常用工业控制计算机简介
球团生产线plc
球团生产线PLC简介PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于工业自动化领域的计算机控制系统。
球团生产线PLC是一种用于控制球团生产线操作的PLC系统。
球团生产线主要用于球团（球状颗粒）的生产和加工过程。
PLC通过控制和监控不同的设备和传感器，实现对球团生产线的自动化控制和运行。
球团生产线工艺流程球团生产线的工艺流程包括原料准备、混合、成型、干燥和包装等环节。
下面将详细介绍每个环节的PLC控制。
1. 原料准备球团生产线的原料包括主料和辅料。
主料是指球团的主要成分，辅料用于调节球团的特性。
PLC系统通过控制输送带、仓库和秤等设备，实现原料的自动供给。
1. 启动输送带，将主料从原料仓库中输送至混合机。
2. 启动秤，控制原料的流量。
3. 监测原料流量，根据设定的配方自动调节。
4. 控制辅料的投放量和时间。
5. 检测原料的质量，如湿度、温度等，并根据设定的参数进行数据记录和报警。
2. 混合混合是将主料和辅料按照一定的配比混合均匀。
PLC系统通过控制混合机的搅拌速度和时间，实现混合的自动化控制。
1. 启动混合机，并设置搅拌速度和时间。
2. 监测混合过程中的温度、湿度等参数，并根据设定的参数进行数据记录和报警。
3. 结束混合后，自动停止混合机的运行。
3. 成型成型是将混合后的球团材料通过模具成型为球状。
PLC系统通过控制成型机的压力和温度，实现成型过程的自动化控制。
1. 设置成型模具的参数，如压力和温度。
2. 控制成型机的运行，包括模具的进出、压力的施加等。
3. 监测成型过程中的温度、湿度等参数，并根据设定的参数进行数据记录和报警。
4. 成型完成后，自动停止成型机的运行。
4. 干燥成型后的球团需要进行干燥处理，以去除水分，增加球团的硬度和稳定性。
PLC系统通过控制干燥机的温度和湿度，实现干燥过程的自动化控制。
1. 设置干燥机的温度和湿度参数。
2. 控制干燥机的运行，包括启动和停止。
3. 监测干燥过程中的温度、湿度等参数，并根据设定的参数进行数据记录和报警。
可编程控制器(PLC)简介
PLC的硬件结构：
主要由控制组件和输入/输出（I/O）接口电路及编程器三部分组成。
硬件结构主要包括：CPU、RAM、ROM和I/O接口电路等，内部采用总线结构进行数据和指令的传输。
PLC硬件结构的三大部分
）控制组件：
CPU：中央处理器，控制指挥中心，完成取进输入信号、对指令进行编译、完成
（a）（b）
三、FX2系列PLC的内部寄存器
FX2系列为例，介绍小型PLC的硬件配置和指令系统。
FX2系列列PLC内部寄存器的配置
见表。
寄存器名称符号编号点数注释
000~177
．电路控制过程分析
接触器KM1、KM3通电→电动机定子绕组为星形联结起动，
二者比较，主电路是一样的，只是控制电路部分不同。
该电路需要连接到点：两个控制按钮和三个交流接触器。
因此可选用型号为有输入、输出端口各8点，其地址分别X000 ~ X007，
所连接主令电路输出点地址
停止按钮SB1 Y000
启动按钮SB2 Y001
Y002
（1）如表所示，表中左边为程序的梯形图，右边为助记符。
常用的工业控制计算机总线
(6) 技术综合性要求高
工业控制计算机应用是系统工程问题。除了要解决计 算机的基本部分以外，还需要解决它如何与被测控对象的 接口，如何适应复杂的工业环境，如何与工艺过程与企业 管理相结合等一系列问题。
以上是工业控制计算机和其它类型计算机相比的区别
5.1.2 微型计算机系统总线的概念
总线：微型计算机系统中信号线的集合，是一种传送规定 信息的公共通道，有时亦称数据公路，通过它可以把各种 数据和命令传送到各自要去的地方。 在微型计算机系统中广泛采用三总线的结构形式 数据总线、地址总线和控制总线。
为了和 Intel 80286等高性能16位微处理器兼容， IBM公司在 PC总线基础上增加了一个36个引脚的 AT扩展插座而形成16位的AT总线，IBM／AT及其 兼容机机箱中，通常在母板上分别设置几个AT插 槽和PC插槽，这种结构也称之为IBM公司的ISA (Industrial Standard Architecture)结构，即工业标准 结构。
4 CompactPCI 工业控制计算机
第五章 工业控制计算机及其接口技术
5.1 概述 5.1.1 工业控制计算机的概念与特点
机电一体化系统中的计算机软、硬件占着相当重要的地位，它往往代表着系统 的先进性和智能特征。因而，把机电一体化系统中的微机软、硬件称之为智能组成 要素。一般微型机往往在实验室、办公室或在家庭中使用，而机电一体化系统中的 微型机通常在条件不比较恶劣的条件下使用，必须采用工业控制机或按工业环境要 求设计的微型机、其要求是可靠性高、抗干扰能力强、环境适应能力好。
1. 工业控制计算机的概念
