图5-10智能机器人的一般结构 第二节工业控制计算机 工业控制计算机是用于工业控制现场的计算机，它是处理来自检测传感器的输入信息，并把 处理结果输出到执行机构去控制生产过程，同时可对生产进行监督、管理的计算机系统。应用于 工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器(PLC入总线工控机等类型。 根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，我们可以采用不同的微型计算机。对于 小系统 般监视控制量为开关量和少量数据信息的模拟量，这类系统采用单片机或可编程控 器就能满足控制要求。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD 总线工控机、IBM-PC总线工控机、Multibus工控机等。对于多层次、复杂的机电一体化系统， 则要采用分级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象的特点，可分别采用单 片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。 、工业控制计算机的特点及要求 由于工业控制计算机的应用对象及使用环境的特殊性，决定了工业控制机主要有以下一些特 点和要求。 1、实时性 实时性是指计算机控制系统能在限定的时间内对外来事件作出反应的能力。为满足实时控制 要求，通常慨要求从信息采集到生产设备受到控制作用的时间尽可能短，又要求系统能实时地监 视现场的各种工艺参数，并进行在线修正，对紧急事故能及时处理。因此，工业控制计算机应具 有较完善的中惭处理系统以及快速信号通道。 2、高可靠性 工业控制计算机通常控制者工业过程的运行，如果其质量不高，运行时发生故障，又没有相 应的冗余措施，则轻者使生产停顿，重者可能产生灾难性的后果。很多生产过程是日夜不停地连 续运转，因此要求与这些过程相连的工业控制机也必须无故障地连续运行，实现对生产过程的正 确控制。另外，许多用于工业现场工业控制机，环墙恶劣，需动、冲击、噪声、高领细射及电磁 波干扰往往十分严重，以上这一切都要求工业控制计算机具有高质量和很强的抗干扰能力，并且 具有较长的平均无故障间隔时间。 3、硬件配置的可装配可扩充性 工业控制计算机的使用场合干差万别，系统性能、容量要求、处理速度等都不一样，特别是 与现场相联接的外围设备的接口种类、数量等差别更大，因此宜采用模块化设计方法。 4、可维护性 工业控制计算机应有很好的可维护性，这要求系统的结构设计合理，便于维修，系统使用的 板级产品一致性好，更换模板后，系统的运行状态和精度不受影响：软件和硬件的诊断功能强， 在系统出现故障时，能快速准确地定位。另外，模块化模板上的信号应加上隔离措施，保证发生 故障时故障不会扩散，这也可使故障定位变得容易， 作为计算机控制系统的设计者，应根据机电一体化系统（或产品）中的信总处理量、应用环境， 市场状况及操作老特占经济合理代洗的工业控制机产品。 二、单片微型计算机 单片微型计算机简称为单片机，它是将©PU、RAM、OM和/O接口集成在块芯片上 同时还具有定时计数、通讯和中断等功能的微型计算机。自1976年nt公司首片单片机问世7 图 5-10 智能机器人的一般结构 第二节 工业控制计算机 工业控制计算机是用于工业控制现场的计算机，它是处理来自检测传感器的输入信息，并把 处理结果输出到执行机构去控制生产过程，同时可对生产进行监督、管理的计算机系统。应用于 工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC）、总线工控机等类型。 根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，我们可以采用不同的微型计算机。对于 小系统，一般监视控制量为开关量和少量数据信息的模拟量，这类系统采用单片机或可编程控制 器就能满足控制要求。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如 STD 总线工控机、IBM-PC 总线工控机、Multibus 工控机等。对于多层次、复杂的机电一体化系统， 则要采用分级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象的特点，可分别采用单 片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。 一、工业控制计算机的特点及要求 由于工业控制计算机的应用对象及使用环境的特殊性，决定了工业控制机主要有以下一些特 点和要求。 1、实时性 实时性是指计算机控制系统能在限定的时间内对外来事件作出反应的能力。为满足实时控制 要求，通常既要求从信息采集到生产设备受到控制作用的时间尽可能短，又要求系统能实时地监 视现场的各种工艺参数，并进行在线修正，对紧急事故能及时处理。因此，工业控制计算机应具 有较完善的中断处理系统以及快速信号通道。 2、高可靠性 工业控制计算机通常控制着工业过程的运行，如果其质量不高，运行时发生故障，又没有相 应的冗余措施，则轻者使生产停顿，重者可能产生灾难性的后果。很多生产过程是日夜不停地连 续运转，因此要求与这些过程相连的工业控制机也必须无故障地连续运行，实现对生产过程的正 确控制。另外，许多用于工业现场工业控制机，环境恶劣，震动、冲击、噪声、高频辐射及电磁 波干扰往往十分严重，以上这一切都要求工业控制计算机具有高质量和很强的抗干扰能力，并且 具有较长的平均无故障间隔时间。 3、硬件配置的可装配可扩充性 工业控制计算机的使用场合干差万别，系统性能、容量要求、处理速度等都不一样，特别是 与现场相联接的外围设备的接口种类、数量等差别更大，因此宜采用模块化设计方法。 4、可维护性 工业控制计算机应有很好的可维护性，这要求系统的结构设计合理，便于维修，系统使用的 板级产品一致性好，更换模板后，系统的运行状态和精度不受影响；软件和硬件的诊断功能强， 在系统出现故障时，能快速准确地定位。另外，模块化模板上的信号应加上隔离措施，保证发生 故障时故障不会扩散，这也可使故障定位变得容易。 作为计算机控制系统的设计者，应根据机电一体化系统（或产品）中的信息处理量、应用环境、 市场状况及操作者特点经济合理优选的工业控制机产品。 二、单片微型计算机 单片微型计算机简称为单片机，它是将 CPU、RAM、ROM 和 I/O接口集成在一块芯片上， 同时还具有定时/计数、通讯和中断等功能的微型计算机。自 1976年 Intel 公司首片单片机问世以