第3章 计算机控制系统常用硬件
简述计算机控制系统基本组成
简述计算机控制系统基本组成计算机控制系统是指对计算机硬件和软件进行有效管理、协调和控制的系统，以实现计算机正常运行和完成特定任务。
计算机控制系统的基本组成包括以下几个方面：1. 中央处理器（Central Processing Unit, CPU）：-功能：CPU是计算机的大脑，负责执行指令、进行算术和逻辑运算。
-组成：包括控制单元（Control Unit）和算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit）。
2. 存储器（Memory）：-功能：存储器用于存放程序和数据，分为主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘、固态硬盘）。
-作用：主存储器用于存放当前运行的程序和数据，辅助存储器用于永久性存储数据和程序。
3. 输入设备（Input Devices）：-功能：输入设备用于向计算机输入数据，例如键盘、鼠标、触摸屏等。
-作用：通过输入设备，用户可以与计算机进行交互，向计算机提供操作指令和数据。
4. 输出设备（Output Devices）：-功能：输出设备用于将计算机处理的结果显示给用户，例如显示器、打印机、音响等。
-作用：通过输出设备，计算机可以向用户呈现运算结果、图形、声音等信息。
5. 系统总线（System Bus）：-功能：系统总线是连接计算机内部各个组件的数据通道，包括地址总线、数据总线和控制总线。
-作用：系统总线负责在各个硬件组件之间传递数据、地址和控制信号。
6. 输入/输出控制器（I/O Controller）：-功能：输入/输出控制器负责管理输入和输出设备的数据传输。
-作用：控制器将数据从输入设备传输到主存储器，或者将主存储器中的数据传输到输出设备。
7. 系统时钟（System Clock）：-功能：系统时钟用于同步计算机中的各个部件的工作。
-作用：时钟信号驱动CPU执行指令，确保各个部件协调一致地工作。
8. 操作系统（Operating System）：-功能：操作系统是计算机控制系统的核心，负责管理和协调计算机硬件和软件资源，提供用户界面和执行应用程序的环境。
计算机控制系统的硬件构成
计算机控制系统的硬件构成1.主机由中央处理器、时钟电路、内存等构成的计算机主机是组成计算机控制系统的核心部件。
它通过接口电路对被控对象进行巡回检测并向系统发出各种控制指令，通过操作台、通用外部设备接收各种指令与参数并输出操作人员所需的信息，通过数据通信网络与其他主机相互交换信息与命令，使控制系统有条不紊地完成数据采集与处理、逻辑判断、控制量计算、超限报警、故障诊断等任务。
2.通用外部设备通用外部设备包括打印机、记录仪、显示器、软盘、硬盘等，主要完成数据与状态的打印、记录、显示与储存等功能。
3.I/O 接口与通道I/O 接口包括并行接口与串行接口。
I/O 通道包括模拟量、数字量以及开关量通道，其中模拟量通道含有A-D、D-A 转换电路。
I/O 接口和通道是计算机主机与被控对象系统之间连接的桥梁。
4.操作台操作台是人机对话的联系纽带。
操作人员通过操作台可向计算机输入或修改控制参数，发出各种操作指令，也可观察被控对象的状态。
5.数据通信网络现代计算机控制系统通常包含数据通信网络，如含有RS-232、RS-485 等常规通信接口，CANBUS、PROFIBUS 等现场总线和工业以太网。
6.检测装置为了对生产过程进行控制，必须先对各种参数（如温度、压力、液位等）进行检测。
传感器的主要功能是将被检测的非电量参数转换成电量信号，如热电偶可以把温度转换成电压信号、压力传感器可以把压力转换成电信号等。
变送器的作用是将传感器得到的电信号转换成统一的标准信号（0～5V 或4～20mA）。
7.执行机构执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置。
