计算机控制与应用之工业控制机
计算机控制工业领域的应用
计算机控制工业领域的应用工业领域的发展离不开计算机的应用，计算机控制在工业中发挥着重要作用。
本文将探讨计算机在工业领域中的应用，并分析其对工业生产效率、质量控制和环境保护方面的影响。
同时，还将介绍一些计算机控制在不同行业中的具体应用案例。
一、计算机在工业领域的应用1.自动化控制系统自动化控制系统是工业领域中计算机控制的重要形式之一。
通过传感器采集环境信息，计算机可以实时监测和控制工艺流程。
例如，自动化控制可以应用于机械制造过程中的数控机床，能够提高生产效率和产品质量。
2.智能物联网智能物联网技术结合了计算机和传感器，可以实现设备之间的无线通信和数据交换。
在工业领域，智能物联网可以用于对设备进行远程监控和诊断，实时收集设备运行数据并进行分析，在设备出现故障时能够及时报警并进行维护。
3.虚拟仿真技术虚拟仿真技术在工业领域中的应用范围越来越广泛。
通过计算机的计算能力和图形处理能力，可以在虚拟环境中进行物理模型的建立与仿真实验，加速产品设计和工艺优化的过程。
例如，汽车制造商可以利用虚拟仿真技术在计算机上进行碰撞测试，以减少实际测试的时间和成本。
二、计算机控制对工业生产的影响1.提高生产效率计算机控制的应用可以提高工业生产的效率。
自动化控制系统能够减少人工操作，提高生产线的自动化程度，从而减少生产过程中的人为错误。
智能物联网技术可以实现设备之间的即时通信，提高设备的故障诊断和维护效率，降低停工时间，提高生产效果。
2.优化产品质量计算机控制可以实现对生产过程的精确控制，降低产品的制造误差。
自动化控制系统、虚拟仿真技术等可以帮助工程师更加准确地设计工艺参数和设备配置，实时监测产品质量并进行反馈调整，从而提高产品的一致性和稳定性。
3.降低环境污染计算机控制在工业生产中有助于降低环境污染。
通过智能物联网技术和自动化控制系统，可以实现对工业排放、 wastewater 和能源消耗等进行监控和管理，及时发现和解决问题，降低对环境的不良影响。
工业自动化中的计算机控制技术
工业自动化中的计算机控制技术工业自动化是指通过计算机、仪器仪表和执行器等技术手段，对工业生产过程进行监测、控制和优化，以提高生产效率、降低成本和改善产品质量。
在工业自动化系统中，计算机控制技术起到了至关重要的作用。
一、计算机控制技术的基本原理和分类1.1 基本原理计算机控制技术是指利用计算机进行物理过程的控制，主要包括采集过程的信息、处理这些信息并对物理过程进行控制的三个环节。
其中，信息采集是指通过传感器等设备，将物理过程的信息转换成计算机可以处理的电信号；信息处理是指利用计算机对采集到的信息进行运算和处理；控制是指计算机根据处理后的信息，通过执行器等设备对物理过程进行干预和调节。
1.2 分类根据计算机控制技术的不同特点和应用领域，可以将其分为以下几类：1.2.1 逻辑控制技术逻辑控制技术是利用计算机对离散事件进行控制的技术，常用于开关控制、计时器等。
逻辑控制技术通过编写逻辑控制程序，根据输入的条件决定输出的动作，实现对工业过程的控制。
1.2.2 过程控制技术过程控制技术是利用计算机对连续过程进行控制的技术，常用于流程控制、温度控制等。
过程控制技术通过采集过程的信息，对其进行处理和分析，并根据处理结果对过程进行控制，实现对工业过程的自动化控制。
1.2.3 模型预测控制技术模型预测控制技术是利用数学模型对系统进行建模，并通过对模型进行预测和优化来实现对工业过程的控制。
模型预测控制技术可以对工业过程进行长期的预测和优化，以达到最佳的控制效果。
二、计算机控制技术在工业自动化中的应用2.1 生产线控制生产线控制是指利用计算机控制技术对生产线上的设备和工艺进行控制，以实现生产过程的自动化。
通过在生产线上布置传感器和执行器等设备，采集生产过程的信息并对其进行处理和控制，可以提高生产效率、降低成本，并提高产品质量的稳定性。
2.2 机器人控制机器人控制是指利用计算机控制技术对机器人进行控制，实现其灵活和自主的工作能力。
工控机及组态控制技术原理与应用
工控机及组态控制技术原理与应用
工控机及组态控制技术原理与应用是一门涵盖计算机、控制理论、电子技术、通讯技术等多个学科的交叉学科，主要研究工业生产过程中的自动控制和远程监控技术。
该技术以工控机为核心，通过组态软件对工业生产过程进行监控和控制，实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
工控机是一种专门用于工业控制的计算机，与普通的个人电脑相比，其具有更高的稳定性、更低的功耗、更强的抗干扰能力和更强的计算能力。
工控机通常采用工业级主板、固态硬盘、防尘防水的机箱以及各种接口，以满足在恶劣环境下的长时间运行和各种输入输出控制需求。