一般的把适合于工业环境使用的微型计算机系统称之为工业控制计算机。一 般也叫IPC[Industry Personal Computer]。严格说来，所谓工业控制计算机，是指那 些满足下述条件的计算机系统： · 能够提供各种数据采集和控制功能。 · 能够和工业对象的传感器、执行机构直接接口。 · 能够在苛刻的工业环境下可靠运行。
工业控制计算机有哪些类型
工控机是专门为工业控制设计的计算机，用于对生产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，由于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，因此需要单独定制才能满足需求。
工控机的种类众多，常见的有以下五种：
1、IPC（PC总线工业电脑）IPC是基于PC总线的工业电脑，价格低、质量高、产量大、软/硬件资源丰富，因此使用广泛，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，并采取全钢机壳、机卡压条过滤网，双正压风扇等设计，具有可靠性、实时性、扩充性等诸多特点。
2、PLC（可编程序控制器）它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，采用可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
3、DCS（分散型控制系统）又称分布式控制系统，它是一种高性能、高质量、低成本、配置灵活的分散控制系统系列产品，可以构成各种独立的控制系统、分散控制系统DCS、监控和数据采集系统，满足各种工业领域对过程控制和信息管理的需求。
4、FCS（现场总线系统）这是一种全数字串行、双向通信系统，系统内测量和控制设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。
在工厂网络的分级中，它既作为过程控制和应用智能仪表的局部网，又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能，是常用的工控机之一。
5、CNC（数控系统）全称是数字控制系统，是根据计算机存储器中存储的控制程序，执
行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统，通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制位置、角度、速度等机械量和开关量等。
计算机控制技术 第2章 工业控制计算机简介
(2) 元器件筛选 除进行一般静态与动态技术指标的测试外， 需进行高温老化与高低温冲击试验，以剔除早期 失效的器件。
(3) 接插件和各种开关采用双触点结构，并对其表面 进行镍打底镀金处理。 (4) 安装工艺 当前的发展趋势是采用多层印制电路板高密度 表面安装技术，减少印制电路板面积和提高抗干 扰性能，以减少外引线数目和长度。
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6. 现场控制站的可靠性与可维护性
在DCS中，现场控制站是直接与生产过程相联系 的单元，因此对它提出了最高的可靠性要求。目前平 均无故障工作时间(MTBF) ≥10万小时，而平均修复时 间（MTTR）≤10分钟，为保证这么高的可靠性指标， 所采取的技术措施有以下几个方面： (1) 元器件选用 采用低额定值的原则，即将功率额定值与使用 温度的额定值分别控制在其标准额定值的50％和75 ％以内。另外，尽量选用CMOS电路与专用集成电 路(ASIC)，能显著降低功耗与减少外引线，大大提 高可靠性。
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②实时性好： 工控机对生产过程进行实时控制与监测，因此要 求它必须实时地响应控制对象各种参数的变化。当过 程参数出现偏差或故障时，工控机能及时响应，并能 实时地进行报警和处理。为此工控机需配有实时多任 务操作系统(RTOS)。
实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够 在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。 主要考虑两个要素： 一是根据生产过程出现的事件能够保持多长的时间； 二是该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反 应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。
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6）信号调理板 在DCS系统中，输入信号中存在各种微弱信 号或强电信号，它们是不能直接输入I／O功能模 板上的，必须先将其转化为0~5V或4~20mA的标 准信号，这项工作就是由信号调理板 来完成。 这些信号调理功能包括： 信号放大 隔离 多路复用 滤波 传感器激励 同步采样与保持