它有电动、气动、液压传动等几种类型。
例如，在水位控制系统中，阀门就是一种执行机构，通过控制阀门就能控制进入容器的水的流量。
计算机控制技术PPT 第3章
3. 综合指标
在现代控制理论中，如最优控制系统的没计时，经常使用综
合性能指标来衡量一个控制系统。选择性能指标时．既要考虑
到能对系统的性能做出正确的评价，又要考虑到数学上容易处
理，以及工程上便于实现。因此，选择性能指标时，通常需要
做一定的试探和比较。综合性能指标通常有3种类型。
1）积分型指标：
（1）误差平方的积分：
3.5 线性离散时间系统的能控性与能观测性
线性定常离散时间系统的能控性定义及判据 线性定常离散时间系统的能观测性定义及判据
3.6 应用MATLAB进行离散系统分析
3.1 计算机控制系统概述
计算机控制系统(Computer Control System)是应用计算机 参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得 一定控制目的而构成的系统。
为n，Qc为由系数矩阵A和B按一定规则组成的分块矩阵，
表达式是：
n为系统的维数。 判别线性定常系统能控性的判据还有 其他的形式。对于线性时变系统，判别能控性的条件要复 杂一些，而且系统是否能控，常常还依赖于初始时刻的选 取。对于完全能控的线性定常系统，通过特别选定的坐标 变换，可以将其状态方程化成标准的形式，称为能控规范 形。
3.3 控制系统的性能指标描述
对于一个控制系统来说，人们总是要求它能根据实际 的被控对象，在给定信号的作用下达到稳定、快速和准确 的性能指标。对于计算机控制系统，计算机相当于人的大 脑，因此有更多的功能可以实现，系统就能实现最佳的性 能指标。本章描述了控制系统的基本性能指标，以及这些 性能指标与系统的固有参数和设计参数的关系，从而为分 析和设计控制系统提供了依据。
计算机控制技术 --控制组件分布和集成
2008.6
计算机控制系统的组成
计算机控制系统的组成计算机控制系统是指利用计算机进行控制的系统，它由计算机硬件、软件和控制对象三部分组成。
计算机控制系统具有高精度、高速度、高可靠性、自动化程度高等优点，已广泛应用于工业、农业、交通、医疗、航空、航天等领域。
一、计算机硬件计算机硬件是计算机控制系统的基础，包括中央处理器、存储器、输入输出设备、通信设备等。
中央处理器是计算机的核心部件，它负责执行指令、控制计算机的运行。
中央处理器的性能越高，计算机的处理速度越快，计算机控制系统的响应速度也越快。
存储器是计算机用来存储程序和数据的设备，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
随机存储器是一种易失性存储器，它的数据在断电后会丢失，只读存储器是一种非易失性存储器，它的数据在断电后不会丢失。
输入输出设备是计算机与外部世界交换数据的接口，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
输入输出设备的性能越高，计算机与外部世界交换数据的速度越快，计算机控制系统的响应速度也越快。
通信设备是计算机用来进行数据通信的设备，包括调制解调器、网卡等。
通信设备的性能越高，计算机之间数据通信的速度越快，计算机控制系统的响应速度也越快。
二、计算机软件计算机软件是计算机控制系统的灵魂，它由系统软件和应用软件两部分组成。
系统软件是计算机控制系统的基本软件，包括操作系统、数据库管理系统、网络管理系统等。
操作系统是计算机控制系统的核心软件，它负责管理计算机的硬件资源和提供服务，使得应用软件能够运行。
数据库管理系统是用来管理和维护数据库的软件，它提供了数据的存储、查询、更新等功能。
网络管理系统是用来管理和维护计算机网络的软件，它提供了数据通信、数据共享等功能。
应用软件是计算机控制系统的具体应用软件，包括工业控制软件、医疗软件、交通管理软件等。
工业控制软件是用来控制工业生产过程的软件，它可以实现自动化生产、提高生产效率、降低生产成本。
