中，远离潮湿、高温、灰尘等环境。
2. 工控机应固定在机柜或机架中，以防止移动引起的损坏。
3. 不得随意拆卸或修改工控机的零部件，应由专业人员维护和维修。
4. 工控机的电缆和连接线路应整齐有序，避免杂乱堆放。
三、操作系统安全1. 及时更新工控机的操作系统和相关软件的补丁，以修复漏洞和提升安全性。
2. 禁止在工控机上安装非必要的软件，减少攻击面。
3. 设置强密码，禁止使用弱密码或默认密码。
4. 启用防火墙，限制网络访问和通信。
5. 将不必要的服务或端口关闭，减少被攻击的机会。
四、网络安全1. 根据实际需求，将工控机与其他网络分隔开，建立专用网络环境。
2. 使用虚拟专有网络（VPN）或其他安全通信方式进行远程访问。
3. 控制工控机的网络访问权限，限制仅允许授权的用户进行访问。
4. 定期检查工控机的网络日志，发现异常情况及时采取应对措施。
5. 定期备份工控机的数据和系统配置，以防止数据丢失或损坏。
五、应用程序安全1. 及时更新工控机上的应用程序，并定期进行安全检查和扫描。
2. 避免使用过期或容易受攻击的应用程序。
3. 确保工控机的应用程序和相关组件是正版和可信的。
4. 按照需要进行应用程序的权限和访问控制设置，限制非授权用户的操作和访问。
六、安全意识教育1. 对工控机操作人员进行安全意识教育和培训，提高其对信息安全的认知和保护能力。
2. 强调保密性、完整性和可用性的重要性，教育操作人员遵守安全规程。
3. 向操作人员传授常见攻击手段和防范措施，增强其应对风险和威胁的能力。
4. 定期组织安全演练和模拟攻击，提高操作人员的应急响应能力。
七、事件响应与处置1. 建立健全的安全事件响应与处置机制，及时发现、报告和处理安全事件。
工业自动化控制系统应用研究
工业自动化控制系统应用研究作者：董小兵来源：《数字化用户》2013年第14期【摘要】工业自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石和重要标志。
本文主要介绍了我国现代工业自动化控制的发展趋势，并就自动化控制系统的发展策略进行了探讨，旨在推动我国工业自动化控制系统的进一步发展和应用。
【关键词】工业自动化控制发展趋势策略工业自动化控制是依托控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，从而提升整个企业的安全生产能力和经济效益。
改革开放后，我国的工业自动化控制逐渐发展，如PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机等产品和技术的大力推广，促进了中国的工业自动化进程，为我国经济建设的高速发展提供了重要的技术手段。
目前，自动化控制技术已被逐渐运用到社会各个领域，如机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，大大提高了劳动生产效率。
一、工业自动化控制系统的发展趋势自动化系统以微处理器为核心，其发展过程大体经历了从简单PLC（可编程序逻辑控制器）到今天的PLC系统，从仅代替模拟调节系统的DCS发展到今天融合PLC、DCS及计算机功能于一体的三电一体化DCS系统。
简言之，未来工业自动化的发展趋势为：（1）工业过程自动化，主要包括集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。
（2）先进控制与优化软件开发与产业化。
（3）智能仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和优化系统的开发与产业化。
具体而言，主要包括以下几个方面：（一）控制系统的多元化控制系统的智能化、分散化、网络化是工业自动化控制的主要趋势，其典型代表是现场总线的崛起。
并采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开规范的通信协议，实现现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间的数据传输与信息交换，以满足实际需要，实现网络化。
机电一体化控制技术与系统章 (3)
（2）快速性。在实际的控制系统中，不仅要求系统稳定， 而且要求被控制量能迅速按照输入（或指令）信号所规定的形式 变化，即要求系统具有一定的响应速度。
一般
各系 统不同
好
好
好
好
各系 统不同，例如
一般具 备串口，可通 过通信模块扩展 USB
或ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ口
现场总 线控制系 统具备 现场总线 通信 能力，其他系 统可按 需配置不
同的 通信接口
以梯形 图为主，也支 持高 级语言开发
专用语言（如 G 代码 ）或 支持高级
语 言开发
一般（可选配 触摸屏）
一般
一般 规模现场控制
（4）工控机主板设计独特，无故障运行时间长，具有看 门狗功能，能在系统出现故障时迅速报警，并在无人干预的情 况下使系统自动恢复运行。
第3章 工业控制计算机
（5）工控机支持19英寸上架标准，机箱平面尺寸统一，可 集中安装在一个立式标准机柜中，设备占用空间小，便于与其它 设备的连接和管理。
（6）具有控制软件功能强大，人机交互方便、画面丰富、 能实时在线检测与控制，对工作状况变化给予快速响应等性能； 具有系统组态和系统生成功能；具有历史趋势记录和显示功能； 具有丰富的控制算法；具有远程通信功能，通信网络速度快，并 符合国际标准通信协议。
第3章 工业控制计算机
2.机电一体化控制系统的选用 在进行机电一体化系统中的控制系统设计时，要根据专用 与通用、成本、开发周期等实际情况来选择相应的控制系统。 表3－1给出了各种控制系统的性能比较及选用参考。
操作系统行业分析
操作系统行业分析操作系统是计算机系统中最基本的软件之一，起着极为重要的作用。
操作系统行业发展迅速，具有广阔的市场空间和巨大的商业潜力。
首先，操作系统行业具有很大的市场规模。
随着全球信息技术的普及和应用，计算机使用的广泛，操作系统的需求量不断增加。
无论是个人电脑、服务器、智能手机、智能家居设备，还是工控机、嵌入式系统，都需要操作系统的支持。
据统计，全球操作系统市场规模已经达到数千亿美元，且呈现持续增长的趋势。
其次，操作系统行业具有技术门槛高的特点。
操作系统是复杂的软件系统，需要深厚的计算机科学和软件工程知识。
操作系统的设计和开发涉及到底层硬件的调度管理、进程和内存管理、文件系统等方面。
而且，操作系统必须保证安全性、稳定性和可靠性，对开发人员的技术水平要求很高。
因此，这也导致了操作系统行业的竞争门槛相对较高。
再次，操作系统行业的竞争激烈。
当前，市场上主要的操作系统厂商有微软、苹果、谷歌等。
微软的Windows操作系统占据了个人电脑市场的主导地位，而苹果的iOS操作系统则在智能手机和平板电脑市场上表现出色。
此外，谷歌的Android操作系统在智能手机领域占有绝对优势。
这些大厂商在技术研发、产品设计、市场推广等方面都具备明显的优势，对其他厂商形成很大的竞争压力。
最后，操作系统行业面临着新的挑战和机遇。
随着物联网的快速发展，越来越多的设备连接到互联网，需要运行轻量级的操作系统。
同时，人工智能、大数据等新技术的普及，也为操作系统行业带来了新的机遇。
例如，人工智能操作系统的研发和应用将成为未来的发展方向。
总之，操作系统行业具有巨大的市场规模和商业潜力，但也面临竞争激烈和技术门槛高的挑战。
只有不断提升技术水平，创新发展，才能在这个行业中取得竞争优势。
工控机方案
工控机方案工控机方案1. 简介工控机方案是指为了满足工业控制系统的需求而设计的计算机系统解决方案。
工控机通常具有高可靠性、稳定性和抗干扰能力。
本文将介绍工控机的特点、应用场景、硬件配置和软件支持等方面内容。
2. 特点工控机具有以下几个特点：2.1 高可靠性工业环境通常具有较高的挑战性，包括温度、湿度、震动等不利因素，而工控机需要能够在这些环境下可靠运行。
因此，工控机一般采用特殊的设计和材料，具备抗振动、抗腐蚀、防尘等特性，以保证系统的稳定运行。
2.2 扩展性工业控制系统往往需要连接多个设备和传感器，需要具备良好的扩展性以满足不同的需求。
工控机通常提供多个通信接口，如串口、以太网口、USB等，便于与其他设备进行连接。
2.3 抗干扰能力在工业环境中，存在大量的电磁干扰，这对于工控机来说是一个挑战。
为了保证系统的正常运行，工控机需要具备较高的抗干扰能力，采用抗干扰设计和材料。
3. 应用场景工控机广泛应用于各个工业领域，包括制造业、能源行业、交通运输、自动化控制等。
3.1 制造业在制造业中，工控机通常作为控制中心，用于监控和控制生产过程。
它可以接收传感器的数据，并根据预设的逻辑进行控制，从而实现自动化生产。
3.2 能源行业在能源行业，工控机可以用于监控和管理电力的生成、传输和分配过程。
通过工控机，可以实时监测电力系统的状态，提高运营效率和安全性。
