工業(yè)控制計算機綜述

1、2.7 2.7 工業(yè)控制計算機工業(yè)控制計算機知識與能力目標知識與能力目標了解工業(yè)控制計算機的功能了解工業(yè)控制計算機的功能1 了解工業(yè)控制計算機的構成了解工業(yè)控制計算機的構成2 了解常用的工業(yè)控制計算機了解常用的工業(yè)控制計算機3 了解工業(yè)控制計算機的應用了解工業(yè)控制計算機的應用4任務一任務一 了解工業(yè)控制計算機的功能了解工業(yè)控制計算機的功能 工業(yè)控制計算機工業(yè)控制計算機是用于實現(xiàn)工是用于實現(xiàn)工業(yè)生產過程控制和管理的計算機，又業(yè)生產過程控制和管理的計算機，又稱為過程計算機。是自動化技術工具稱為過程計算機。是自動化技術工具中最重要的設備。中最重要的設備。任務一任務一 了解工業(yè)控制計算機的功能了解工業(yè)

2、控制計算機的功能巡回檢測和數(shù)據處理順序控制和數(shù)值控制操作指導直接數(shù)字控制監(jiān)督控制工廠管理或調度主機主機過程接口過程接口人機接口人機接口任務二任務二 了解工業(yè)控制計算機的構成了解工業(yè)控制計算機的構成工業(yè)控制計工業(yè)控制計算機算機abc 1. 加固型工業(yè)控制計算機 2. 面板式工業(yè)控制機 3. 工業(yè)工作站 4. Compact PCI 工業(yè)控制計算機 任務三任務三 了解工業(yè)控制計算機的種類了解工業(yè)控制計算機的種類加固型工業(yè)控制計算機加固型工業(yè)控制計算機 目前流行的一般工業(yè)控制計算機多采用全鋼標準機架機箱，基本配置與一般PC機相同，芯片采用工業(yè)級芯片，采用無源母板和ALLINONE主板，留有多個槽口供

3、插入各類IO模扳作擴展之用，選用工業(yè)級抗干擾電源，機箱帶防震夾，采用半導體虛擬存儲器磁盤卡和加保護膜的鍵盤。這些結構上的改造提高了工業(yè)控制計算機對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的適應性。但就其本質而言還只是一般PC機的改良型，還必須在可靠性，抗干擾能力及模板設計等方面采取新的措施。 IPC-610 全鋼結構的機箱滿足EIA RS-310C 19”架裝標準。它能安裝多款14槽ISA或PCI總線無源底板和多款工業(yè)電源，構成多款IPC系統(tǒng)。 突出的特點是防塵、抗震、抗沖擊，并能適應工業(yè)環(huán)境下很寬的溫度變化要求。機箱前面板上帶防塵網的風扇向箱體內吹風，使箱體內產生正壓用以防塵。機箱的前門帶鎖，可防止電源開關、復位開關等

4、被誤操作，增加了安全性。 典型產品為研華公司的典型產品為研華公司的6xx系列產品系列產品IPC-6xx系列產品外形系列產品外形冷卻系統(tǒng)內部結構 驅動器安裝架外形尺寸ISA總線無源底板 ISA+PCI總線無源底板CPU卡面板式工業(yè)控制機(Panel Computer) 這是一種緊湊型的工業(yè)控制機。它是一種將主機、顯示器(觸模式屏幕，可代替鍵盤)、電源、軟盤驅動器和串行接口集中在一起的一體化工業(yè)控制機，具有體積小巧、重量輕的特點。顯示器為超薄型顯示器。彩色顯示器有TFT型及STN型。單色顯示器有LCD和EL型之分。這種緊湊型工業(yè)控制機非常適合于應用在對計算機系統(tǒng)體積要求比較高的機電一體化系統(tǒng)中。工

5、業(yè)工作站工業(yè)工作站 這是一種將IPC主機、顯示器、操作面板集為一體的IPC機。主機采用主流CPU。顯示器可采用一般的1420英寸彩色CRT顯示器，也可采用LCD顯示器。操作面板為操作式鍵盤。采用19英寸架裝結構，工業(yè)工作站具有很強的信息處理能力和大量的I/O擴展槽。可以作為中小型控制系統(tǒng)的工作站或主機。 CompactPCI 工業(yè)控制計算機工業(yè)控制計算機 CompactPCI是compact peripheral component interconnect 的英文縮寫，意思是“堅實的PCI”。簡單地說，CompactPCI是PCI總線的電氣和軟件標準加歐式卡的工業(yè)組裝標準，它是當今最新的一種