组态软件是一种用于监控和控制工业自动化系统的软件，它可以实现对生产过程的数据采集、处理、分析和控制。
组态软件具有图形化用户界面，操作简单直观，可以通过拖拽、复制、粘贴等方式快速搭建生产过程的控制界面，同时还提供了丰富的控制逻辑和算法，可以满足各种复杂的控制需求。
工控机及组态控制技术的应用广泛，涉及到工业领域的各个方面，如机械制造、自动化生产线、物流仓储、能源化工、交通运输等。
通过工控机及组态控制技术的应用，可以实现生产过程的自动化、智能化和高效化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和能耗。
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工控一体机的用途和工作原理
工控一体机的用途和工作原理一、引言工控一体机是一种集成了计算机、显示器、输入设备和通讯接口等功能于一体的特殊计算机设备。
它在工业自动化控制系统中起着至关重要的作用。
本文将介绍工控一体机的用途和工作原理。
二、工控一体机的用途工控一体机广泛应用于工业自动化领域，其主要用途有以下几个方面：1.监控与控制：工控一体机可以通过连接传感器和执行器等外部设备，实时监测和控制生产线上的各种参数和设备状态。
它可以收集、处理和显示大量的数据，帮助操作员及时了解系统的工作情况，并进行相应的调整和控制。
2.数据采集与分析：工控一体机可以通过各种接口与设备进行通信，实时采集各种数据，并将其存储、处理和分析。
通过对数据的分析，可以帮助企业优化生产过程，提高生产效率和质量。
3.人机界面：工控一体机配备了高分辨率的触摸屏，可以实现直观、友好的人机交互界面。
操作员可以通过触摸屏进行参数设置、报警处理、数据查询等操作，提高工作效率。
4.远程监控与维护：工控一体机支持网络通讯，可以与上位机或其他设备进行远程通信。
运维人员可以通过远程访问工控一体机，实时监控和控制系统，进行故障诊断和维护，大大提高了运维效率。
三、工控一体机的工作原理工控一体机的工作原理涉及到硬件和软件两个方面。
1.硬件：工控一体机采用了嵌入式计算机技术，其硬件包括主板、CPU、内存、存储设备、显示器、触摸屏、通讯接口等。
主板上的CPU负责运行操作系统和应用软件，内存用于存储程序和数据，存储设备用于长期存储数据和文件。
显示器和触摸屏提供了人机交互的界面，通讯接口用于与外部设备进行数据传输。
2.软件：工控一体机的软件包括操作系统和应用软件。
操作系统通常采用实时操作系统，具有实时性好、可靠性高的特点。
应用软件根据具体的需求进行开发，可以实现监控与控制、数据采集与分析、远程通信等功能。
软件还可以提供报警功能，及时发出警报提示操作员注意异常情况。
工控一体机通过硬件和软件的协同工作，实现了对工业自动化系统的全面控制。
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。
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。
2
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
工业控制计算机3篇
工业控制计算机1. 工业控制计算机的基础知识随着科技的不断发展，工业控制计算机在现代工业生产中扮演了至关重要的角色。
工业控制计算机是一种专门用于工业控制领域的计算机设备，其主要功能是收集和处理工业控制现场的各种数据信号，并通过相关的控制算法来实现对工业生产过程的监控和调节。
本文将介绍工业控制计算机的基础知识。
1.1 工业控制计算机的构成工业控制计算机是由以下几个部分构成的：(1) 主机：包括处理器、主板、内存和硬盘等。
(2) 输入输出设备：包括键盘、鼠标、显示器、触摸屏、打印机、扫描仪等。
(3) 扩展板：根据需求可以加装不同的扩展板，如采样卡、通讯卡、控制卡等。
1.2 工业控制计算机的功能(1) 数据采集：通过各种传感器、执行器等设备实现对工业控制现场的各种数据信号的采集。
(2) 数据处理：将采集到的数据传输至计算机后，进行处理、分析和分类，并生成相应的数据报表。
(3) 控制算法：通过将数据与预设参数进行比对，实现对工业生产过程的监控和调节。
(4) 系统管理：对工业控制计算机进行管理，包括操作系统的安装、软件的更新、数据备份等等。
1.3 工业控制计算机的应用领域工业控制计算机广泛应用于自动化生产的各个领域，如电力、制造业、石化、交通运输等行业。
在电力行业中，工业控制计算机可用于智能电网，实现对电网的监测、控制和管理；在制造业中，工业控制计算机可用于生产线的控制和优化，提高生产效率；在石化行业中，工业控制计算机可用于炼油、化工等领域的生产控制；在交通运输行业中，工业控制计算机可用于轨道交通、高速公路等设施的自动化控制。
