测控系统报告

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第一章课程设计内容与要求

1.1课程设计内容

本次课程设计首先是温度表的调试，通过观察检测一块坏的电路板画出它的电路图，并改正错误，使温度表好使；其次是学会使用板卡PCL-818HD 和PCL-730，先分组焊接一个电路板，功能是通过调节滑动变阻器改变发光二极管的亮度，之后把焊接好的电路板连接到PCL-818HD上，检测电路板的功能；最后一部分是以前一个课程设计为基础，把已经设计好的粮食烘干机电气系统连接到工业计算机上，检测粮食烘干机电气系统的工作状况，熟悉数据采集卡I\O和A\D和D\A的使用，掌握模拟量和数字量的转换；主要的课程设计内容包括：

（1）设计题目总体设计方案；

（2）应用工控组态软件MCGS进行硬件接口设计；

（3）系统的综合硬件调试；

（4）撰写课程设计论文；

（5）完成课程设计论文答辩；

1.2课程设计要求

组态软件硬件接口设计要求：

（1）开关量测量：

输入信号- 启动按钮、闸门正反转限位、物料位置等。

输出信号- 停止按钮、控制、显示和故障报警信号等。

（2）模拟量测量：

A/D信号- 电流、转速、温度、压力、流量和频率等。

D/A信号- 电流和电压。

（3）数据采集卡：I/O 采集卡、A/D采集卡和 D/ A采集卡。

（4）数据对象：设置数据变量的名称、类型、初始值和数值范围。

（5）动画连接：数据对象的实时采集值驱动图形的动画效果。

（6）控制流程：编制脚本程序用来完成特定工艺流程的操作和处理。

（7）设备连接：通过设备窗口驱动和配置各种数据采集卡。

（8）数据处理：数据显示、数据存储、报警输出、曲线生成和安全机制等。

1.3课程设计的目的

本次课程设计主要培养学生们自己的动手能力、分析解决问题的能力，掌握工业计算机的使用方法，了解数据采集卡PCL-818HD和PCL-730及模拟量和数字量，设备驱动、设备连接和开关量测量掌握 MCGS 的使用方法和工程设计步骤。掌握 MCGS的流程控制、设备驱动、数据采集、数据处理、报表输出等解决实际工程问题的完整方案和操作方法，达到熟练使用工控设备的目的，为更好的学习专业知识打下好的基础。

第二章认识工业计算机

2.1 工业计算机产业迅猛发展

工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上，工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理，但今天的内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程控制，而是应用在国民经济发展和国防建设的各个领域。随着近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展，从而使得原本"鲜为人知"的工业计算机如今正发生着翻天覆地的变化，由于在以上这些行业中工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色，这便使得工业计算机产品在未来行业市场上的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!

工业计算机的广泛应用已经渗入到我们日常生活的各个方面，已由智能建筑、交通智能、车载计算机、医疗仪器等工业领域扩展到无线基础设施、网络应用设备、网络安全、多媒体应用、金融服务等网络通信与数字多媒体相关的领域。

3C融合、三网融合、企业信息化加速进行，无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场，对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的核心，包括移动计算平台、通讯计算平台、车载计算平台、工业控制、商业控制、电子商务平台和信息家电，还可应用于与Internet相联接的接入设备。

从软交换机到即插即用的通信服务器，工业计算机将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在，它们将通过多样化网络通信方式(无线或有线，个人网或家庭网，短或长距离)，无缝地集成在一个信息网络里，随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务，而又不为人所察觉。中国的工业计算机发展历程主要包括一下几个阶段：

1、S TD总线技术开创了低成本工业自动化技术的先河

工业计算机起源于20世纪80年代初期，其标志性产品是STD总线工业计算机。1991年，由信息产业部电子六所牵头成立了中国计算机行业协会STDMG/P.R.C分会，在国内推广普及STD总线。STD总线技术是机笼式安装结构，具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低等特点，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用。

2、开放标准造就了一个PC-based系统时代

从1997年开始，我国的工业计算机厂商开始进入IPC市场，促使IPC 的价格不断降低，也使工业计算机的应用水平和应用行业发生极大变化，应用范围不断扩大，IPC的应用从传统工业控制向数据通信、电信等对可靠性要求较高的行业延伸。目前，中国IPC大小品牌约有15个左右，主要有研华、凌华、研祥、华北工控等。值得一提的是，IPC开创了一个崭新的PC-based时代，拉开了工业自动化和信息化技术走向开放平台的序幕。

3、迅速发展和普及的工业计算机

进入21世纪，工业计算机技术更是无处不在，它带来的是一个充满联网设备的世界。2002年，PICMG颁布了面向电信的新标准AdvancedTCA，简称ATCA。ATCA比CPCI有更大的规格和容量、更高的背板带宽、对板卡更严格的管理和控制能力、更高的供电能力以及更强的制冷能力等。主要是为了解决电信系统目前主要面临的系统带宽问题、高可用性问题、现场升级问题、可伸缩性问题、可管理性问题以及可互操作问题，并最终降低成本。目前通信和计算机领域都在向开放标准演进，而ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。

2.2工业控制计算机技术的总线进展

虽然中国的工业控制计算机现在已经取得了迅猛的发展，但是，工业控制计算机的发展之路也不是一帆风顺的，经历了多少人的探索和努力才发展到如今的地步，其发展过程主要包括以下几个阶段：

（1）昨日黄花std总线

工控机已经演变成纯粹的PCI总线工控机，ISA总线已经从在上个世纪80年代风靡全国的STD总线工业控制计算机技术已经彻底淘汰。IPCIPC 中消失。