医疗软件是用来管理医疗信息的软件，它可以实现医疗信息的共享、查询、更新等功能。
计算机导论课件-第3章 计算机系统的组成
3.2 计算机硬件系统
3.2.1 中央处理单元
5. CPU的性能参数
（2）外频：CPU的基准频率，决定着整块主板的运行速度。 （3）倍频系数：是指CUP主频和外频之间的相对比例关系。在相同 的外频下，倍频越高，CPU的频率也越高。 （4）缓存：CPU的重要指标之一，其结构和大小对CPU速度的影响 非常大，CPU缓存的运行频率极高，一般与处理器同频运作，其工 作效率远远大于系统内存和硬盘。
目前计算机的基本体系结构与基本作用机制仍然沿用冯·诺伊曼的最 初构思和设计，我们把这种结构称之为冯·诺伊曼体系结构或普林斯顿体 系结构。
冯·诺伊曼体系结构计算机主要有以下两大特征： 1．计算机要执行的指令和需要处理的数据都采用二进制表示； 2．指令与数据必须存储到计算机内部让其自动执行。
冯·诺伊曼结构计算机系统包括硬件系统和软件系统两部分，简称为 硬件和软件。硬件（HardWare）是组成计算机的各种物理设备，由五 大功能部件组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 软件（SoftWare）是指在硬件系统上运行的各类程序、数据及有关资 料的总称，由系统软件和应用软件组成。
2. 软件的特点 从应用的角度看，硬件和软件在逻辑功能上可以等效，既可以
用硬件实现，也可以用软件实现。
3.3 软件系统
2. 软件的特点 与硬件相比，软件有以下特点。 ➢ 软件容易改变或修改。 ➢ 软件易于复制，生产效率高。 ➢ 软件适宜选择多种方法和算法进行比较。 ➢ 软件适宜用在条件判断和控制转移多的情况，适宜实现复杂算法。 ➢ 软件实现的功能不如硬件实现的运行速度快。 ➢ 软件实现在安全性方面不如硬件，不适宜用在安全性要求高的情况。
3.2 计算机硬件系统
计算机控制系统中常用的设备
计算机控制系统中常用的设备1. 介绍计算机控制系统是现代工业生产中，广泛应用的一种自动化生产控制系统。
它通过计算机对生产过程进行监控和控制，实现生产流程的自动化。
在计算机控制系统中，常使用各种设备来实现监测、输入、输出和控制等功能。
本文将介绍计算机控制系统中常用的设备及其功能。
2. 输入设备2.1 键盘键盘是计算机控制系统中最常见的输入设备之一。
它通过按键输入字符、数字、符号等信息，让计算机能够接收用户的指令。
键盘通常采用PS/2或USB接口，可以通过连接到计算机的相应接口进行使用。
2.2 鼠标鼠标是计算机控制系统中常用的指针输入设备之一。
它可以通过移动、点击等操作，控制鼠标指针在计算机屏幕上的位置，并进行相应的操作。
鼠标通常采用USB或无线接口，可以连接到计算机控制系统进行使用。
2.3 触摸屏触摸屏是一种通过触摸操作来实现输入的设备。
它可以直接通过手指、触摸笔等在屏幕上进行触摸、划动等操作，来实现与计算机的交互。
触摸屏广泛应用于智能手机、平板电脑等电子设备中，也在计算机控制系统中得到了应用。
3. 输出设备3.1 显示器显示器是计算机控制系统中最常见的输出设备之一。
它通过显示图像和文字等信息，将计算机处理后的结果呈现给用户。
显示器通常采用液晶技术，分辨率高，色彩丰富，可以显示出清晰、生动的图像。
显示器通常通过VGA、HDMI等接口与计算机连接。
3.2 打印机打印机是一种用来输出文字、图像等信息的设备。
它可以将计算机中的文档、图片等内容打印到纸张上，以便用户保存或分发。
常见的打印机类型包括喷墨打印机、激光打印机等。
打印机通常通过USB或网络接口与计算机连接。
3.3 喇叭喇叭是计算机控制系统中常用的音频输出设备之一。
它可以通过发声将计算机处理后的音频信号播放出来，让用户听到声音。
喇叭通常与计算机主机连接，并通过内置的音频接口进行使用。
3.4 显示屏显示屏是计算机控制系统中用于显示行业决策、生产监控等信息的设备。