工业控制微型计算机
工业控制微型计算机在智能 交通信号控制系统中发挥着 核心作用，能够实时采集和 处理各种交通数据，根据交 通流量和路况自动调整信号 灯的时长和配时方案，提高 道路通行效率。
智能交通信号控制系统还包 括视频监控、违章抓拍等功 能，这些功能都需要工业控 制微型计算机的支持。
工业控制微型计算机在智能 交通信号控制系统中的应用 ，可以提高道路通行效率， 缓解城市交通拥堵问题，减 少尾气排放和噪音污染，提 升城市居民的生活质量。
选型原则
根据需求分析结果，选择适合的工业 控制微型计算机型号，应遵循高性能 、高可靠性、高稳定性、易维护和扩 展性等原则。
硬件配置与性能评估
处理器
选择具有高性能的处理器，能够快速 处理各种工业控制算法和数据，保证 系统实时性。
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内存
配置足够的内存容量，以满足复杂算 法和大数据处理的需求，提高系统运 行速度。
工业控制微型计算机在自动化生产线控制系统中 的应用，可以大大提高生产线的稳定性和可靠性 ，减少故障率，提高产品质量。
智能交通信号控制系统
智能交通信号控制系统是工 业控制微型计算机在交通领 域的典型应用。通过使用工 业控制微型计算机，可以实 现交通信号的智能化控制， 提高道路通行效率，缓解城 市交通拥堵问题。
专为数字信号处理算法而设计，具有高速 运算能力。
可编程逻辑器件，用于实现定制的数字电 路和系统。
存储器
随机存取存储器（RAM）：用于 存储运行中的程序和数据。
只读存储器（ROM）：存储固 化的程序和数据，不易更改。
闪存（Flash Memory）：非易 失性存储介质，可持久保存数据。
外部存储设备：如硬盘、光盘 、USB等，用于扩展存储容量 。
PLC简介
绪论1.PLC的简介可编程序控制器，英文称Programmable Logic Controller，简称PLC。
但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC 作为可编程序控制器的缩写。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。
传统的继电器控制系统主要存在以下两个缺点，一是可靠性差，排除故障困难，因为它是接触控制，所以当触点发生磨损和断裂等损坏情况时很难做出相应处理；二是灵活性差，总体成本较高。
继电器本身并不贵，但是控制柜内部的安装，接线工作量极大，工艺发生变化时相应的改动更是复杂。
因此当市场需要适应新的变化时，PLC就应运而生了。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。
可编程序控制器一直在发展中，所以至今尚未对其下最后的定义。
国际电工学会（IEC）曾先后于1982年、1985年和1987年发布了可编程序控制器标准草案的第一，二，三稿，并在1987年2月对PLC作了如下定义：可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
工业控制计算机的特点是什么
一、工业控制计算机的特点是什么工业控制计算机是用于工业控制现场的计算机，简称工控机，能处理来自检测传感器的输入信息，并把处理结果输出到执行机构去控制生产过程，同时可对生产进行监督、管理，工控机的特点主要有：1、实时性工控机的计算机控制系统能在限定的时间内对外来事件作出反应，满足实时控制要求，从信息采集到生产设备受到控制作用的时间较短，并且系统能实时地监视现场的各种工艺参数，并进行在线修正，对紧急事故能及时处理。
2、高可靠性工业控制计算机通常控制着工业过程的运行，如果可靠性不佳，运行时容易发生故障，又没有相应的冗余措施，会给工业生产带来较大的危害，轻则使生产停顿，重则可能产生灾难性的后果。
很多生产过程是日夜不停地连续运转，因此要求与这些过程相连的工业控制机也必须无故障地连续运行，实现对生产过程的正确控制。
3、硬件配置的可装配可扩充性工业控制计算机的使用场合干差万别，系统性能、容量要求、处理速度等都不一样，特别是与现场相联接的外围设备的接口种类、数量等有很大的差别，因此要求采用模块化设计方法，具有硬件配置的可装配可扩充性。
4、可维护性工业控制计算机应有很好的可维护性，要求系统的结构设计合理，便于维修，系统使用的板级产品一致性好，更换模板后，系统的运行状态和精度不受影响；软件和硬件的诊断功能强，在系统出现故障时，能快速准确地定位。
另外，模块化模板上的信号应加上隔离措施，保证发生故障时故障不会扩散等。
二、工控机有什么缺点工控机是专门为工业现场而设计的计算机，具有专业化的特点，在工业领域应用广泛，不过工控机也存在一定的劣势，工控机的缺点主要是：1、配置硬盘容量小，且存储选择性小，在需要大容量储存的工业领域显得有些捉襟见肘。
2、数据安全性较低，数据处理能力也相对较差。
3、价格较高，同层次的工控机在价格上要比普通计算机偏贵，不过一般也不会相差太多。
PLC简介