1.4 工业控制计算机的优缺点(1) 优点：工业控制计算机具有高度的实时性和稳定性，能够满足工业生产的高标准和高要求。
(2) 缺点：工业控制计算机的价格较高，同时由于其应用的环境较为苛刻，需要进行专门的防尘、防水等措施。
2. 工业控制计算机的选型和应用工业控制计算机的选型和应用至关重要。
计算机控制在工业自动化控制中的作用
计算机控制在工业自动化控制中的作用计算机在工业自动化控制中的作用随着科技的进步和信息技术的发展，计算机在各个领域的应用越来越广泛。
在工业自动化控制领域，计算机的作用也变得越来越重要。
本文将探讨计算机在工业自动化控制中的作用，并分析其带来的优势和挑战。
一、计算机在工业自动化控制中的作用1. 实时监控和控制：计算机可以实时监控和控制工业生产过程中的各个环节。
通过传感器和执行器与计算机相连，实时采集和处理大量的数据，并根据预设的控制算法进行控制。
这样可以确保生产过程的稳定性和高效性。
2. 数据管理和分析：计算机可以对生产过程中产生的大量数据进行管理和分析。
通过数据库和数据分析软件，可以对生产过程进行全面的监测和分析，发现潜在问题，并提供相应的解决方案。
同时，还可以进行数据挖掘和预测，为生产决策提供支持。
3. 自动化调度和优化：计算机可以根据预设的调度算法，对生产过程进行自动化调度和优化。
通过优化算法和模拟仿真，可以找到最佳的生产方案，提高生产效率和资源利用率。
同时，还可以根据实时数据进行动态调整，适应市场需求的变化。
4. 故障诊断和维护：计算机可以对设备和系统进行故障诊断和维护。
通过实时监测和分析设备的运行状态，可以提前预测设备的故障，并采取相应的维护措施。
这样可以减少设备的停机时间，提高生产效率和设备的可靠性。
二、计算机在工业自动化控制中的优势1. 提高生产效率：计算机可以实现生产过程的自动化和优化，减少人工干预的错误和延误。
同时，通过实时监控和控制，可以及时发现和处理问题，提高生产效率和产品质量。
2. 节约成本：计算机可以减少人工劳动和物料的浪费，提高资源利用率。
同时，通过优化调度和维护，可以延长设备的使用寿命，减少设备的故障和维修成本。
3. 提高安全性：计算机可以实现对生产过程的全面监控和控制，及时发现和处理安全隐患。
通过自动化调度和优化，可以减少人为因素对安全的影响。
4. 提高生产灵活性：计算机可以根据市场需求的变化，灵活调整生产方案和生产能力。
工业控制计算机网络技术发展与应用
工业控制计算机网络技术发展与应用在当今高度工业化和信息化的时代，工业控制计算机网络技术正以前所未有的速度发展，并在各个领域得到了广泛的应用。
它不仅改变了传统工业生产的模式，还极大地提高了生产效率和质量，为企业带来了显著的经济效益和竞争优势。
工业控制计算机网络技术的发展历程可以追溯到上世纪六十年代。
当时，计算机技术刚刚兴起，人们开始尝试将其应用于工业控制领域。
早期的工业控制系统主要采用集中式控制方式，即由一台大型计算机对整个生产过程进行控制。
这种方式虽然在一定程度上提高了生产效率，但由于计算机的可靠性和稳定性不足，以及系统的灵活性和扩展性较差，很快就无法满足工业生产的需求。
随着计算机技术和通信技术的不断发展，分布式控制系统逐渐取代了集中式控制系统。
分布式控制系统采用多台计算机分别对生产过程中的不同环节进行控制，通过网络将这些计算机连接起来，实现数据的共享和协同工作。
这种方式不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还增强了系统的灵活性和扩展性，使得工业控制系统能够更好地适应复杂多变的生产环境。
进入二十一世纪以来，工业控制计算机网络技术更是取得了长足的进步。
以太网技术的引入使得工业控制系统的通信速度和带宽得到了极大的提升，为实现实时控制和大数据传输提供了有力的支持。
同时，无线通信技术的发展也为工业控制带来了新的机遇。
无线传感器网络、蓝牙技术和 WiFi 技术等在工业现场的应用，使得工业控制系统的布线更加简洁，安装和维护更加方便，同时也提高了系统的灵活性和可移动性。
在工业控制计算机网络技术的发展过程中，相关的标准和协议也不断完善。
OPC（OLE for Process Control）技术的出现，实现了不同厂家设备之间的数据交换和互操作，大大降低了系统集成的难度和成本。
此外，IEC 61158、IEC 61784 等国际标准的制定，为工业控制网络的通信协议和接口规范提供了统一的标准，促进了工业控制网络技术的国际化和规范化发展。
计算机控制在工业自动化控制中的应用
计算机控制在工业自动化控制中的应用随着科学技术的不断进步和人工智能的发展，计算机控制在工业自动化控制中的应用日益广泛。