3.3 交通运输在交通运输领域，工控机可以用于控制和管理交通信号灯、车辆调度等工作。
它可以通过与其他设备的连接，实现交通流量的优化和安全性的提升。
3.4 自动化控制工控机在自动化控制领域有着广泛的应用。
它可以控制和监控自动化设备，如机械臂、流水线等，提高生产效率和质量。
4. 硬件配置工控机的硬件配置通常根据具体的应用需求而定，但一般包括以下几个方面：1. 处理器：工控机通常采用低功耗、高性能的处理器，以保证系统的稳定运行和高效益的能耗比。
2. 内存：工业环境中的应用通常需要处理大量的数据，因此工控机需要具备足够的内存来支持数据的处理和存储。
ros维盟工控机使用说明
ros维盟工控机使用说明ROS维盟工控机使用说明一、简介ROS维盟工控机是一款基于ROS（Robot Operating System）开发的工业控制计算机，采用先进的硬件和软件技术，广泛应用于机器人控制、自动化生产线、智能仓储等领域。
本文将为您详细介绍ROS维盟工控机的使用方法和注意事项。
二、硬件配置1. 处理器：ROS维盟工控机配备了高性能的多核处理器，能够处理复杂的算法和任务。
2. 内存：工控机具有大容量的内存，可以同时运行多个程序和模块。
3. 存储：工控机内置大容量的硬盘，可存储大量的数据和程序。
4. 输入输出接口：工控机提供多个常用的输入输出接口，如USB、串口、以太网等，方便与其他设备连接。
三、软件环境1. 操作系统：ROS维盟工控机采用Linux操作系统，具有稳定性和安全性。
2. ROS：ROS是一种开源的机器人操作系统，提供了丰富的工具和库，方便开发者进行机器人控制和感知。
3. 驱动程序：工控机提供了各种设备的驱动程序，如传感器、执行器等，方便与外部设备进行通信。
4. 开发工具：ROS维盟工控机支持多种开发工具，如ROS工具包、IDE等，方便开发者进行程序编写和调试。
四、使用方法1. 连接设备：首先，将ROS维盟工控机与需要控制的设备通过合适的接口连接起来。
2. 安装ROS：在工控机上安装ROS操作系统，可以通过ROS官方网站上提供的安装指南进行操作。
3. 配置环境：根据实际需求，配置ROS环境变量和网络设置，确保工控机能够与其他设备正常通信。
4. 编写程序：使用开发工具编写所需的控制程序，可以利用ROS提供的库和工具进行开发。
5. 编译和运行：将编写好的程序进行编译，并在工控机上运行，观察设备的反应是否符合预期。
6. 调试和优化：根据实际情况，对程序进行调试和优化，确保设备能够稳定运行并达到预期的效果。
五、注意事项1. 电源稳定：在使用工控机时，确保电源供应稳定，避免因电压不稳定而导致设备故障。
KVM解决方案介绍
KVM解决⽅案介绍KVM集中控制解决⽅案随着电⼦政务、电⼦商务蓬勃发展，⼤量数据和设备的集中存放、管理⼤势所趋，如何合理运⽤有限的⼈⼒资源，对⼤⾯积机房甚⾄是异地机房进⾏管理和操作的难题便随之出现。
笔者所在单位是市⾥⼀个⾮常重要和敏感的单位，保存了⼤量关系全市⽇常运作的数据，是⼀个对数据安全⽐较敏感的企业，在实际⼯作中便遇到了以下的问题。
信息中⼼存放的数据⼤多数是涉密的，但每⽇进出中⼼机房维护、管理的⼈员众多，因此必须由信息中⼼的⼯作⼈员陪同，⽇常⼯作不堪重负。
存放这些数据的各类服务器、⽹络设备和其他设备集中放置在信息中⼼机房，并在异地进⾏数据备份，两地维护降低了⼯作效率。
KVM系统就是⽤⼀套或多套的KVM在不同操作系统的主机间进⾏切换来实现⼀个⽤户⽤⼀套或数套键盘、⿏标、显⽰器来控制和操作⼀台到数千台主机、服务器的技术。
建成后的KVM系统能同时⽀持包括各类PC服务器、⼩型机、路由器、交换机等各类信息化设备，通过将本地或远程机房内设备的管理窗⼝延长到指定的管理终端上，管理员可以在⼀个管理终端上进⾏各类设备的维护⼯作。
同时使得机房设备的摆放更整齐、美观，操作、管理更简便，还节省了服务器显⽰器、键盘、⿏标等外设的添置，降低能耗。
两个典型系列的KVM解决⽅案-AMX系列模拟矩阵解决⽅案和DS系列KVM OVER IP 远程管理解决⽅案1、AMX系列模拟矩阵解决⽅案介绍AMX模拟矩阵系统的特点⽅案灵活性：⽀持各种级联⽅式,同时⽀持与其他主流品牌产品兼容级联,可分步实施保证投资；简便的、灵活的操作模式，安全的、集中的管理系统；所有部件⽀持增强的flash 升级,保障系统未来的适应性和连续性。