PLC入门一. PLC的由来二. PLC的定义三、PLC的发展阶段四. PLC的特点五、PLC的分类六. PLC的基本结构七. PLC的工作原理八.三菱PLC硬体介绍一. PLC的由来可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。
但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。
当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。
随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。
为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：1、编程方便，现场可修改程序；2、维修方便，采用模块化结构；3、可靠性高于继电器控制装置；4、体积小于继电器控制装置；5、数据可直接送入管理计算机；6、成本可与继电器控制装置竞争；7、输入可以是交流115V；8、输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；9、在扩展时，原系统只要很小变更；10、用户程序存储器容量至少能扩展到4K。
1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。
这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。
工业控制计算机组成
4.1 工业控制计算机及发展演变
4.1.1 工业控制计算机的组成结构及特点
工业控制计算机是为满足工业应用领域而发展起来的。 要求:系统实时性好，可靠性高，输入输出模板配套好， 系统通信功能强几系统开放性与扩充性好。
1.工业控制计算机的硬件组成,如图4.1。
硬件包括主机板(CPU、RAM、ROM)、内部总 线和外部总线、人机接口、系统支持板、磁盘系 统、通信接口、输入输出通道。 2.工业控制计算机的硬件组成
开中断 键盘命令处理
显示处理
图4.36 程序主要结构
中断服务开始 计数
T=1S ? 读计数器值 重置计数器 计算流量 PID运算 输出控制量
结束
工控机 RS232 Adam4520 RS485
1# Adam4018 2# Adam4018 … 6# Adam4018
…
1
6
…
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147 计算机分布式温度检测系统硬件构成
4.2.2.3智能通用I／O单元——UIO板 UIO－CPU的主要指标 主要硬件说明
4.2.3工业控制系统中的人-机接口技术
人-机接口，是指显示技术、打印技术和输入技术三 个方面的问题。
1 显示技术
常用的显示技术有指示灯方式、LED方式、LCD（液 晶显示）方式、模拟屏显示方式、图形显示方式， 以及新型薄膜晶体管TFT方式。
– 2 PLC及其网络是现代工业自动化的支柱 ●PLC集三电于一体 ●PLC网络的性能价格比高
4.3.2 PLC产品概览
4.3.2.1 PLC的几种流派
PLC产品按地域大体可以分成三个流派：
●美国产品 ●欧洲产品 ●日本产品
4.3.2.2 三种流派的三类代表产品
课件：第七章 工业控制计算机简介
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三、工业控制机的分类
广义而言，工业控制机的类型较多，主要有IPC工控机、 PLC可编程控制器、专用控制机以及其他类型的工控机，如单 回路或多回路智能控制器等。
由依赖于某种标准总线，按工业标准化设计出的主机板和 各种I/O模板等组成的，用于工业控制等目的的计算机称为总 线式工控机。总线控制机可按照使用的总线来分类，可分为
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7.4 IPC的基本组成
一、加固型的工业机箱
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二、工业电源 三、一体化主扳
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四、无源母板
五、其他部件硬盘、键盘和显示等。共18页15
7.5 可编程控制器PLC
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7.6 单 片 机
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7.7 数字控制器
数字控制器(Single Strategy Controller，SSC)是 一种以微处理器或单片微型计算机为核心，能完成生产过程 1~4个回路直接数字控制任务的数字控制仪表，有时也称为 智能控制器。一般具有RS-485数字通信接口，除了在控制 系统中作为常规的单机控制器使用外，在工业控制中还可以 与上位机一起使用构成计算机监督控制系统。其结构原理如 图2.11所示。可以使用组态软件对其进行编程。