第3章 计算机控制系统的常用硬件6(执行机构)
5．步进电机的驱动控制方法
典型的步进电机控制系统如图3-30所示。
步进电机控制系统主要是由步进控制器、功率放大器及步 进电机组成。步进控制器是由缓冲寄存器、环形分配器、控制 逻辑及正、反转控制门等组成。它的作用就是能把输入的脉冲 转换成环型脉冲，以便控制步进电机，并能进行正、反向控制。 功率放大器的作用是把控制器输出的环型脉冲加以放大，以驱 动步进电机转动。在这种控制方式中，由于步进控制器线路复 杂、成本高，因而限制了它的应用。
4．电磁阀的驱动控制方法
由于电磁阀也是由线圈的通断电来控 制的，其工作原理与继电器基本相同， 都是带动活动芯运动，故其与微型机 的接口与继电器相同，也是由光电隔 离及开关电路等来控制的。 对于交流电磁阀，由于线圈要求是 交流电，所以通常使用双向可控硅驱 动或使用一个直流继电器作为中间继 电器控制。
5）电磁阀
电磁阀是在气体或液体流动的管路中受电磁力控制开闭的阀体。广 泛应用于液压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。它由线圈、 固定铁芯、可动铁芯和阀体等组成。当线圈不通电时，可动铁芯受弹簧 作用与固定铁芯脱离，阀门处于关闭状态；当线圈通电时，可动铁芯克 服弹簧力的作用而与固定铁芯吸合，阀门处于打开状态。这样，就控制 了液体和气体的流动。再通过流动的液体或气体推动油缸或汽缸来实现 物体的机械运动。
步进电动机
步进电动机控制器
步进电动机驱动器
执行机构的驱动
就接口技术而言，执行装置的接口与一般输出设备的接口 没什么两样，主要差别在于，要想驱动它们，必须具有较大 的输出功率，这就要求接口不仅能与微型机的TTL、CMOS等器 件连接，而且能向执行装置提供大电流、高电压驱动信号， 以带动其动作。 另一方面，由于各种执行装置的动作原理不尽相同，有的 用电动，有的用气动或液压，因此如何使微型机输出的信号 与之匹配，也是执行装置接口必须解决的重要问题。
计算机控制系统的组成
计算机控制系统的组成计算机控制系统是一种以计算机为核心的自动化控制系统。
它是将计算机技术与自动化技术有机结合的产物，具有高度的智能化、精确化和可靠性。
计算机控制系统的组成主要包括硬件和软件两个方面。
一、硬件组成1.中央处理器（CPU）：是计算机控制系统的核心部件，它负责处理计算机指令并控制系统的运行。
在计算机控制系统中，CPU的主要作用是控制输入输出设备、存储器和外围设备的操作。
2.存储器：计算机控制系统的存储器包括内存和外存。
内存是指计算机内部的存储器，主要用于存储程序和数据。
外存是指计算机外部的存储器，主要用于长期存储数据和程序。
3.输入输出设备：计算机控制系统的输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪等。
它们的主要作用是实现计算机与外部环境的交互。
4.外围设备：计算机控制系统的外围设备包括传感器、执行器、电机、气动元件、液压元件等。
它们的主要作用是将物理量转换成电信号或控制信号，实现对各种工艺参数的测量和控制。
5.总线：计算机控制系统的总线是连接各种硬件设备的通信线路。
它主要分为数据总线、地址总线和控制总线三种。
数据总线用于传输数据，地址总线用于传输存储地址，控制总线用于传输控制信号。
二、软件组成1.系统软件：计算机控制系统的系统软件包括操作系统、编译器、调试器等。
它们的主要作用是管理计算机硬件和协调各种应用软件的运行。
2.应用软件：计算机控制系统的应用软件包括控制程序、监控程序、数据采集程序等。
它们的主要作用是实现对工艺参数的测量、控制和数据处理。
3.数据库：计算机控制系统的数据库主要用于存储和管理系统的数据。
它能够实现数据的快速检索、更新和共享。
计算机控制系统的组成虽然复杂，但其基本原理是相通的。
它们都是以计算机为核心，通过各种硬件设备和软件程序实现对工艺参数的测量、控制和数据处理。