适合于中⼤型的数据机房,并在中国国内许多⾏业得到安全可靠的⼴泛应⽤；⽀持4、8、16位操作⽤户, 同时操作控制16⾄4096台计算机；安装简便:全部采⽤CAT5或CAT6双绞线连接,远距离扩展⾄300M；⽀持多平台：⽀持市⾯上常见的PS/2、USB、SUN及串⼝接⼝类型，且⽀持Microsoft Windows、Linux、Unix、AIX、Solaris等平台的服务器；⽀持多媒体：系统不但⽀持对键盘、⿏标的集中操作管理，还⽀持对⾳频、麦克风的传输管理；随插即⽤：⽀持连接各种类型的服务器、⼩型机以及⽹络设备；AMX模拟矩阵系统组成及连接⽰意图AMX5010模拟矩阵交换机背⾯接⼝图AMX5110/5120⽤户⼯作站16个本地⽤户控制512台服务器⽅案图DS系列KVM OVER IP 远程管理解决⽅案是通过专利的KVM OVER IP技术利⽤IP的连通性和安全模式，通过集中认证软件控制KVM OVER IP技术借⽤了IP⽹络的⼒量极其⼴泛的实⽤性，消除了模拟解决⽅案的距离限制，使整个数据中⼼轻易控制在您的指尖。
工控组态软件及其应用
工控组态软件及其应用本文介绍了工控组态软件的基本组成和特点，并结合一个工程实际详细阐述了如何利用组态软件构建一个监控系统。
1、引言组态一词来源于英文单词Configuration，“组态软件”作为一个专业术语，到目前为止，并没有一个统一的定义。
从组态软件的内涵上说组态软件是指在软件领域内，操作人员根据应用对象及控制任务的要求，配置(包括对象的定义、制作和编辑，对象状态特征属性参数的设定等)用户应用软件的过程，也就是把组态软件视为“应用程序生成器”。
从应用角度讲组态软件是完成系统硬件与软件沟通、建立现场与监控层沟通的人机界面的软件平台，它的应用领域不仅仅局限于工业自动化领域。
而工业控制领域是组态软件应用的重要阵地，伴随着集散型控制系统DCS (Distributed Control System)的出现组态软件已引入工业控制系统。
在工业过程控制系统中存在着两大类可变因素：一是操作人员需求的变化；二是被控对象状态的变化及被控对象所用硬件的变化。
而组态软件正是在保持软件平台执行代码不变的基础上通过改变软件配置信息(包括图形文件、硬件配置文件、实时数据库等)，适应两大不同系统对两大因素的要求，构建新的监控系统的平台软件。
以这种方式构建系统既提高了系统的成套速度，又保证了系统软件的成熟性和可靠性，使用起来方便灵活，而且便于修改和维护。
图12、工控组态软件的组成及特点2.1 工控组态软件的组成无论是美国Wonderware公司推出的世界上第一个工控组态软件Intouch还是现在的各类组态软件，从总体结构上看一般都是由系统开发环境(或称组态环境)与系统运行环境两大部分组成。
系统开发环境是自动化工程设计师为实施其控制方案，在组态软件的支持下进行应用程序的系统生成工作所必须依赖的工作环境，通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统，供系统运行环境运行时使用。
系统运行环境是将目标应用程序装入计算机内存并投入实时运行时使用的，是直接针对现场操作使用的。
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参考文献：
7(8 7#8 718
马忠梅， 籍 顺 心 ) 单 片 机 的 9 语 言 应 用 程 序 设 计 7:8) 北 京 ： 航空 航天大学出版社， #%%1) 郭炳坤， 徐徽， 等 ) 锂离子电池 7:8) 长沙： 中南大学出版社， #%%#)
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共享 %&’ 临时文件 系统分区中有 ,-. 和 ,-.( 二个文件夹， 这里用
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总结
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时文件被共享了，而且把这些文件移出了系统分 区， 在重装系统时省去了备份的过程。同时， 由于临 时文件和较小的经常会改变大小的文件被移到了 小分区， 从而减少了系统分区产生磁盘碎片的可能 性， 小分区中的文件少， 只用来存放临时文件和那 些经常会改变大小的小文件， 所以整个硬盘的碎片