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作业：
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芯片内部、芯片之间、板级(机箱内总线)之间、设备间以 及系统间都有信息要通过总线进行传送。
二、总线的类别
1、总线分类方法
•按照信息传送方式来分； •按应用的场合来分； •按总线的作用域来分； •按标准化程度来分； •按内外差别来分。
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2、计算机内部总线组成
PLC和触摸屏的简介设计
图2.4系统框图3.1PLC的控制单元简介及选择3.1.1PLC 概述可编程控制器，英文 Programmable Controller,简称PLC，本课题中用PLC作为它的简称。
PLC是用于工业现场的电控制器。
它源于继电器控制技术，但基于电子计算机。
它以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，它通过运行储存在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输出信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。
PLC基本结构见图3.1PLC基于电子计算机，但并不等同于计算机。
普通计算机进行入出信息交换时，大多只考虑信息本身，信息入出的物理过程一般不考虑的。
而PLC 则要考虑信息入出的可靠性、实时性、以及信息的实际使用。
特别要考虑怎样适应于工业环境，如便于安装便于门内外感应采集信号，便于维修和抗干扰等问题，入出信息变换及可靠地物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本点。
PLC可以通过他的外设或通信接口与外界交换信息。
其功能要比继电器控制装置多得多、强得多。
PLC有丰富的指令系统，有各种各样第1页共6页的I/O接口、通信接口，有大容量的内存，有可靠的自身监控系统，因而具有以下基本功能：1逻辑处理功能；2数据运算功能；3准确定时功能；4高速计数功能；5中断处理（可以实现各种内外中断）功能；6程序与数据存储功能；7联网通信功能；8自检测、自诊断功能。
可以说，凡普通小型计算机能实现的功能，PLC几乎都可以做到。
像PLC 这样，集丰富功能于一身，是别的电控制器所没有的，更是传统的继电器控制电路所无法比拟的。
丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能，同时，也为自动门行业的远程化、信息化、智能化创造了条件。
PLC与其它典型控制系统的区别：继电器控制系统虽有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触点。
是设备连线复杂，且触点在开闭时易受电弧的损害，寿命短，系统可靠性差。
a控制逻辑继电器控制逻辑采用硬件接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联，及时间继电器等组合成控制逻辑，其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，一旦系统构成后，想在改变或增加功能都很困难。
工控机简介资料
2020/10/5
计算机控制技术
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工控机简介
2. 工业PC的特点(2)
• ④采用和PC/AT总线兼容的无源底板。它使用带有 电源层和地的4层电路板，有效地提高了系统地抗干扰能 力。无源底板带有4，6，8，12，14或20槽。
2020/1. 模拟量输入板卡（A/D卡）
• 基于PC总线的A/D板卡是基于PC系列总线，如 ISA、PCI等总线标准设计的，板卡通常有单端 输入和差分输入以及两种方式组合输入三种。 板卡内部通常设置一定的采样缓冲器，对采样 数据进行缓冲处理，缓冲器的大小也是板卡的 性能指标之一。在抗干扰方面，A/D板卡通常 采取光电隔离技术，实现信号的隔离。板卡的 模拟信号采集精度和速度指标通常由板卡所采 用的A/D转换芯片决定。
图 研华PCI-1713数据采集卡
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计算机控制技术
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工控机简介
2. 模拟量输出板卡（D/A卡）