在工业自动化领域，计算机控制系统已经成为不可或缺的技术手段。
计算机控制系统的硬件基础
PART 03
计算机接口技术
并行接口与串行接口
并行接口
并行接口是一种同时传输多位数据的接口方式，具有传输速度快、实时性好的特 点。在计算机控制系统中，并行接口常用于连接高速数据采集卡、图像采集卡等 设备。
串行接口
串行接口是一种逐位传输数据的接口方式，具有传输距离远、成本低廉的优点。 在计算机控制系统中，串行接口常用于连接远程I/O模块、智能传感器等设备。
PART 06
故障诊断与维护管理策略
常见故障类型及原因分析
电源故障
硬件设备故障
由于电源线路老化、电源插 头松动等原因导致电源故障。
包括主板、CPU、内存、硬 盘等硬件设备出现故障，可 能由于设备老化、过热、电 压不稳定等原因引起。
外部设备故障
如打印机、扫描仪等外部设 备出现故障，可能由于设备 本身问题或连接线路故障引 起。
将计算机输出的控制信号转换为相应的物理量，以实现对被 控对象的控制。常见的执行器类型包括电动机、液压缸、气 动执行器等。
信号调理电路
放大电路
用于放大传感器输出的微弱信号， 以提高信号的幅度和信噪比。
滤波电路
用于滤除信号中的噪声和干扰， 以提高信号的纯净度和稳定性。
转换电路
用于将传感器输出的模拟信号转 换为计算机能够处理的数字信号， 或者将计算机输出的数字信号转 换为执行器能够识别的模拟信号。
预防性维护
采取预防性维护措施，如定期清理灰 尘、保持设备通风良好等，降低故障 发生的概率。
备份重要数据
定期备份重要数据和文件，以防数据 丢失或损坏造成不必要的损失。
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简单介绍计算机硬件系统的组成及各部件功能
简单介绍计算机硬件系统的组成及各部件功能全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算机硬件系统是由多个部件组成的，每个部件都有其独特的功能和作用。
下面就让我们来简单介绍一下计算机硬件系统的组成以及各部件的功能。
计算机硬件系统的组成可以分为主要的四个部分，分别是中央处理器（CPU）、内存（Memory）、硬盘（Hard Disk）以及输入输出设备。
这些部件通过各自的功能相互配合，实现了计算机的各种操作和功能。
首先我们来介绍一下中央处理器（CPU）。
中央处理器是计算机的“大脑”，负责执行各种计算任务和指令。
它包括控制单元和算术逻辑单元，控制单元负责指挥和协调各个部件的工作，算术逻辑单元则负责执行各种算术运算和逻辑判断。
中央处理器的性能和速度直接影响了计算机的运行效率和速度。
其次是内存（Memory）。
内存是用来存储计算机正在运行的程序和数据的地方，它可以快速读写数据，以提高计算机的运行速度。
内存可以分为主内存和辅助存储器（如硬盘），主内存用来存储当前正在运行的程序和数据，而辅助存储器则用来长期存储数据。
再来是硬盘（Hard Disk）。
硬盘是计算机的主要存储设备，用来存储操作系统、应用程序、数据等信息。
硬盘有机械硬盘和固态硬盘两种类型，固态硬盘速度更快，但成本也更高。
硬盘的容量决定了计算机可以存储的数据量，而读写速度则影响了计算机的运行速度。
最后就是输入输出设备。
输入输出设备用来与计算机进行数据的输入和输出，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
键盘和鼠标用来输入数据和指令，显示器用来显示计算机的操作界面，打印机用来输出数据和文档。
输入输出设备的种类繁多，每种设备都有其独特的功能和用途。
计算机硬件系统的组成包括中央处理器、内存、硬盘以及输入输出设备，每个部件都有其独特的功能和作用。
这些部件通过相互配合，实现了计算机的各种操作和功能，提供了我们用来工作和娱乐的便利。
随着科技的发展，计算机硬件系统也在不断更新和完善，为我们带来更便捷、更高效的计算体验。