来存在系统的临时文件， 比如： !"#;8; 解压缩文件时 就会使用这个文件夹存放解压后的文件。这两个文 件夹随着系统的不断运行而不断增加体积，从而引 起系统分区中产生大量的磁盘碎片。所以把这二个 文件夹移到一个小分区中， 并使所有系统共享它们。 先建立一个 ,-.( 文件夹，比如在 > 盘的根目 “JKLM4>4N/ 录 下 。 打 开 !"# )’ 系 统 分 区 下 的 “E4L OJL” 文 件 ， 用 记 事 本 在 开 头 加 入 一 句 ： 和 “E4L LC7=>?@L4C7” 二行代码。 L4C7=>?@L4C7” 保存文件退出。 在 !"# $% & ’( 中 ， “控 制 面 板 ” “系 统 ” “高 ! ! 级” “环 境 变 量 ” “环 境 变 量 ” 对话框中， 双击 ! !在 “PP 的用户变量” 下的 ,-.( 和 ,-. 项 H 如 图 $I， 把变 两项的值 量值改为刚才设定的临时文件夹 H 如图 1I， 可设为相同。
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共享 “我的文档” “我 的 文 档 ” 一般是存放常用文档的地方， 因
为是系统默认的文档存放地点， 比其他地方存放文 档更方便。当然， 人们也希望在不同的系统下 “我的 文档” 看上去都是相同的， 当打开 “我的文档” 时， 看 到相同的文件， 从而极大地方便了工作。要想让 “我 的文档” 指向同一目录， 方法十分简便。在 %&’ () 中， 找开资源管理器， 在左侧的文件夹浏览栏的树 状目录中， 右击 “我 的 文 档 ” 打开 “属 性 ” ， 在此更改 “我的文档” 指向的文件夹。 %&’ $* + ), 中方法相同 因为系统一般都是定期重装， 所以 “我的文 -如图 !.。 档” 在默认条件下装在系统盘中十分麻烦， 可以把 它移到非系统盘， 以后无论系统如何更改， “ 我的文 档” 都可以不变。
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共享历史记录 共享历史记录的好处是和共享收藏夹相同的。
同样为了重装系统时能够无需备份历史记录， 在非 系统分区建立一个名为 “B&4328? ” 的文件。 比如， 在; 盘建立该文件， 然后更改注册表使历史记录指向该 文 件 。 进 入 %&’ (@ 注 册 表 的 如 下 主 键 ： “BCDEFGHIIDJKFH0DIL02M3:789LN&O8242M3L%&’>2:4L ， 在右侧修 GP889’3Q984&2’LD),62898LH498 01966 526>984” 改 B&4328? 值为 “;RLB&4328? ” 。进入 %&’$* 注册表如 下主键： “BCDEFGHIIDJKFH0DIL02M3:789LN&O8242M3L ， %&’>2:4LGP889’3Q984&2’LD),62898LH498 01966 526>984” 并做出同样的修改。其他系统类似。
大硬盘的普及为工控机安装多系统提供了良 好的环境， 多系统中最常见的就是微软操作系统的 多系统共存。由于微软在升级 L" 产品时， 并没有很 好地进行向下兼容， 比如在 FGH3MN? *5 以后， 不再 支持 !L" 实模式，为使用 !L" 维护工控机带来了 一些不便。许多控制系统软件包和应用程序只能在 所以， 完 全 离 开 FGH BO 也 不 太 可 FGH BI 下 运 行 ，
源的共享，可以使相互冲突的应用程序共存于不同 的系统之下， 解决单系统下无法解决的难题。另外， 当一个系统出现问题无法进入时，可以进入其他系 统以解燃眉之急， 更好地利用了现有资源， 为企业自 动化提供了良好的运行环境。
参考文献：
0R6 0$6
彭爱华， 仲志国 / 实战多操作系统与虚拟机 0C6/ 北京： 人民邮电出 版社 / 彭爱华， 仲志国 / 多 操 作 系 统 安 装 、 应 用 与 维 护 0C6/ 北 京 ： 重庆出 版社 /
程序安装在相同目录即可共享。杀毒软件不推荐共 享，建议在不同的系统下安装不同的杀毒软件， 交 叉杀毒可以使各种软件扬长避短。另外， 为数众多 的绿色软件无需安装， 共享起来更加方便， 只要向 桌面发送一个快捷方式即可， 比如著名的 <?&9$ 。
自动化与仪表 !""#$!% 万方数据
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创意与实践 级” ! 性能下的设置按钮 ! “性能选项” “高级” ! “更改”中更改虚拟内存的最大值和最小值。把 !