计算机控制技术可以有效提高工业生产的效率和质量，减少人力成本，提高生产线的灵活性和可控性，是工业自动化控制中的重要组成部分。
工业自动化是指在工业生产过程中，利用先进的控制系统和设备对机器设备、生产过程等进行自动化控制。
而计算机控制技术则是通过计算机对工业自动化控制系统进行更精细的控制。
计算机控制的应用范围涵盖了各个行业和领域，例如制造业、能源领域、交通运输、医疗保健等。
在工业自动化控制过程中，计算机控制技术主要包括了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机集成制造系统（CIMS）、计算机数控技术（CNC）等。
这些技术的应用，使得工业生产线能够实现智能化的生产调度和控制，大大提高了生产效率和产品质量。
二、计算机控制在工业生产中的应用案例1. 汽车制造行业汽车制造行业是计算机控制技术极为广泛的一个领域。
现代汽车生产线上，各种自动化设备和机器人可以实现对汽车生产过程的自动化控制。
计算机技术可以实现对汽车设计、零部件加工、装配等各个环节的精确控制，大大提高了汽车生产的效率和产品质量。
2. 电力行业在电力行业，计算机控制技术也扮演着重要的角色。
在火电厂、水电厂、核电厂等发电厂中，计算机控制系统可以精确控制发电设备的操作参数，保障电力设备的安全稳定运行。
计算机控制系统还可以实现对电力生产和配送的智能化管理，提高了电力系统的运行效率和可靠性。
3. 化工行业在化工行业，计算机控制技术也得到了广泛应用。
在化工生产过程中，计算机控制系统可以实时监测生产过程中的各项参数，对生产设备和生产过程进行精确的调控，以确保产品的质量和安全生产。
计算机控制系统还可以实现化工生产线的智能化管理和远程监控，提高了生产线的生产效率和可控性。
5. 其他行业除了上述几个例子外，计算机控制技术还在交通运输、医疗保健、食品加工等各个领域得到了广泛的应用。
工业控制计算机
工业控制计算机工业控制计算机是指在工业控制领域中使用的计算机设备，也称为工业计算机。
它是一个功能强大的计算机系统，专门用于控制和管理工业生产过程，具有高可靠性、高安全性和高稳定性等特点。
一、工业控制计算机的组成工业控制计算机由计算机主机、外部输入输出设备、操作系统和应用软件组成。
1、计算机主机计算机主机是工业控制计算机的核心部件，它包括主板、CPU、内存、硬盘、电源、接口卡等组件。
计算机主机采用工业级的设计标准，在工业环境下具有高可靠性和高稳定性。
2、外部输入输出设备外部输入输出设备是工业控制计算机与周边设备进行数据交互的重要组成部分。
输入设备主要包括键盘、鼠标和触摸屏等，输出设备主要包括显示器、打印机和声音设备等。
3、操作系统工业控制计算机一般采用专门的工业操作系统，如Windows embedded、Linux、VxWorks等。
这些操作系统具有高度的可定制性、可靠性和安全性，适合于工业环境的应用。
4、应用软件工业控制计算机根据不同的应用需求安装不同的应用软件，如PLC编程软件、SCADA软件、HMI软件等，这些软件可以根据需求进行自定义开发，以满足工业生产需求。
二、工业控制计算机的应用领域工业控制计算机广泛应用于各种工业控制领域，包括生产线自动化、机床控制、仓储物流、航空航天、半导体生产等。
工业控制计算机可以实现生产过程的监控、调度、控制和管理，从而提高生产效率、质量和安全性。
三、工业控制计算机的优点1、高可靠性：工业控制计算机采用工业级的设计标准，在工业环境下具有高可靠性和高稳定性。
2、高稳定性：工业控制计算机采用专门的工业操作系统，具有高度的可定制性、可靠性和安全性，能够确保稳定运行。
3、高安全性：工业控制计算机采用定制的硬件和软件，可以有效保护系统的安全，防止系统遭受攻击和破坏。
4、高性能：工业控制计算机采用优秀的处理器和存储设备，可以快速地完成各种复杂的工业控制任务。
5、可定制性：工业控制计算机具有高度的可定制性，可以根据不同的应用需求进行自定义开发，以满足各种工业生产需求。
计算机控制工业生产中的应用案例
计算机控制工业生产中的应用案例随着科技的不断进步，计算机在各行各业中的应用也愈发广泛。
在工业生产领域，计算机的应用更是带来了巨大的变革和提升。
本文将通过介绍几个计算机控制工业生产的具体应用案例，探讨计算机在工业生产中的重要作用和优势。
第一部分：自动化生产线控制在传统的工业生产中，人工操作是不可或缺的一环。
然而，随着计算机控制技术的出现，生产线的自动化程度得到了大幅提高。
以汽车生产线为例，计算机可以通过精确的算法和传感器数据实时掌握每个工艺环节的情况，并进行自动化的调节和控制。
这不仅大大提高了生产线的效率和生产质量，还降低了生产成本。
计算机在自动化生产线控制中的一个典型应用案例是柔性制造系统（FMS）。