控制系统硬件：探讨控制系统硬件的组成、特点和选型
控制系统硬件：探讨控制系统硬件的组成、特点和选型控制系统硬件是指用于控制系统的各种物理设备和元件，它们通过相互协作，实现对被控对象的控制和监测。
在现代工业中，控制系统硬件的选择和配置是设计一个高效稳定的控制系统的关键因素之一。
本文将深入探讨控制系统硬件的组成、特点和选型，帮助读者更好地理解和应用控制系统硬件。
1. 控制系统硬件的组成控制系统硬件包括各种传感器、执行器以及通信设备等。
下面将针对每个部分进行详细介绍。
1.1 传感器传感器是控制系统中负责从被控对象中采集各种参数的设备。
传感器根据被测量的参数不同，可以分为温度传感器、压力传感器、速度传感器等。
传感器将采集到的模拟信号转换为数字信号后，传递给控制器进行处理。
1.2 执行器执行器是控制系统中负责执行控制指令的设备。
常见的执行器包括电机、阀门、电磁铁等。
执行器根据控制指令的信号，将控制系统的输出转化为物理动作或信号输出。
1.3 控制器控制器是控制系统中负责对采集到的数据进行处理和决策的设备。
控制器根据采集到的传感器数据，以及预设的控制算法，生成控制指令，并将其发送给执行器。
常见的控制器包括PLC、单片机和工控机等。
1.4 通信设备通信设备用于实现控制系统中各个硬件之间的信息传递和互联。
通信设备可以通过有线或无线方式进行数据传输，确保控制系统内各个硬件的协同工作。
常见的通信设备包括以太网、CAN总线和Modbus等。
2. 控制系统硬件的特点控制系统硬件具有以下几个特点，它们对于控制系统的性能和稳定性有着重要的影响。
2.1 可靠性控制系统硬件必须具备良好的可靠性，能够在长时间的工作中保持稳定的性能。
对于一些关键应用，如航天、核能等，控制系统硬件的可靠性尤为重要，一旦出现故障可能引发严重后果。
2.2 精度控制系统硬件的精度是指其测量或执行能力的准确度。
对于一些需要高精度控制的应用，如医疗设备、精密加工等，控制系统硬件的精度要求更高。
2.3 响应速度控制系统硬件的响应速度是指其从接收到指令到执行相应动作所需的时间。
第3章 运算器与控制器
第3 章
逻辑表达式
运算器与控制器
真值表
H i X i Y i X i Yi X i Yi
实现电路如下：
Xi
0
Yi
0
Hi
0
0 1 1
1 0 1
Xi
1 1 0
=1 Hi
Xi
1 1
& ≥1 Hi 或
Yi
Yi
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第3 章
运算器与控制器
2．全加器 考虑低位进位时，两个二进制位相加为全加，即Xi、 Yi和进位Ci-1相加。实现全加的电路为全加器。 真值表 由真值表有下列逻辑表达式：
（1）两个符号相同的补码相加，结果符号相反，或异号相 减结果符号与减数相同，则溢出。 （2）最高数值位向符号位进位与符号位产生的进位不同 则溢出 OVR=Cn-1Cn
（3）采用双符号位（变形补码），当两个符号位的值不同 时，即结果为01或10时则发生溢出。
2．还应有多个寄存器及移位功能。 3．需设置标志寄存器，并给出相应的读写电路。
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第3 章
运算器与控制器
总结上述补码加减的运算过程可得补码加减 运算的规则如下： ·参加运算的操作数用补码表示； ·符号位一起参加运算； ·若加则直接相加，若减则减数变补后相加； ·结果以补码表示。
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第3章 运算器与控制器 3.3 定点乘法运算的实现
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第3 章
串行加法器的逻辑图
运算器与控制器
Fi Ci+1
∑ A
CO
CI Bi Ci C1 1D
计算机控制系统的一般组成
计算机控制系统的一般组成