!#$ 的效果。本文以 %&’ () 与 %&’ $* + ), 间的共
享为例， 介绍几种多系统中共享资源的方法。
站添加到收藏夹， 如果收藏夹没有共享， 就会觉得 使用多系统是件 “痛苦” 的事情。同样， 为了省去以 后重装系统时备份收藏夹的麻烦， 采取一劳永逸的 作法， 在非系统分区建立一个名为 “57=28&394” 的文 件， 再把收藏夹指向这个文件。比如， 在 ; 盘建立这 样一个文件。在 %&’ (@ 下运行 “89A9>&3 ” ， 打开注册 表， 进入主键： “BCDEFGHIIDJKFH0DIL02M3:789L
!"# $% & ’( 中的页面文件移出系统分区，放到一个
小分区中， 这样可以减少磁盘碎片。保留其默认的 页面文件名。在 !"# )’ 中把虚拟内存的文件名改 为 !"# $% & ’( 的默认文件名， 并指向刚才设定的页 面文件。进入 !"# )’ 的安装目录， 打开 “*+*,-./"#"” 文件， 在 “01234#56” 段中加以下字段： “789"#9:;"<-=>?@(89-A"B-/*+*” （> 为 上 文 设 置 的
图!
整理的次数大大减小。可以配合 95Q*, 来使用， 完成 上面的设置和优化后，并整理一次磁盘碎片， 用 因 95Q*, 备份系统。当系统出问题时可以快速恢复， 为需要备份的文件已经设置到了非系统分区，所以 恢复后各重要文件原封不动地保存在硬盘里，而且 可以直接继续使用。
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应用
通过对工业现场的工控机安装多系统，实施资
!"#$$% 在每完成一个指令段之后，要继续进行操
:.;<:=!&>>&? 公司 #%%1 年数据资料全集 7@8) ! !"#$%&#’$( ) *(+#,"%-(#&#’$( .//0!."
!! 万方数据
创意与实践 能很好地发挥出多系统的真正34;$
共享收藏夹 人们在上网时会把常去或有趣、 有用的一些网
创意与实践
文章编号： (%%(ABBCCD#%%’E%#A%%//A%1
工控机多操作系统下资源共享技术
轧之英
（天津理工大学， 天津 !""#"" ）
摘要： 介绍了工控机选择使用多操作系统的意义， 详细给出 FGH BI 与 FGH #J , IK 间资源共 享的方法。 关键词： 工控机； 多系统； 共享 中图分类号： !"#$# 文献标志码： %
!"#
共享应用程序 有些常用的应用程序， 人们希望在每个系统下
都能够使用它， 如果在不同的系统下分别安装则极 大地浪费硬盘空间， 因此有必要共享应用程序。 实事证明大多数的应用程序都是可以共享的，
%/0 和 /1232412,， 56741， 5&89:28*4， ;897<:97=98 ， 589917’> 等大型应用程序，在不同的系统下把这些
收稿日期： 修订日期： #%%C=(%=#’ ； #%%C=(#=%1
能。在多系统环境下， 可以把不同的应用程序有选 择地安装在不同的系统下， 从而减少单个系统下的 应用程序安装数量， 从而提高所有系统的稳定性。