工控機在智能系統(tǒng)中的應用分析文章標題：工控機在智能系統(tǒng)中的應用分析摘要：智能控制器是針對機電一體化系統(tǒng)的智能控制器件，利用工控機可使智能系統(tǒng)更好地適應工業(yè)現(xiàn)場的使用要求，提高智能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。作者設計了工控機在智能系統(tǒng)中的應用模式，探討了工控機在智能系統(tǒng)中可行性新技術(shù)。關(guān)鍵詞：工控機，智能系統(tǒng)，嵌入式：TP391.8：：1引言控制器是向系統(tǒng)部件提供協(xié)同運行所需要的控制信號。20世紀90年代以來，計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的開展促使控制系統(tǒng)向數(shù)字式、分布式、開放可互操作和面向開放式互連網(wǎng)絡的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)開展。新型工業(yè)控制系統(tǒng)及產(chǎn)品的應用系統(tǒng)具有的一些控制要求和特點，如實時控制、分布控制、事件驅(qū)動控制、智能系統(tǒng)控制，不僅提高了系統(tǒng)的控制功能，同時也對其系統(tǒng)功能的實現(xiàn)提出了新形式和高要求。在此所講的控制器主要是針對機電一體化系統(tǒng)的控制器件，例如：采用工業(yè)控制計算機、單片機、可編程序控制器等，在計算機輔助設計與制造、數(shù)控機床、工業(yè)機器人、自動生產(chǎn)線等領(lǐng)域進行了廣泛的應用。為了使微機控制系統(tǒng)能夠很好地適應工業(yè)現(xiàn)場的使用要求，計算機公司專門研制了工業(yè)控制計算機，簡稱工控機，工控機采用標準總線和模板結(jié)構(gòu)，具有許多顯著的優(yōu)點，因而得到了越來越廣泛的應用。目前國內(nèi)使用最多的工控機是STD總線工控機和PC總線工控機。2工控機的功能模塊工控機的功能模板可分為系統(tǒng)模板、I/O接口類模板和通信類模板三大類。對于STD總線工控機來說，系統(tǒng)模板包括CPU模板、存儲器模板、人機接口和系統(tǒng)支持模板。對于PC總線工控機來說，系統(tǒng)模板就是一體化CPU板。I/O接口類模板包括開關(guān)量I/O模板、A/D轉(zhuǎn)換模板、D/A轉(zhuǎn)換模板、信號調(diào)理板、繼電器輸出板等。通信類模板包括如RS-232C接口板、USB接口板、GPIB接口板、工業(yè)局部網(wǎng)絡接口板等。工控機的模板式結(jié)構(gòu)，使用戶能夠根據(jù)實際需要方便地選擇配置。例如：嵌入式主機板、IntelPentium處理器、DDR內(nèi)存、支持2個LAN網(wǎng)卡、支持LCD和VGA顯示、支持Audio、2個USB接口等配置。選用時可查閱相關(guān)計算機公司的產(chǎn)品目錄。在進行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上確定選用哪些模板來組成應用系統(tǒng)。主要表現(xiàn)在輸入輸出接口及相關(guān)的控制設備，配上系統(tǒng)軟件和設計的應用軟件后，系統(tǒng)就能實現(xiàn)相關(guān)的檢測和控制，并具有圖形顯示和打印功能。3工控機應用系統(tǒng)3.1檢測、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和順序控制系統(tǒng)檢測、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應用工控機對生產(chǎn)過程的各種參數(shù)進行檢測，將檢測結(jié)果存儲、顯示或打印，繪制成表格或曲線；并能根據(jù)需要對檢測的數(shù)據(jù)進行處理；當測量值超過規(guī)定值或發(fā)生其它故障時，能發(fā)出聲光報警。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。順序控制系統(tǒng)是在工控機控制下，使生產(chǎn)設備按照預先確定的某種順序有規(guī)律地進行工作。圖1工控機檢測、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)即DDC系統(tǒng)，是利用工控機作為數(shù)字調(diào)節(jié)裝置，直接對生產(chǎn)過程進行控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖2工控機DDC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.3監(jiān)督控制系統(tǒng)監(jiān)督控制系統(tǒng)即SCC系統(tǒng)，是根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的有關(guān)參數(shù)和狀態(tài)信息，按照被控裝置的數(shù)學模型和控制算法算出最正確工藝給定值，送DDC工控機作為控制依據(jù)。由DDC工控機實現(xiàn)PDI或前饋控制，直接指揮生產(chǎn)。也可不要DDC，其功能由SCC兼管。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。圖3工控機SCC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4分存式控制系統(tǒng)在生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)過程復雜的情況平，控制系統(tǒng)可由多級組成，具有不同的結(jié)構(gòu)形式，亦稱集散控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。圖4工控機分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4工控機新技術(shù)（1）現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS自動化技術(shù)正經(jīng)歷重大變革，我們的工作實質(zhì)上是圍繞這種變革進行的。由于現(xiàn)場總線技術(shù)的開展，新一代的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS正走向?qū)嵱没?，這是自動化技術(shù)革新的一個重要熱點，它將給自動化技術(shù)帶來一次深刻的革命。FCS的關(guān)鍵要點是：FCS的基礎(chǔ)是數(shù)字化智能化現(xiàn)場裝置；FCS的核心是現(xiàn)場總線協(xié)議，即總線標準；FCS的本質(zhì)是信息處理的現(xiàn)場化和網(wǎng)絡化。（2）PC-based工業(yè)控制計算機PC-based（包括嵌入式PC）控制系統(tǒng)亦稱IPC，正以20以上的速率增長，遠遠超出了FCS。這主要在于PC機的開放性，它具有豐富的硬件資源、軟件資源和人力資源，既得利于廣大工程技術(shù)人員的支持，也為廣大