• 模拟量输出板卡完成数字量到模拟量的 转 换 ， D/A 转 换 板 卡 同 样 依 据 其 采 用 的 D/A转换芯片的不同，其转换性能指标有 很大的差别。D/A转换除了具有分辨率、 转换精度等性能指标外，还有建立时间、 温度系数等指标约束。模拟量输出板卡 通常还要考虑输出形式以及负载能力。
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计算机控制技术
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工控机简介
3. 常用的工业控制机简介
• 当前国内外工控机型号很多，下面简要介绍主要常用的 工控机：
• 工控机的生产厂家很多，国外有美国IBM、ICS 、德国 西门子、日本康泰克等，这些产品可靠性好、市场定位 高。
《工业控制计算机》PPT课件
全长主板(PCI)
ppt课件
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工业控制计算机的主板
半长主板(Advantech PCI-7020)
ppt课件
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第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点 工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
ppt课件
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工业控制计算机的接口
▪ 模拟量输入/输出(AI/AO) ▪ 数字量输入/输出(DI/DO) ▪ 计数/定时(C/T，Counter/Timer) ▪ 多功能(AI、AO、DI、DO、 Counter、Timer) ▪ 运动控制(Motion) ▪ 通信(Communication) ▪ 其他
第三章 工业控制计算机
概述
工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点
工业控制计算机的组成
工业控制计算机的总线结构
基于工业控制计算机的机电一体化系统
工业控制计算机的主板
工业控制计算机的接口
工业组态软件
基于工控机的控制系统应用
ppt课件
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工业控制计算机的概念及特点
▪ 概念
• 简称工控机(IPC，Industrial Personal Computer)，主 要用于工业过程测量、控制、数据采集等工作。以工控 机为核心的测量和控制系统，处理来自工业系统的输入 信号，再根据控制要求将处理结果输出到执行机构，去 控制生产过程，同时对生产进行监督和管理。
PCI-1780 + PCL-10168 + ADAM-3968
ppt课件
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多功能(AI、AO、DI、DO、 Counter、Timer)
多功能数据采集卡(Advantech PCI-1716)
PLC基础知识大全
• （4）分散型、智能型、与现场总线兼容的I／0 • （5）加强联网和通信的能力 • （6）控制的开放和模块化的体系结构OMAC（open Modular
Architecture for Control）
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言， PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内 有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对 PLC的未来发展有着许多不同的意见。
理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。
2.系统程序存贮器
存储器的作用： PLC中，存储器主要用于系统程序、用户程序、数据
存储器的类型： ① 可读/写操作的随机存储器RAM ② 只读存储器ROM、PROM、EPROM、E2PROM
4. 输入/输出接口（I/O模块）
• 输入/输出接口通常也称I / O 单元或I / O 模块，是PLC与工业 生产现场之间的连接通道。
2 定时控制功能 定时控制功能是PLC的最基本功能之一。 PLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器 线路中的时间继电器。 定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定，也可以 在运动过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。 同时PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确实时控制。
3 计数控制功能
