计算机控制与应用之工业控制机

1、计算机控制与应用之工业控制机53081128-尹超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

2、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

3、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，如数据 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

4、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

5、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。燃烧效率计算(1) 装入原料A(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 C