6、工業(yè)計算機標準。 CompactPCI與傳統(tǒng)工業(yè)PC對比，具有以下幾個特性 維護性維護性 抗震性抗震性 通風性通風性 從傳統(tǒng)工業(yè)PC系統(tǒng)上更換一塊板卡常常是相當耗時的；用戶需松開并移去機箱蓋，從板卡上斷開所有連接，換卡，重新連線，重新上機箱蓋。由于板卡與外圍設備之間可能會有一些內部連接電纜。而換卡時必須將這些連線斷開，因此這一過程是很容易出錯的。所以在維護性方面，傳統(tǒng)工業(yè)PC系統(tǒng)無法做到像CompactPCI系統(tǒng)這樣簡潔而高效。 另一方面，CompactPCI設計為可以從前面板拔插板卡。更換CompactPCI板卡非常簡單，無需拆下機箱蓋。此外，如果I/O接線都是通過后面板時，前面Compac

7、tPCI板卡上沒有任何連線，更換板卡非?？旖莺啽?，維護時間將會大大縮短。 CompactPCI支持熱插拔技術，即不用關閉計算機系統(tǒng)電源來插拔或更換計算機配件，支持熱切換。 傳統(tǒng)工業(yè)PC不能對系統(tǒng)中的外圍設備板上提供可靠而安全的支持，插于其中的板卡只固定于一點?？ǖ捻敹撕偷撞恳矝]有導軌支持，因此卡與槽的連接處也容易在震動中接觸不良。 CompactPCI卡牢牢地固定在機箱上，頂端和底部均有導軌支持。前面板緊固裝置將前面板與周圍的機架安全地固定在一起?？ㄅc槽的連接部分通過針孔連接器緊密地連接。由于卡的四面均將其牢牢地固定地其位置上，因此即使在劇烈的沖擊和振動場合也能保證持久連接而不會接觸不良。 傳

8、統(tǒng)的工業(yè)PC機箱內空氣流動不暢，不能有效散熱，空氣流通為無源底板，板卡支架和磁盤驅動器所阻塞。冷空氣不能在所有板卡間循環(huán)流動，熱空氣也不能立刻排出機箱外。電子設備和電路板可能會因這些冷卻問題而損壞，導致電路板變形，斷線以及元件壽命縮短等。CompactPCI系統(tǒng)為系統(tǒng)中所有的發(fā)熱板卡提供了順暢的散熱路徑。冷空氣可以隨意在板卡間流動，并將熱量帶走。集成在板卡底部的風扇系統(tǒng)也加速了散熱過程。由于良好的機械設計帶來通暢的散熱路徑，CompactPCI系統(tǒng)極少出現(xiàn)散熱方面的問題。 全自動汽車安全性能檢測線測控系統(tǒng)全自動汽車安全性能檢測線測控系統(tǒng)任務任務四四 工業(yè)控制機應用舉例工業(yè)控制機應用舉例全自動汽

9、車安全性能檢測線測控系統(tǒng)全自動汽車安全性能檢測線測控系統(tǒng)1. 應用背景應用背景2. 汽車安全性能檢測的項目汽車安全性能檢測的項目3. 汽車安全檢測線的布局汽車安全檢測線的布局4. 自動測控系統(tǒng)硬件的構成與實現(xiàn)自動測控系統(tǒng)硬件的構成與實現(xiàn)5. 自動測控系統(tǒng)軟件的構成自動測控系統(tǒng)軟件的構成應用背景 目前我國汽車安全性能檢測實行定期檢測，過去對機動車的安全檢測基本采用眼看、耳聽、手摸等人工經驗判斷的方法。近十余年以來，已經實現(xiàn)了汽車安全檢測的儀器化。而采用計算機、智能化儀器儀表和網絡技術研制、推廣先進的汽車安全檢測系統(tǒng)，可以大大地提高檢測精度和準確性，并能有效地降低檢測時間和檢測人員的勞動強度。汽車