PLC的故障自诊断功能，大大提高了PLC控制系统的安全 和可维护性。
六、PLC与其他工业控制系统的比较
第五章工控机
第二章工业控制计算机2－1 工控机的定义和特点2－2 工控机的组成2－3 工控机的类型（以总线分类）2－4 总线技术2－5 数据通讯技术2－6 工控机的发展2－1 工控机的定义和特点一、工控机的定义（IPC：Industrial Personal Computer）传统定义：将用于工业生产过程的测量、控制和管理的计算机统称为工业控制计算机。
但今天的工业控制计算机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。
新定义：工业控制计算机是“应用在国民经济发展和国防建设的各个领域、具有恶劣环境适应能力、能长期稳定工作的加固计算机”，简称“工控机”。
它采用总线结构，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、并有实时的操作系统，控制网络和协议，计算能力，友好的人机界面。
二、工控机的特点（1）实时性好：是指计算机控制系统在限定的时间内对外来事件作出反应的能力快。
工控机对生产现场进行实时在线检测与控制，对工况变化给予快速响应，能实时进行数据采集和输出调节，保证系统的正常运行。
（2）可靠性高：工控机具有在粉尘、高温、潮湿、振动、腐蚀（酸、碱）和电磁干扰等的工业环境、长时间、连续可靠工作的能力。
能够抗工业电网的浪涌、失波、跌落和尖峰干扰等。
并具备良好的故障诊断和可维护性。
（快速修复能力——MTTR一般小于5min）（3）输入/输出能力强：工控机具有很强的输入/输出功能，与工业现场的各种检测仪表和控制装置，如：传感器、变送器、执行器、报警器、显示器等相连接，以完成各种测量控制任务。
（4）应用软件丰富：大多工控机以WINDOWS作工作平台，支持多种高级语言编程，支持实时多任务操作系统。
应用软件极为丰富，特别是组态软件更为用户提供方便。
（5）硬件配置的可装配、可扩充性强、系统可维护性好采用模块化设计方法。
系统使用的板级产品一致性好，更换模板后，系统的运行状态和精度不受影响；软件和硬件的诊断功能强，在系统出现故障时，能快速准确地定位。
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音频插座 鼠标键盘插座 USB接口 串口并口 ATX12V电源
CPU Socket 478
主板辅助电源 RIMM A1 RIMM B1 RIMM A2 RIMM B2 ATX电源 IDE4插座 IDE3插座 IDE2插座 IDE1插座
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第04章 常用工业控制计算机简介
*STD总线
发展－－STD总线是美国PRO-LOG公司1978年推出的一种工业控制计算机的标
准
系统总线，STD是Standard的缩写。
1987年，STD总线被国际标准化会议定名为IEEE961。随着32位微处理
器的出现，通过采用附加金手指或系统总统与局部总线转换等技术，
1989年美国的EAITECH公司又开发出对32位微处理器兼容的STD32总
第04章 常用工业控制计算机简介
第04章 常用工业控制计算机简介
主要知识点 4.1 总线式工控机 4.2 可编程控制器 4.3 嵌入式计算机系统 4.4 可编程调节器 4.5 其他控制装置
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1 总线式工控机（IPC）
总线式工控机，是基于总线技术和模块化结构 的一种专用于工业控制的通用性计算机，一般称 为工业控制计算机，简称为工业控制机 （ Industrial Personal Computer─IPC ）或工 控机（IPC）。
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1.1 IPC结构组成
主要知识点
➢ 一、IPC的硬件组成 ➢ 二、IPC的软件组成
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第04章 常用工业控制计算机简介
IPC 概述
随着计算机设计的日益科学化、合理化和标准化， 计算机总线概念与模板化结构已经形成且完善起来。 ➢ IPC在硬件上，由计算机生产厂家按照某种标准总线 ，设计制造出符合工业标准的主机板及各种I/O模板； ➢设计者只要选用相应的功能模板，象搭积木似的、灵 活地构成各种用途的计算机控制装置； ➢而在软件上，利用熟知的系统软件和工具软件，编制 或组态出相应的应用软件，就可以非常便捷地完成对生 产流程的集中控制与调度管理，并进一步向综合自动化 网络化方向发展。
线。
结构－－全部56根引脚线都有确切的定义。STD总线定义了一个8位微处理器总
线
标准，其中有8根数据线、16根地址线、22根控制线和10根电源线，可
