微型計算機控制系統概述

五、計算機集成制造系統(CIMS) ——清華大學的國家CIMS工程技術研究中心的CIMS —ERC 總體結構: 4層遞階控制體系結構 層次組成: (1)工廠/車間層 (2)單元層 (3)工作站 (4)設備層 第31頁/共44頁 六、現場總線控制系統(FCS) 現場總線控制系統是分布控制系統的更新換代產品 并且已經成為工業生產過程自動化領域中一個新的熱點。 1、 FCS結構 FCS結構如圖1.11所示。 圖1.11 現場總線控制系統結構框圖 第32頁/共44頁 六、現場總線控制系統(FCS) 2、特點 現場控制系統與傳統的分布控制系統相比，有如下的特點。 (1)數字化的信息傳輸 (2)分散的系統結構 (3)方便的互操作性 (4)開放的互聯網絡 (5)多種傳輸媒介和拓撲結構 第33頁/共44頁 一、單片微型計算機 單片微型計算機又稱微控制器。與微型計算機相比，單片機具有如下特點。 1、集成度高，功能強 單片機的設計拋開了以微處理器為核心構成微機的模式，充分考慮到控制的需要，將CPU、存貯器，并串行I/O口定時計數器，A/D轉換器、脈寬調制器等功能部件集成在一塊芯片上成為面向控制的微控制器。 2、結構合理 (1)存儲容量大； (2)速度快。 3、抗干擾能力強 4、指令豐富 1.4 微型計算機控制系統的發展概況 第34頁/共44頁 二、可編程序控制器(PC) PC(或稱PLC)是微機技術和常規繼電邏輯控制概念相結合的產物，其低端為常規繼電邏輯控制的替代裝置而高端成為一種高性能的工業控制機。 PC是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算，順序控制、定時、計數和算術操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于使工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 PC以順控，程控為其特長，也能進行PID回路控制，實現DDC，通過聯網，實現生產過程綜合自動化，其應用非常廣泛，從單機自動化如機床、機器人、電梯控制到自動化生產線如連鑄、電鍍、裝配，從FMS(柔性制造系統)到工業局部網絡，倍受工業界重視。 1.4 微型計算機控制系統的發展概況 第35頁/共44頁 1、PLC的功能 (1)條件控制 (2)定時控制 (3)計數控制 (4)順序控制 (5)模\數(A\D)、數\模(D\A)轉換 (6)數據處理 (7)通信與聯網 2、PLC的特點 (1)可靠性高 (2)編程容易 第36頁/共44頁 (3)組合靈活 (4)輸入\輸出功能模塊齊全 (5)安裝方便 (6)運行速度快 3、PLC的分類 (1)低檔PLC (2)中檔PLC (3)高檔PLC 三、STD總線工業控制機 1、STD總線工業控制機的特點 第37頁/共44頁 (1)小板結構，模塊化設計 (2)標準化及兼容性 (3)面向I/O設計 (4)高可靠性 2、STD總線工業控制機系統的組成 　　STD總線工業控制機的最小系統，主要包括CPU板、存儲器板、系統支持板等，然后再根據實際系統的要求選用各種I\O接口板。 四、工業PC １、 含義：工業PC就是在原來個人計算機的基礎上進行改造，使其在系統結構及功能模塊的劃分上更適合工業過程控制的需要。 ２、工業PC與個人計算機區別 　(1)取消了PC中的主板，將原來的大主板變成通用的底板總線插　　座系統；　 　(2)將主板分成幾塊PC插件; 　(3)把原PC電源改成工業電源； 　(4)采用密封機箱，并采用內部正壓送風； 　(5)配以相應的工業應用軟件。 第38頁/共44頁 五、微型計算機控制系統選用控制機的原則 １、對于小型控制系統、智能化儀器及智能化接口盡量采用自行設計單片機模式； ２、如果是一個新產品或用量較大，也盡量采用單片機開發； ３、對于中等規模的控制系統，為了加快系統的開發速度，盡量選用現成的工業控制機，如PLC，STD總線工業控制機等，應用軟件一般 可自行開發； ４、對于大型的工業控制系統，最好選用工業PC或專用集散控制系統，軟件可自行采用高級語言開發或買現成的組合軟件。 第39頁/共44頁 六、微型計算機控制系統的發展趨勢 　微機控制在各行各業得到了廣泛的應用，并取得了顯著的效果。 １、大力推廣應用成熟的先進技術 (1)普及應用可編程控制邏輯器(PLC) (2)廣泛使用智能化的調節器 (3)采用新型的DCS和FCS ２、大力研究和發展智能控制系統 (1)

總結

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