10、安全性能檢測的項目 (1) 汽車尾氣排放量檢測 (2) 車速表精度檢測 (3) 前照燈性能檢測 (4) 喇叭聲級 (5) 側滑量檢測 (6) 汽車軸重與總重量測試 (7) 制動力檢測汽車尾氣排放量檢測汽車尾氣排放量檢測 檢測汽車尾氣中有毒物質的排放濃度，使用排放分析儀檢測；通常汽油車檢測 CO和HC的含量，柴油車檢測煙度。車速表精度檢測車速表精度檢測 檢測汽車車速表指示精度，使用車速表試驗臺檢測。 前照燈性能檢測前照燈性能檢測 檢測汽車前照燈亮度、光軸偏移角等參數(shù)，通常使用自動式汽車前照燈測試儀檢測，分左右燈檢測；喇叭聲級喇叭聲級 檢測汽車喇叭聲音的大小，采用聲級計檢測； 90115dB(A)

11、側滑量檢測側滑量檢測 檢測汽車前輪的側滑量大小，采用側滑試驗臺檢測。汽車軸重與總重量測試汽車軸重與總重量測試 檢測汽車各軸軸重與總重量，為制動力檢測作準備，使用軸重測試儀測量，每次測量一個軸的重量。制動力檢測制動力檢測 檢測汽車各個車輪的制動力和手制動力，判定汽車制動性能是否合格，使用制動試驗臺測試，每次測量一個軸上的兩個車輪的制動力。汽車安全檢測線的汽車安全檢測線的布局（平面圖布局（平面圖） 自動測控系統(tǒng)硬件的構成與實現(xiàn)自動測控系統(tǒng)硬件的構成與實現(xiàn) (1) 檢測功能劃分檢測功能劃分 (2) 系統(tǒng)硬件配置系統(tǒng)硬件配置 計算機計算機、數(shù)據采集系統(tǒng)數(shù)據采集系統(tǒng)、車輛位置與檢測設備的車輛位置與檢測設

12、備的監(jiān)測和控制監(jiān)測和控制、檢測指示裝置檢測指示裝置 (3) 系統(tǒng)硬件構成圖系統(tǒng)硬件構成圖檢測功能劃分檢測功能劃分 將檢測功能與設備劃分成三個區(qū)： 1區(qū)：負責車輛信息登記； 2區(qū)：包括排放、車速、燈光、喇叭、側滑檢測； 3區(qū)：包括軸重、制動力檢測和檢測結果打印，數(shù)據庫管理。計算機計算機采用3臺工業(yè)控制計算機，每臺計算機配有10/100M的網卡，采用總線型或星形拓撲結構將三臺計算機聯(lián)網。三臺計算機編號為1#、2#、3#，分別完成對應的3個功能區(qū)的工作。 數(shù)據采集是保證檢測數(shù)據準確性的關鍵。 信號從各傳感器直接引出，這樣可增加系統(tǒng)的可靠性，即使設備其他部分發(fā)生故障，系統(tǒng)也不致停頓。2#、3#控制工作

13、站擴展槽各插有一塊具有12位A/D的模擬量接口模板； 信號的調理：將模擬信號轉換成數(shù)字信號，首先要對傳感器信號進行預處理，使各傳感器信號轉換為統(tǒng)一的0+5V的模擬量。 信號傳輸過程中會疊加干擾，采用模擬濾波和數(shù)字濾波相結合的方法消除干擾，模擬濾波主要濾掉50Hz的交流干擾，數(shù)字濾波則消除尖峰干擾，使過程曲線平滑，采用防脈沖干擾復合濾波法 。數(shù)據采集系統(tǒng)數(shù)據采集系統(tǒng) 在自動檢測線中，車輛位置與檢測設備的監(jiān)測和控制是保證自動檢測線按正確邏輯運作的關鍵。 監(jiān)測汽車在檢測線上位置的傳感器采用用高質量遠紅外光電開關；根據各個光電傳感器的輸出狀態(tài)判斷車輛的位置。 控制車速表試驗臺和制動試驗臺舉升器升降及電機起停，采用開關量輸出信號，通過控制繼電器和交流接觸器來實現(xiàn)控制，開關量的輸入輸出由插在2#和3#計算機擴展槽內的數(shù)字量輸入輸出接口卡提供。車輛位置與檢測設備的監(jiān)測和控制車輛位置與檢測設備的監(jiān)測和控制 為了給試車員提供指示，檢測線用高亮度LED發(fā)光塊組成顯示燈牌，指揮司機的操作并實時顯示檢測數(shù)據。