以兼容各种通用的8位微处理器，如8080、8085、6800、Z80、
NSC800
等。通过采用周期窃取和总线复用技术，还可以定义16根数据
线、24根
地址线，使STD总线升级为8位/16位微处理器兼容总线，可以
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1. 内部总线
第04章 常用工业控制计算机简介
➢内部总线－－指IPC内部各个功能模板之间的信息通
路，它是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽，也称
系统总线。
➢分类－按功能分数据总线DB/地址总线AB/控制总线 CB/电源总线PB每种型号的计算机都有自身的内部总 线。
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➢地址总线的数据位数决定了该总线构成的微机系 统的寻址能力。例如，ISA总线有24位地址线，可 寻址16MB，PCI总线有32位地址线，可寻址到4GB。 地址总线的宽度视CPU所能直接访问的存储空间的 容量而定。
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第04章 常用工业控制计算机简介
③ 控制总线
➢根据不同的使用条件，控制总线有的为单向，有 的为双向；有的为三态，有的为非三态。
控制总线用于传送控制信息、时序信息和状态信 息。比如，I/O读写信号、存储器读写信号和中断 信号等等。控制总线是最能体现总线特色的信号 线，它决定总线功能的强弱和适应性。
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第04章 常用工业控制计算机简介
容纳16位
微处理器，如8086、68000、80286、80386等。
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第04章 常用工业控制计算机简介
① 数据总线
➢数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息 （数据和指令代码）。
➢具有三态（高阻、“1”和“0”三种状态）控制 功能，而且是双向传输的，即CPU通过数据总线 可以接收来自其它部件的信息，也可以通过数据 总线向其它部件发送信息。
总线结构
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第04章 常用工业控制计算机简介
➢结构形式－－一块置于机箱内的无源底板上的多组并列 插槽，各插槽上的同号引脚是电气相连的，从而完成插 入槽内的各功能模板之间的信息传送。 ➢常用总线－－工控领域应用最广的两种总线是STD总线 和PC总线。
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第04章 常用工业控制计算机简介
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1.1 IPC结构组成
图4-1 IPC 的硬件组成结构
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第04章 常用工业控制计算机简介
一、IPC的硬件组成 IPC的硬件主要由以下内容组成：
（1）主机板:由中央处理器（CPU）、内存储器（RAM、 ROM） 等部件组成，它是IPC的核心 作用：进行数值计算、逻辑判断、数据处理。
（2）内部总线和外部总线
➢所谓总线就是在模块和模块之间或设备与设备之 间的一组进行线的集合，用这个集合可以组 成系统的标准信息通道，它定义了各引线的信号、 电气、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以 及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送 和通信。
➢如ISA总线数据线是16位，PCI总线是32位或64 位。数据线的宽度表示了总线数据传输的能力，
反映了总线的性能。
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第04章 常用工业控制计算机简介
② 地址总线
➢地址总线用来传送CPU要访问的存储单元或I/O接 口地址信号。地址信号一般由CPU发往其它芯片， 属于单向总线，但也具有三态控制功能。
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CD音频输入 I/O 控制芯片CNR
插槽 AGP插槽 北桥芯片i850 5个PCI插槽 DIP开关 主板电池 BIOS Flash芯片 南桥芯片ICH2 RAID功能芯片 前置USB插座 板载声卡芯片 前置面板插座 主板自检状态 软驱插座
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