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 。
微型计算机近年来发展迅速,功能不断扩大,高档微型计算机已向小型计算机领域过渡,有的高档微型计算机已具备中型机功能。因此,微型机在工业控制领域愈来愈得到广泛应用。用单板微型计算机实现DDC级控制,用微型计算机实现SCC级监督管理控制,用高档微型计算机实现SCC或低层的MIS管理已屡见不鲜了。
一、 用单板微型计算机实现DDC级控制,结构简单、运行可靠、易于实现、成本低廉,因此得到广泛应用。
这种微型计算机控制系统中,一般是以一台单板微型计算机为核心,可以扩充几台单板机和扩充必要的RAM、EPROM、并行I/O接口,串行I/O接口,计时器等构成。
单板微型计算机厂家在出厂时就考虑到功能扩充的可能,具备各种扩充板,如存储扩展板、I/O扩展板、通信扩展板等。可根据受控对象的需要构成积木式单板微型计算机控制系统。
二、 工业控制微型计算机系统
当信息处理量大,计算多,功能要求较高时, 可用存储量较大和比较齐全的外部设备的微型计算机系统。
这类微型计算机系统主要由下面硬件与软件构成:
(一)硬件
1. CPU:Intel 8080A/8085,Z80(Z80A),MC6800;
2. 内存储容量:RAM4… 16KB、EPROM4… 16KB;最大可扩充至上64KB;
3. 并行I/O接口:8位,4… 6个;
4. 串行I/O接口:2个,RS232(RS— 232C)或RS— 422;
5. 定时/计数器:4个;
6. 中断方式:根据CPU种类,设置优先中断控制电路,如选用可编程序中断控制器 Intel8259;
7. 模拟输入通道: 16路, 10或12位A/D转换器;
8. 模拟量输出通道

路, 10或12位A/D转换器;
9. 开关量输入: 24点, 光电隔离式;
10. 开关量输出: 32点, 继电器接点输出;
11. 开关量输出切换手动操作面板;
12. 模拟型操作面板: 指示和设定给定值、测量值及阀位;手/自动切换开关;手动旋钮等;
13. 打印机一台:用于定时或随机打印;
14. 人— 机联系接口,有两种可以选用:
(1)DEP数据操作面板;
(2)CRT监视显示终端;
15. 实时时钟及报警;
16. 盒式磁带1合:用于记录信息与数据;
17. 软磁盘:5英寸双面双密度;
18. 供电系统:交流220V、50Hz、配有隔离变压器,并具有通电自动启动和断电保护功能。
上述各项有的是必备,有的是可以选用,还有的可根据需要进行扩展。
(二) 软件
系统软件:管理程序(监控程序)
应用软件:实施控制作用的控制算法软件包。
三、 集中分散式控制系统TDCS
自75年美国Honeywell研制成集中分散式控制(TDC-2000)系统之后,美国、日本等国的一些公司也相继出厂。
TDCS是以微型计算机为核心,与数据通讯系统、CRT显示器以及用于数据采集和控制的过程接口相结合的新型控制系统。
TDCS将系统控制任务分散给各个子系统独立完成,这使局部出现故障不影响全局,可使“ 危险分散” 开来。而将操作、显示部分高度集中于监控级和管理级的计算机,使得操作人员实现集中监控和生产管理工作。
可以看出TDCS是属于多级(多层)结构。分散过程控制级包括若干个基本控制系 统,每个系统分别由一台微型机为核心,扩展必要的RAM,EPROM和I/O接口,再加上过程输入/输出通道(包括ADC和DAC)以及常用的应用程序所组成。每个控制系统都独立完成受控的生产过程数据采集和实时控制任务。
集中监视控制级用一台带有软盘驱动器的微型计算机,来完成生产过程的数据处理和最优控制,并利用CRT工作站对生产过程实现集中显示、报警和人机联系等监视操作。
生产管理指挥是各级的决策指挥中心。所使用的设备比起前两级在性能与规模上都要高出一个档次。根据订货合同的需求和工厂的实际现状,确定最好的生产计划,并下达。