FMS是一种基于计算机控制的智能化生产系统，可以根据不同产品的需求进行灵活的调整和生产。
通过计算机的高效控制，FMS可以实现多品种、小批量的生产，实现了生产线的高效运作和资源的最大利用。
第二部分：智能仓储和物流管理在大规模工业生产中，仓储和物流管理是一个非常重要的环节。
传统的人工管理仓储和物流存在着效率低下、错误率高等问题。
而计算机控制的智能仓储系统的应用可以有效地解决这些问题。
智能仓储系统通过计算机的精确控制，可以实现仓库内物料的自动化存储和管理。
例如，通过条形码、RFID等识别技术与仓库管理系统的集成，可以实现物料的快速入库、出库和库存管理。
这不仅提高了物流管理的效率，还减少了人为错误的发生。
在物流管理方面，计算机控制也发挥着重要的作用。
例如，通过GPS定位、交通管制与调度等技术的结合，可以实现智能物流调度系统，提高物流配送的效率和准确性。
这些智能化的计算机控制系统使得仓储和物流管理更加高效、智能化。
第三部分：过程控制和监测在工业生产中，生产过程的控制和监测对于产品质量的保证至关重要。
计算机控制技术在过程控制和监测方面的应用案例非常丰富。
以化工生产为例，计算机控制可以实时监测生产过程中的温度、压力、流量等参数，并根据设定的控制算法进行即时调整。
工业控制计算机(IPC)
(2)ISA总线已被绝大多数工业PC机人员所接受和掌握，这 是其发展的人才来源。
(3)ISA总线性能基本能够满足多数工业控制领域的需求。 (4)ISA总线产品价格便宜，这容易被大多数工控系统设计 人员所接受。 (5)在要求速度高的外设使用中，可采用PCI总线，一般总 线底板具有4-5个PCI插槽。 因此，在工业PC机市场事实上还是以ISA(AT)、PCI总线为 主
引脚数
86(P1) 96
60(P2)
插 板 尺 寸 ／ 304×171 233×220
mm×mm
VM E 总线
IEEE P1014 8／32 4G 5-20M
多主部件
68000 80286 16032
128
160X100 160×233
STD 总线 IBMPC 总线
Q 总线
PC AT M CA
1EEE 961
第二种途径是：由专利总线的倡始人提出建议，将其总线 由专家小组给予评价和 修改，生成新的规程，进而纳入国家或 国际标准。例如HP的 GHIB，S-l00总线和Intel的Multibus均经 历了上述过程；
第三种 途径是：由专家小组在标准化组织的主持下从事 开发和制定总线 标准的工作，标准推出后即可由厂家和用户使 用。例如CAMAC、 Fast Bus和Future Bus均来自于这种途径。
计算机是由主机 、基本输入输出设备和外部磁盘机等组 成 ；过程输入输出（I/O）通道由各种开关量、模拟量等特殊 模板组成。
计算机完成系统的控制作用；过程输入输出（I/O）通道完 成工业生产过程的检测数据送入计算机进行处理以及完成将计 算机要行使对生产过程控制的命令 、信息转换成工业控制对象 的控制变量的信号 ，再送往工业控制对象的控制器去。继而由 控制器行使对生产设备运行控制。
工业控制计算机完美版PPT
DMA 通道也扩充到 8个。AT总线也称 常用的通信接口有IEEE-488并行接口、RS-232C和RS485串行、USB总线接口。 ISA 总线标准。
1989年，COMPAQ 公司联合 HP，AST 等 9家计算机公司，在 ISA 总线根底上，推出了适应 32位微处理器的系统总线标准 EISA 总线标准。
工业控制计算机
2.1 工控机
IPC的组成与特点 的内部总线 的外部总线 输入/输出模板 的主要产品
IPC的组成与特点
工业控制计算机也称为工业计算机〔IPC〕,简称工控机。 它 主要用于工业过程测量、控制、数据采集等。 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。
成。 这里的系统总线不是指中央处理器内部的三类总线，而是指
系统插件板交换信息的板级总线。
这种系统总线就是一种标准化的总线电路，它提供通用的电 平信号来实现各种电路信号的传递。
总线标准实际上是一种接口信号的标准和协议。
❖ 内部总线是指计算机内部各功能模块间进行通信的总线， 也称为系统总线，是构成完整计算机系统的内部信息枢纽。
为了和 Intel80286 16位机兼容，对 有绝对精度和相对精度两种表示法。
IEEE-488总线电缆是一条无源的电缆线，包括16条信号线和8条地线。
XT
总线在电气和机械特性上
作了较大的扩充，在原来 控制器完全符合PCI 总线规格Rev2.
RTS：请求发送。
62引脚的根底上增加了一个
36引脚
③精度：指A/D转换器实际输出电压与理论值之间的误差。
⒊IPC的特点
