典型计算机控制系统简介.doc

第8章典型计算机控制系统简介本章的教学目的与要求掌握典型的计算机控制系统的结构、特点和设计方法。授课主要内容基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统基于数字调节器的计算机控制系统基于可编程控制器的计算机控制系统基于嵌入式系统的计算机控制系统分散控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成制造系统(CIMS)主要外语词汇Micro-ControllerUnit(MCU):微控器,DigitalSignalProcessor(DSP)数字信号处理器重点、难点及对学生的要求说明:带“***”表示要掌握的重点内容,带“**”表示要求理解的内容,带“*”表示要求了解的内容,带“☆”表示难点内容,无任何符号的表示要求自学的内容基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统***基于数字调节器的计算机控制系统***基于可编程控制器的计算机控制系统**基于嵌入式系统的计算机控制系统**分散控制系统(DCS)**现场总线控制系统(FCS)*计算机集成制造系统(CIMS)*辅助教学情况多媒体教学课件(POWERPOINT)复习思考题基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统基于数字调节器的计算机控制系统基于可编程控制器的计算机控制系统基于嵌入式系统的计算机控制系统分散控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成制造系统(CIMS)参考资料刘川来,胡乃平,计算机控制技术,青岛科技大学讲义本章将简要介绍目前常用的比较典型的计算机控制系统,主要包括基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统;基于数字调节器的计算机控制系统;基于PLC的计算机控制系统;基于嵌入式系统的计算机控制系统;分散控制系统;现场总线控制系统和计算机集成制造系统。(Industrial puter─IPC)是一种加固的增强型个人计算机,是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制用的计算机,简称工控机,它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。,主要有以下几部分组成。(1)全钢机箱(2)无源底板(3)工业电源(4)CPU卡(5)其他配件工业PC的特点专门为工业工程控制现场设计的工业PC机与普通微机相比,有以下特点:(1)工业PC总线设计支持各种模块化CPU卡和所有的IBM-PC/XT/AT总线接口板。(2)所有卡(CPU卡﹑CRT卡﹑磁盘控制卡和I/O接口卡)采用高度集成芯片,以减少故障率,并均为模块化﹑插板式,以便安装﹑更换和升级换代。所有的卡使用专用的固定架将插板压紧,防止震动引起的接触不良。(3)开放性好,兼容性好,吸收了PC机的全部功能,可直接运行PC机的各种应用软件。(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,可插入PC/XT或PC/AT总线模板。(5)机箱采用全刚机架,可防止电磁干扰;采用150W-350W带除尘过滤器地工业开关电源,具有足够地负载驱动能力。机箱内装有双风扇,正压对流排风,并装有滤尘网用以防尘。软盘驱动器安装采用橡皮缓冲防震,并有防尘门。(6)可内装RAM/ROM电子盘卡以取代机械磁盘,使PC机在工业环境下的操作具有高速﹑高可靠性﹑上电自动启动的功能。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。我国台湾地区是工控机的主要生产区,其品牌主要有研华、威达、艾讯、磐仪、大众、博文等厂家,其中,研华是世界三大工控厂商之一,在中国大陆及台湾市场均有较高的市场占有率,产品品种广泛。国内也有很多工控机品牌,如研祥、华控、康拓、艾雷斯、北京华北等。基于PC总线的板卡简介模拟量输入板卡(A/D卡)-1713数据采集卡模拟量输入板卡根据使用的A/D转换芯片和总线结构不同,其性能有很大的区别。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的精度和速度指标通常由板卡所采用的A/D转换芯片决定。-1720模拟量输出卡模拟量输出板卡(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