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1、工业控制用计算机构成与特点工业控制用计算机构成与特点工业控制用计算机的构成：用于工业控制的计算机称为工业控制计算机。简称控制机。它由计算机和过程输入输出（I/O）通过两大部分组成。计算机是由主机、输入输出设备和外部磁盘机、磁带机等组成。在计算机外部又增加一部 分过程输入/输出通道，用来完成工业生产过程的检测数据送入计算机进行处理；另一方面 将计算机要行使对生产过程控制的命令、信息转换成工业控制对象的控制变量的信号，再送 往工业控制对象的控制器去。由控制器行使对生产设备运行控制。工业控制用计算机的特点：控制机与一般通用计算机相比较，有如下特点：（一）具有较完善的过程通道，便于将各种形式的信息变换
2、，并完成检测数据输入和控制信息 输出。输入生产过程检测信号有两大类：一类是电压或电流模拟信号：另一类是开关量或数字脉冲 量。开关量、脉冲量都属于数字信号。通常检测出的生产过程信号若是模拟量的话，已由一次 检测信号经放大、变换后（二次仪表）变为电压0 10伏或变为电0-10mA.这些模拟量必须经 过模/数转换器（ADC:Analog-Digital Cnverter）转换成数字量，才能被计算机所接受.同样输出控制量是数字信号，也得经过数/模转换器（DAC :Digital-Analog Cnverter）,将数 字信号转换成模拟信号0-10伏或（0-+5伏）或变为电流:0-10mA,再送入到控制
3、器去控制生 产设备的运行。通道中设置模/数转换器（ADC ）和数/模转换器（DAC）完成模拟量转换成数字量和数字量 转换成模拟量。如果检测生产过程的状态信号是数字量时进入通道一般采用隔离（光电、变压器、开关）的 数字量信号，只要藕合电位合适，就能被计算机接受。（二）要有比较完善的中段系统和高速数据通道，以使其能迅速响应生产过程发出的中段请 求，并能与生产过程实时交换信息。对来自过程输入/输出通道的中段请求，分成中段优先级别（有的复杂系统分成0.3型，其 中3型为过程通道中段，又把它分题0.7级），使来自生产过程的信息处理分轻重缓急，对 那些现场保存时间短的信号，优先级别就高，以便先进行处理。如
4、：炼钢过程中测钢水温度的 信号，在请求输入（请求中段）后，两秒钟之内得将测温的热电偶信号取进，并转换成数字量 送入计算机，这样急于处理的信号走高速通道。并把中段级别定高，使之在两秒之内能将信号 取进计算机。又如由大型光电光谱仪测得钢的成分，每种成分（如Mn、P、S、C等）在向计 算机送出时，请求计算机接受，限定计算机必须在此330ms之内取走，不然就送下一种成分 了。这要求将光谱仪送计算机数据的中段级别定高，便于优先处理，免得在规定时间内没有取 到该取到的数据。来自生产过程检测信号按着要求响应时间的长短来定出优先级别。又由完善 的中段功能保证控制机能协调工作。（三）具有高可靠性。工业生产常常是
5、连续（昼夜）生产，这就要求控制计算机具有高度可靠性。不能中途停机， 不能发生故障。目前的计算机都能作到几千小时不出一次故障。就是出了故障由于检查故障程 序比较完善也能在几分钟之内修复。为了使控制机防止外界干扰除了供电系统采用隔离变压器以外，在生产过程与过程通道之间 也采取隔离方法，使其计算机系统与外界的过程控制器和检查仪表之间没有公共地线。用如下 三种方法：（1）。用继电器隔离。（2）。用变压器隔离。（3）。用光电管隔离。（四）具有人机联系功能，以便实现人机对话，及时地对生产过程进行必要的干预。生产过程 常常会发生意外事故，或生产设备出现问题，控制失灵等，都需要人工停止计算机控制，或发 现控制
6、发生偏差，人工可修正控制。（五）具有能正确反映生产规律的数学模型，其数学模型只能近似反映出生产规律，其近似误 差愈小，或者说近似程度愈接近，就愈容易实现生产过程最佳控制，达到增加产量提高产品质 量、降低消耗、降低成本的目的。因此，实现计算机控制以后，要不断的改善、修正数学模型，提高数学模型近似程度是一项不可缺少的工作。（六）具有适于控制用的软件系统。包括操作系统的系统软件和应用软件，用以提高控制质 量，如适用于生产在线控制的实时操作系统，各种过程输入/输出通道的中断处理程序，过程 I/O数据传输过程出现错误的处理程序和实现过程控制应用程序。应当指出，对于现场生产过程的各种生产设备必须具备：1。具有能接受控制机（过程输入/输出通道）送来的控制信息，并对生产设备行使控制的控制 器或称控制部件。如是直流电机，常采用可控硅控制器，解接受控制器送来的控制信号控制马 达的起、停和快慢。有的是用常规控制仪表（PID仪表），由计算机给PID仪表设定或修正调 正值，由PID仪表按给定的调正值行使控制。2。能有检测生产设备的运行状态的一次仪表（部件）或二次转换仪表部件。检测仪表输出信 息能被控制机过程输入/输出通道所接受的模拟量和数字量。3。能有反映生产规律的数学模型。这是实现计算机控制生产的三个前提条件，只有具备这三个条件才谈得上计算机自动控制生 产过程。