⑴可靠性高； ⑵实时性好； ⑶环境适应性强； ⑷丰富的输入输出模板； ⑸系统扩充性和开放性好； ⑹控制软件包功能强； ⑺系统通信功能强； ⑻冗余性。
计算机控制在工业自动化控制中的应用
计算机控制在工业自动化控制中的应用计算机控制在工业自动化控制中的应用已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
通过计算机控制可以实现对工业生产过程的自动化监控、调节和优化，提高生产效率和质量。
下面将重点介绍计算机控制在工业自动化控制中的应用。
1.过程控制计算机控制在工业自动化中最常见的应用是过程控制。
过程控制通常用于控制连续生产过程，例如石油化工、电力、冶金等行业。
通过传感器将过程中的各个参数（如温度、压力、流量等）采集到计算机中，再通过控制算法对生产过程进行监测和调节，保持生产过程的稳定和正常运行。
2.机器控制计算机控制在机器控制中的应用广泛，涉及到各种设备和机器的控制。
例如，机床控制系统可以通过计算机控制来实现自动化的刀具运动、坐标控制等。
机器人控制系统可以通过计算机对机器人的动作进行计划和执行。
通过计算机控制，可以实现机器运动的精确控制和复杂操作自动化。
3.自动化生产线自动化生产线是计算机控制在工业自动化中的一个重要应用。
自动化生产线通常由多个生产设备和机器人组成。
计算机控制可以对整个生产线的运行进行调度和监控，确保各个设备协同工作，提高生产效率和产品质量。
通过计算机控制，生产线可以实现自动化的调整和优化，适应不同的产品生产需求。
4.过程监测和诊断计算机控制可以对工业生产过程进行实时监测和诊断。
通过传感器采集各个参数的数据，并通过计算机进行实时分析和判断，可以及时发现过程中的异常情况和故障。
通过计算机控制还可以进行预测性维护，预测设备的故障和维护需求，避免因故障带来的停机和生产损失。
5.生产计划和调度6.数据管理和追溯计算机控制还可以实现对工业生产数据的管理和追溯。
通过计算机控制系统将生产过程中的各个环节的数据记录下来，可以进行数据的长期保存和分析。
同时，通过追溯系统可以追踪产品的生产过程和质量信息，方便对质量问题进行溯源和处理。
总而言之，计算机控制在工业自动化中的应用非常广泛，涉及到各个行业和领域。
《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
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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
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多功能(AI、AO、DI、DO、 Counter、Timer)
多功能数据采集卡(Advantech PCI-1716)
计算机控制技术在工业上的应用
计算机控制技术在工业上的应用计算机控制技术在工业上的应用计算机控制技术在工业上的应用【1】摘要：随着科学技术的快速发展，计算机应用技术被应用到各个领域，包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业，不仅提高了生产效率，也促进了企事业单位的快速发展。
本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。
关键词：计算机应用;工业;自动控制自从工业技术革命以来，工业生产技术得到了快速发展。
在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注，计算机技术在自动化系统中的应用，取得了非常明显的效果。
当前，它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。
“计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术，并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。
计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。
一、计算机控制技术的发展计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。
这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。
伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来，其发展过程大致可以分为四个阶段：(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。
