文档介绍：

第一章

计算机控制系统的作用及功能

作用:实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。

功能:在初期,实现模拟系统的一种近似,获得与模拟控制系统相同的效果;随着各种新技术(如新控制策略、现场总线、网络技术等)的出现,可完成常规控制无法完成的任务。

实时、在线及其相互关系

实时是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制,超出这个时间就失去控制的时机,控制也就失去了意义。在线是指在计算机控制系统中,生产过程和计算机直接相联,并受计算机控制的方式。二者之间的关系为:一个在线的系统不一定是一个实时系统,但一个实时控制系统必定是在gb线系统。

IPC: Industrial puter 工业控制计算机,工控机

DDC:Direct Digital Control 直接数字控制

SCC:puter Control 监督计算机控制

DCS:Distributed Control System 集散控制系统,分布式控制系统

FCS:Fieldbus Control System 现场总线控制系统

ERP:Enterprise Resources Planning 企业资源信息管理系统

CIMS: Computer Integrated Manufacturing System 计算机集成制造系统

CIPS: Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统

计算机控制系统的典型形式,组成框图及其特点

典型形式有:操作指导控制系统,直接数字控制系统,监督控制系统,集散控制系统,现场总线控制系统及综合自动化系统。

工业控制机的硬件组成

主机板、内部总线和外部总线、磁盘系统、通信接口、人机接口、输入输出通道

工业控制机的软件组成

系统软件:多任务操作系统,引导系统,调度执行程序

应用软件:过程输入程序,过程控制程序,过程输出程序,人机接口程序,打印显示程序和公共子程序等

工业控制机的总线结构

分为内部总线和外部总线。内部总线是工控机内部各组成部分进行信息传送的公共通道,是一组信号线的集合;外部总线是工控机与其他计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。

RS-232C的特点

最大通信距离为15米,波特率不大于20kbps,传送一种信号只用一根信号线,对于多根信号线,它们的地线是公共的。

IPC和PC的差别

1)将大母板变成通用底板总线插座;

2)将母板分成几块PC插件(CPU板、存储器板等);

3)将普通电源变成工业电源;

4)密封机箱,内部正压送风;

5)工业应用软件。

工业控制机的特点

可靠性高、可维修性好、环境适应性强、控制实时性强、输入输出通道完善、软件丰富。

第二章

总线的定义、层次结构和种类

所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令、地址和数据)的一组信号线。

以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可分为片级总线和系统总线。

片级总线包括数据总线、地址总线、控制总线、总线、 SPI总线、SCI总线等;

系统总线包括ISA总线、EISA总线、 VESA总线、PCI总线等;

外部总线包括RS-232C、RS-485、IEEE-488、USB等总线。在工业控制中还定义了其他总线,如VME、STD、PC-pact PCI等。

PCI(ponent Interconnect)是美国SIG(Special Interest Group of Association for Cmputer Machinery)集团推出的64位总线。该总线的最高总线频率为33MHz,数据传输率为80MB/s(峰值为133MB/s)。

RS-232/RS-422/RS-485串行通信总线原理图、特点

RS-422的特点是能在较长距离内明显提高数据速率,采用平衡驱动,差分接受方式;RS-485是RS-422的变型,与RS-422A都采用平衡差分电路,为半双工工作方式。

I/O端口地址译码技术

线选法、全译码法、部分译码

小功率输入调理电路及其工作原理

它将接点的接通和断开动作,转换成TTL电平信号与计算机相连。

大功率输入调理电路及其工作原理

在大功率系统中,需要从电磁离合等大功率的接点输入信号。为了使接点工作可靠,接点两端至少要加24V以上的直流电压。但是这种电路由于所带电压高,因此高压与低压之间需要用光耦合器进行隔离。★

小功率直流驱动电路及其工作原理

①功率晶体管输出驱动继电器电路②达林顿阵列输出驱动继电器电路

大功率交流驱动电路及其工作原理

使用固态继电器(SSR),输入输出之间采用光耦合器进行隔离。零交叉电路可使交流电压

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