計算機(jī)控制系統(tǒng)是以計算機(jī)控制技術(shù)與控制理論為基礎(chǔ),在“施控”和“被控”之中“控制策略”是內(nèi)核。計算機(jī)控制的領(lǐng)域非常廣泛,被控對象可以從小到大,從簡單到復(fù)雜。計算機(jī)可以控制單個電機(jī)或閥門,也可控制和管理一個車間,整個工廠以至整個企業(yè)。計算機(jī)信息處理技術(shù)的發(fā)展,也從數(shù)字發(fā)展到文字,從黑白到彩色,從無聲到有聲,從本地到遠(yuǎn)方。有關(guān)專家預(yù)測,計算機(jī)將向微型化、巨型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體以及智能方向發(fā)展,工業(yè)控制也從“最底層測控”發(fā)展到集“管控一體化”的cims工程發(fā)展。
計算機(jī)控制系統(tǒng)的根本是實(shí)現(xiàn)開、閉環(huán)控制:以實(shí)現(xiàn)程序順序控制、pid控制、有限拍控制、復(fù)雜規(guī)律的控制、智能控制。所構(gòu)成的系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、直接數(shù)字控制、監(jiān)督控制、分級控制、集散控制、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。工控計算機(jī)系統(tǒng)由80年代初,從單板機(jī)、單片機(jī)到現(xiàn)在的ipc、pci、嵌入式系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)。目前工控系統(tǒng)機(jī)特別受到關(guān)注的問題集中在如下幾方面:
(1)ipc因pc機(jī)硬、軟件資源豐富、產(chǎn)量大、價格低、質(zhì)量高,為廣大技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可。目前,pc機(jī)占通用計算機(jī)95%以上。這是工業(yè)pc熱的基礎(chǔ)。ipc是在機(jī)箱中插入各種高性能的cpu卡、ram、rom/flash電子盤,各類外設(shè)卡及工業(yè)i/o卡,便構(gòu)成了一個工業(yè)控制過程控制ipc硬件系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)上采用個人電腦顯示器與觸模屏;除適合卡板豎插的機(jī)箱結(jié)構(gòu),還普遍推出前后插的機(jī)箱結(jié)構(gòu);適用于中小系統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)。
(2)嵌入式pc,即嵌入式計算機(jī):“嵌入”到設(shè)備內(nèi)部,提供用戶接口,管理數(shù)據(jù)輸入、輸出,指導(dǎo)設(shè)備工作的計算機(jī)。目前,在嵌入式設(shè)計中使用最多的還是80386和80486。這種cpu性能價格比高,有inbbb、ibm、cyrixs、amd和ti等著名cpu制造商支持;有豐富的軟件支撐。嵌入式pc能在惡劣環(huán)境下長期可靠工作。它是對以往單片機(jī)系統(tǒng)以及ipc工控系統(tǒng)機(jī)的替代、拓展和完善。同時它的應(yīng)用思想可擴(kuò)展延伸出象mic2000、pc/104系統(tǒng)以及嵌入wince系統(tǒng)等。
(3)內(nèi)部總線pci:pci隨著cpu性能的不斷提高,總線結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段。局部總線有兩種標(biāo)準(zhǔn):vesa和pci這兩個總線的數(shù)據(jù)寬度均為32位,并可擴(kuò)展到64位,數(shù)據(jù)傳輸率132mb~264mb/s,但vl總線受cpu時鐘頻率的限制,只為inbbb486芯片所專用,而pci總線是一個經(jīng)濟(jì)實(shí)用的高性能總線?,F(xiàn)pci不僅用于pc機(jī),還向通訊等很廣泛領(lǐng)域擴(kuò)展。
(4)外部總線:現(xiàn)場總線。現(xiàn)場總線是連接設(shè)置在工業(yè)過程現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備的數(shù)字化、雙向、多向通信網(wǎng)絡(luò)。它具有消除4~20ma信號傳輸瓶頸現(xiàn)象等很多優(yōu)點(diǎn),意義深遠(yuǎn),因此受到國際上自動控制、儀表產(chǎn)業(yè)、計算機(jī)產(chǎn)業(yè)界的高度重視,有良好的發(fā)展前景。目前,較為流行的現(xiàn)場總線有ff、profibus、can、lonworks、hart。此外,外部總線一種簡單形式“遠(yuǎn)端模塊總線采集系統(tǒng)”也被普遍采用。