如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向：计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。
二、计算机控制技术的应用领域(1)计算机控制技术在工业领域的应用：计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段：最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术，目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在，美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。
计算机控制技术在工业自动化生产中的应用
计算机控制技术在工业自动化生产中的应用计算机控制技术是一种广泛应用于生产制造中的自动化控制技术。
它通过实现信息传感、数据处理、控制决策等多种功能，实现对生产过程的可控性和自动化程度的提高。
本文将介绍计算机控制技术在工业自动化生产中的应用。
一、自动化控制系统自动化控制系统是指由一台或多台计算机组成的、实现生产过程控制的集成系统。
它包括了传感器、执行器、控制装置、调节阀、仪表以及能够实现控制决策和信息处理的硬件和软件设施。
自动化控制系统具有以下特点：1.高效性：它能够高效地控制生产过程，它采用先进的控制策略和方法，使得生产设备的利用率得到最大化。
2.灵活性：自动化控制系统不存在硬性的控制方法，它能够根据不同的要求进行自由、灵活的调整。
3.精度性：它能够通过对精度的控制，达到精确度的要求。
4.环保性：它能够控制污染的产生，降低无序排放，保护环境。
1.物流仓储管理计算机控制技术在物流仓储管理中的应用主要实现以下功能：①收货上架：自动读取商品的信息并进行上架操作；②出库操作：扫描商品码，进行出库任务；③库存盘点：通过RFID、扫描、传感器等方式进行库存盘点，可以实现实时库存信息的查询和更新。
①车辆调度：采用规划交路、调度车辆、动态发货等方式，实现车队的目标优化；②GPS定位系统：采用GPS系统实时监测车辆的行进路线，实时监控车辆位置和状态；③数据跟踪：通过计算机技术进行司机合规性的评估，监测运输流程和路线安全性，减轻司机工作负担。
1.生产流程控制①工艺控制：自动化车间根据产品工艺流程、设备参数设置制定工艺路线，确保产品质量标准化和稳定；②数据采集：通过计算机技术实时采集全生命周期的生产数据和设备状态，进行现场监控和关键干预，更好的管理制造效率。
2.物流运输控制①运输调度：通过计算机技术精确实时的跟踪分装、运输路线和货运速度等数据，根据需要进行运输调度；②物流信息管理：通过计算机技术将仓储、配运和运输等环节的数据与信息进行微观管理，提高生产效率。
计算机控制的应用领域
计算机控制的应用领域计算机技术的广泛应用已经渗透到了各个领域，其在现代科技发展中起着举足轻重的作用。
本文将从工业控制、交通运输、医疗保健、农业以及教育等方面，探讨计算机控制在各个应用领域的具体作用与优势。
工业控制方面，计算机控制系统的应用是提高生产效率和产品质量的重要手段之一。
通过计算机控制，可以实现生产过程的自动化和智能化。
例如，通过传感器采集的数据可以被计算机实时分析，从而实现对生产设备的远程监控和控制。
此外，计算机控制系统还可以通过编程，实现生产工艺的调整和优化，大大提高了工业生产的灵活性和效率。
在交通运输领域，计算机控制技术的广泛应用使得交通更为便捷、高效和安全。
交通信号灯的智能控制系统可以通过计算机实时调整交通信号的时间和灯光，从而减少交通拥堵和事故的发生。
计算机控制的智能导航系统可以通过GPS定位和地图数据，为驾驶员提供最优的行驶路线和交通状况提示，使得驾车更为便利和安全。
医疗保健方面，计算机控制技术的应用大大提高了医疗机构的服务质量和效率。
计算机控制的医疗设备可以帮助医生对患者进行精确诊断和治疗。
例如，在手术中，计算机控制的机器人系统可以完成微创手术，提高手术的安全性和精确度。
在电子病历管理方面，计算机控制的系统可以实现病历的电子化存储和管理，方便医生和病人进行信息的查阅和交流。
农业方面，计算机控制技术的应用使得农业生产更为智能化和高效化。
通过计算机控制的温室控制系统，可以实时监测和控制温室的温度、湿度和光照等参数，为植物的生长提供最适宜的环境条件。
农业机械化方面，计算机控制的农机系统可以实现对农机的智能化操作和远程控制，提高农机的作业效率和减少对土地的损害。
在教育领域，计算机控制技术为教学和学习方式提供了全新的可能。