计算机控制系统是指利用计算机技术实现对各种设备、机器、工艺过程等进行控制的系统。
它由硬件和软件两部分组成，其中硬件包括计算机、输入输出设备、传感器、执行器等，软件则包括控制程序、算法、数据处理等。
计算机控制系统的一般组成包括以下几个方面：
1. 控制器：控制器是计算机控制系统的核心部分，它负责接收传感器采集的数据，根据预设的控制算法进行计算，然后输出控制信号给执行器，实现对被控制对象的控制。
2. 传感器：传感器是计算机控制系统中的重要组成部分，它能够将被控制对象的物理量转换成电信号，如温度、压力、流量等，然后将这些信号传输给控制器进行处理。
3. 执行器：执行器是计算机控制系统中的另一个重要组成部分，它能够将控制器输出的电信号转换成物理量，如电机、气缸、阀门等，然后对被控制对象进行控制。
4. 输入输出设备：输入输出设备是计算机控制系统中的重要组成部分，它能够将人类的指令输入到计算机中，如键盘、鼠标、触摸屏等，同时也能够将计算机处理的结果输出给人类，如显示器、打印机等。
5. 控制程序：控制程序是计算机控制系统中的重要组成部分，它是由计算机语言编写的一系列指令，能够实现对被控制对象的控制，如PID控制算法、模糊控制算法等。
6. 数据处理：数据处理是计算机控制系统中的重要组成部分，它能够对传感器采集的数据进行处理，如滤波、去噪、数据分析等，从而提高控制系统的稳定性和精度。
计算机控制系统的一般组成包括控制器、传感器、执行器、输入输出设备、控制程序和数据处理等部分。
这些部分相互协作，共同实现对被控制对象的控制，从而提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
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第3章计算机控制系统常用硬件
习题与思考题
3-1 试列举5个你所了解的自动测量与控制装置中使用的传感器或变送器（不同种类），它们在系统中起什么作用？
3-2 工业控制计算机与普通个人计算机相比有何区别？
3-3 查阅有关文献，学习各种传感器、数据采集卡、远程I/O模块、工业控制计算机、智能仪器、PLC等常用硬件的结构、工作原理等知识。
3-4 查阅有关文献，学习各类电磁式继电器、固态继电器、大功率场效应晶体管、晶闸管、电磁阀、调节阀、伺服电动机、步进电动机等执行机构的结构、工作原理等知识。
3-5 上网搜索商品化的各种传感器、数据采集卡、远程I/O模块、工业控制计算机、智能仪器、PLC的技术资料，列出它们的型号、生产厂家、性能特点等。
3-6 上网搜索商品化的电磁式继电器、固态继电器、大功率场效应晶体管、晶闸管、电磁阀、调节阀、伺服电动机、步进电动机等执行机构的技术资料，列出它们的型号、生产厂家、性能特点等。
参考答案（部分）
3-2 工业控制计算机与普通个人计算机相比有何区别？
答：随着生产发展的需要以及电子技术的发展，STD总线工业控制机已经不能满足工业控制的需要，因此，近几年来又兴起了工业PC机。
所谓工业PC机就是在原来个人计算机的基础上进行改造，使其在系统结构及功能模块的划分上更适合工业过程控制的需要。
基本上可以这样讲，工业PC机一方面继承了个人计算机丰富的软件资源，使其软件开发更加方便；另一方面在结构上又采用了STD总线工业控制机的优点，实现模块化。
正因为工业PC机的这些优点，使得工业PC机发展十分迅速，大有取代STD总线工业控制机之势。
只是目前工业PC机在价格上稍许偏高，但就其功能／价格比而言，仍然有其明显的优势。
工业PC机与个人计算机相比，其差别在于：
(1) 取消了PC中的母板，将原来的大母板变成通用的底板总线插座系统；
(2) 将母板分成几块PC插件，如CPU板、存储器板等；
(3) 把原PC电源改造成工业电源；
(4) 采用密封机箱，并内部正压送风；
(5) 配以相应的工业应用软件。
工业PC与个人PC之间的差别如图1所示。
图1 工业PC与个人PC之间的差别。