一、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成的一般形式
在工業(yè)環(huán)境中使用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，除去被控對(duì)象、檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)外，其余部分稱做“工業(yè)控制計(jì)算機(jī)”，簡(jiǎn)稱“工業(yè)控制機(jī)”或“工控機(jī)”。
計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng)包括主機(jī)和外圍設(shè)備，其中：
主機(jī)——是由中央處理器 (cpu) 和存儲(chǔ)器組成，它是控制系統(tǒng)的核心。
外圍設(shè)備——常用的外圍設(shè)備可按功能分為輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存儲(chǔ)器和通信設(shè)備等等。
二、工業(yè)控制機(jī)分類
1．可編程序控制器簡(jiǎn)稱plc
plc的特點(diǎn)是： 1) 工作可靠；
2) 可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接連接；
3) 積木式組合；
4) 編程操作容易；
5) 易于安裝及維修。
圖1 s7-200系列plc
2 ．單回路調(diào)節(jié)器
單回路調(diào)節(jié)器的主要特點(diǎn)是：
1) 實(shí)現(xiàn)了儀表和微機(jī)一體化；
2) 具有豐富的運(yùn)算和控制功能；
3) 有專用的系統(tǒng)組態(tài)器；
4) 人—機(jī)接口靈活；
5) 便與級(jí)間通信；
6) 有繼電保護(hù)和自診斷功能。
圖2 單回路調(diào)節(jié)器
3．總線式工業(yè)控制機(jī)
總線式工業(yè)控制機(jī)即是依賴于某種標(biāo)準(zhǔn)總線，按工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，包括主機(jī)在內(nèi)的各種i/o接口功能模板而組成的計(jì)算機(jī)。
圖3 總線式工業(yè)控制機(jī)
4．分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也稱為集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為集散控制系統(tǒng) (dcs) 。
5．單片微計(jì)算機(jī)
單片微計(jì)算機(jī)是將cpu、ram、rom、定時(shí)/計(jì)數(shù)、多功能i/o(并行、串行、a/d)、通信控制器，甚至圖形控制器、高級(jí)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)等都集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上。
三、std總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
1．std總線簡(jiǎn)述
std總線是一個(gè)通用工業(yè)控制的8位微型機(jī)總線，它定義了8位微處理器總線標(biāo)準(zhǔn)，可容納各種8位通用微處理器。
2．std總線的技術(shù)特點(diǎn)
(1) 小板結(jié)構(gòu)，高度的模板化。
(2) 嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化，廣泛的兼容性。
(3) 面向i/o的設(shè)計(jì)，適合工業(yè)控制應(yīng)用
(4) 高可靠性
3．std總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
std總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)就是由某種型號(hào)cpu芯片構(gòu)成的主機(jī)板和按要求配置的i/o功能模板共同插在帶有總線板的機(jī)箱內(nèi)，再配上相應(yīng)的電源而組成。
(1) z80系列
(2) 單片機(jī)系列
(3) 8088系列
4．std總線工業(yè)控制機(jī)的功能模板
(1) 人—機(jī)接口模板
(2) 輸入—輸出接口模板
(3) 串行通信接口和工業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)功能模板
應(yīng)用案例：為提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力建立了廢水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)建成一個(gè)由污水排放監(jiān)測(cè)子站、監(jiān)測(cè)中心站和管理中心（城市環(huán)保局）組成的城市廢水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)廢水和城市污水的自動(dòng)采樣、流量的在線監(jiān)測(cè)和主要污染因子的在線監(jiān)測(cè)；實(shí)時(shí)掌握企業(yè)及城市污水排放情況及污染物排放總量，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸；由監(jiān)測(cè)中心站的計(jì)算機(jī)控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測(cè)信息傳至城市環(huán)保局，由城市環(huán)保局對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理。
圖4 工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