通过计算机控制的多媒体教学系统，教师可以利用图像、音频和视频等多媒体技术，更加生动和直观地向学生传授知识。
在线学习平台的智能化系统可以根据学生的学习情况和特点，为其提供个性化的学习资源和学习建议，提高学习效果和学习兴趣。
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计算机控制与应用之工业控制机
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53081129-魏征 53081103-王学谦
简介：工业控制计算机是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的设备总称。
简称“工控机”。
包括计算机和过程输入、输出通道两部分。
它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，友好的人机界面等。
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、工业控制机的特点
（1）安全可靠
工业控制计算机不同于一般用于科学计算或管理的计算机，它的工作环境比较恶劣，
周围的各种干扰随时地威胁着它的正常运行，而且它所担当的控制重任又不允许它发生
异常现象。
因此在设计过程中把安全可靠放在首位。
（2）作维护方便
操作方便体现在操作简单、直观形象、便于掌握，并不要求操作工要掌握计算机知
识才能操作。
既要体现操作的先进性，又要兼顾原有得操作习惯。
维修方便体现在易于
查找故障，易于排除故障。
采用标准的功能没，模板式结构，便于更换故障模板。
并在
功能模板上安装状态指示灯和监测点，便于维修人员检查。
另外配制诊断程序用来查找
故障。
（3）时性强
工业控制机的实时性表现在对内部和外部事件能及时的响应，并做出响应的处理，
不丢失信息，不延误操作。
计算机处理的事件一般分为两类，一类是定时事件，如数椐
的定时采集、运算控制等；另一类是随机事件，如事故、报警等。
对于定时事件，系统
设置时钟保证定时处理。
对于随机事件系统设置中断，并根据故障的轻重缓急，预先分
配中断级别，一旦事故发生保证优先处理紧急故障。
（4）通用性好
工业控制计算机的通用灵活性体现在两个方面，一是硬件模板设计采用标准总线结构，配置各种通用的功能模板，以便在扩充功能时只需增加功能摸板就能实现；二是软
件模块或控制算法采用标准模块结构，用户使用时不需要二次开发，只需按要求选择各
功能模块，灵活地进行控制系统组态。
（5）济效益高
计算机控制应该带来高的经济效益，系统设计时要考虑性能价格比，要有市场竞争
意识。
经济效益表现两个方面，一是系统设计的性能价格比要尽可能高；二是投入产出
比要尽可能的低。
2、典型工业控制机介绍
（1）STD总线工业控制机
STD总线最早是由美国的Pro-log公司在1978年推出的，是目前国际上工业控制领域最流行的标准总线之一，也是我国优先重点发展的工业标准微机总线之一，它的正式标准为IEEE-961标准。
按STD总线标准设计制造的模块式计算机系统，称为STD总线工业控制机。
（2）PC总线工业控制机
IBM公司的PC总线微机最初是为了个人或办公室使用而设计的，它早期主要用于文字处理或一些简单的办公室事务处理。
早期产品基于一块大底板结构，加上几个I/O扩充槽。
大底板上具有8088处理器，加上一些存储器，控制逻辑电路等。
加入I/O扩充槽的目的是为了外接一些打印机、显示器、内存扩充和软盘驱动器接口卡等。
实例说明
1、工业炉控制的典型情况
为了保证燃料在炉膛内正常燃烧，必须保持燃料和空气的比值恒定。
它可以防止空气太多时，过剩空气带走大量热量；也可防止当空气太少时，由于燃料燃烧不完全而产生许多一氧化碳或碳黑。
为了保持所需的炉温，将测得的炉温送入计算机计算，进而控制燃料和空气阀门的开度。
为了保持炉膛压力恒定，避免在压力过低时从炉墙的缝隙处吸入大量过剩空气，或在压力过高时大量燃料通过缝隙逸出炉外，必须采用压力控制回路。
测得的炉膛压力送入计算机，进而控制烟道出口挡板的开度。
为了提高炉子的热效率，还须对炉子排出的废气进行分析，一般是用氧化锆传感器测量烟气中的微量氧，通过计算而得出其热效率，并用以指导燃烧控制。
图：工业炉的典型控制
2、计算机用作顺序控制的例子
这是一个原料混合和加热的控制系统，该装置的任务是：
(1)装入原料A，使液面达到贮槽的一半；
(2)装入原料B，使液面进一步升到百分之七十五；
(3)开始搅拌并加热到95℃，在此恒定温度上维持20min；
(4)停止搅拌和加热，开动排料泵抽出混合液，一直到液位低于贮槽的5％为止。
上述过程由计算机自动控制，按照一定的顺序重复进行，完成原料混合和加热控制。
图：计算机顺序控制。