工厂用什么控制电脑系统的_工业电脑控制系统

1.工控机是什么设备

2.浅谈PLC的前景和未来

3.计算机控制系统的类型

4.工业系统中常用的OS类型是

5.简要说明计算机系统的构成与工作原理

6.工厂怎么实现远程监控

7.根据计算机在系统中的作用,计算机控制系统可分为哪几种类型？

工控机是专门为工业现场而设计的计算机。跟普通电脑区别如下：

一、机箱不同

1、工控机：机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。机箱内有专用底板，底板上有PCI和ISA插槽。机箱内有专门电源，电源有较强的抗干扰能力。

2、普通电脑：机箱采用普通结构，不具备防磁、防尘、防冲击的能力。

二、磁盘不同

1、工控机：配置硬盘容量小，数据安全性低

2、普通电脑：配置大容量磁盘，数据安全性较工控机要高。

三、用途不同

1、工控机：用于工业及人们生活的方方面面。路桥控制收费系统、医疗仪器、环境保护监测、通讯保障、智能交通管控系统、楼宇监控安防。

2、普通电脑：可以解决人工无法完成的各种科学计算问题。例如，工程设计、地震预测、气象预报、火箭发射等都需要由计算机承担庞大而复杂的计算量。

百度百科-工业控制计算机

百度百科-计算机

工控机是什么设备

单片机的应用

1、单片机在智能仪表中的应用单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。

2、单片机在机电一体化中的应用机电一体化是械工业发展的方向。机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品。

例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。

3、单片机在实时控制中的应用单片机广泛地用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。

4、单片机在分布式多机系统中的应用在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。

单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。

5、单片机在人类生活中的应用自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、电子玩具、收录机等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。

综合所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。

从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。

扩展资料

单片机的组成：

它通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体，其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其中，地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址，CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口；数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间。

或存储器与外设之间交换数据；控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。

单片机的特点由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特点，因而在各个领域都得到了迅猛的发展。

百度百科-单片机

浅谈PLC的前景和未来

工控机是专门为工业控制设计的计算机，用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。工控机经常会在环境比较恶劣的环境下运行，对数据的安全性要求也更高，所以工控机通常会进行加固、防尘、防潮、防腐蚀、防辐射等特殊设计。工控机对于扩展性的要求也非常高，接口的设计需要满足特定的外部设备，因此大多数情况下工控机需要单独定制才能满足需求。

什么是工控机？

工控机，是“工业控制计算机”的简称，是由大规模集成电路组成的微型计算机，是专门为工业现场而设计的计算机，具有计算机的主板、CPU、硬盘、内存、外接口、操作系统、计算能力、人机界面等属性和特征工控机，是“工业控制计算机”的简称，是由大规模集成电路组成的微型计算机，是专门为工业现场而设计的计算机，具有计算机的主板、CPU、硬盘、内存、外接口、操作系统、计算能力、人机界面等属性和特征。在目前，工控机的主要类别有：IPC(PC总线工业电脑)、PLC(可编程控制系统)、DCS(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。

工控机有什么作用？

在我们的日常生活中，我们经常能看见ATM取款机、ETC通道、POS行业机、安检门闸等智能化设备，这些智能设备不仅方便着我们的生活，还保障着企业的高效安全生产，是非常重要的存在。其实工控机的作用不仅仅于此，还广泛应用于，如：控制现场、路桥控制收费系统、医疗仪器、环境保护监测、通讯保障、智能交通管控系统、楼宇监控安防、语音呼叫中心、数控机床、加油机、金融信息处理、石化数据采集处理、野外便携作业、环保、电力、铁路、高速公路、地铁、智能楼宇、户外广告等等。

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计算机控制系统的类型

浅谈PLC的前景和未来

　引言

　PLC技术是我国工业自动化领域的产物,在近年来的实际应用中,为我国工业发展提供了极大的便捷与帮助,现如今,这项技术已经被广泛应用于多种领域的各个阶段,为我国社会整体的经济发展提供有力的保障。

　 1 PLC技术的产生背景

　长期以来,我国工业产品的生产与管理都是通过PLC技术控制与计算机控制来实现的,这两种高效化的控制方法为我国工业化的高速发展奠定了坚实的基础,是在我国广泛应用与普及的两种先进技术 [1]。PLC技术自从问世以来,一直应用于我国工业生产的各个角落,其具有体积小、使用方便,加工能力强等特点,促使其逐渐成为我国工业生产与控制的核心内容,PLC技术在我国工业自动化领域中更得到了迅速的推广,逐步成为我国工业生产领域中具有竞争力的控制工具。但是,传统的PLC设备,其内部结构体系都是封闭的,由于PLC设备的生产厂家间的硬件体系各不相同,致使PLC设备在实际应用过程中往往会因生产厂家的不同,而导致不一样的实际应用效果,致使用户在选用了一种PLC技术以后,就必须要选择与之相对应的控制规程进行操作,这样才能有效实现PLC技术的稳定运转,保证工业生产的安全合理性。

　近年来,随着我国整体经济的不断发展,国内工业自动化的发展与创新也日趋完善,自动化控制系统在实际应用过程中,其规模也变得越来越大,致使企业内部出现控制不合理的`情况,严重影响企业实际运营与发展,增加企业运营成本。同时,企业在进行自动控制系统的体系完善过程中,更需要保证企业自身的通讯能力,以此为依托,使企业能够正确的了解到生产过程中的信息与数据,从而实现灵活选择工业生产方法,在市场行情的实际影响下,及时做到对方案的调整。此外,我国在实际应用PLC技术的过程中,为了扩大系统内控制功能的运转效率,许多新兴的PLC传感器中都安装了控制单元,但是这些控制单元却很难与PLC设备相连接,致使我国工业化生产与自动化建设的过程中,在实际开展过程中呈现缓慢发展趋势,逐渐成为我国工业自动化领域中亟需解决的重要技术难题。

　虽然,我国的计算机控制水平已经在不断的开拓创新中趋于完善,为我国工业生产与社会人民的工作与生活提供了有利条件[2]。但是,这一控制技术在我国的实际开发与利用阶段,往往会受到环境因素与人为因素的影响,

2 PLC技术的发展趋势

　2.1 加强企业整合能力

　针对我国工厂控制与企业管理中存在的问题,在进行相应的改善与创新的过程中,通过加强企业整合能力,有效实现企业管理与工厂控制的合理化运作,为PLC控制系统的实际应用提供可靠的环境氛围,有效推动我国的企业综合管理水平。

　在加强企业整合能力的过程中应对国内企业管理的具体方法与工厂控制的措施进行研究,有效确定我国未来工业控制领域的发展趋势,为我国PLC控制系统今后的发展与创新提供合理化的保障。同时,在对PLC技术进行完善时,需要将PLC控制系统与以太网络相连接,通过一系列数据交换后,将工业生产设备的实际运行情况与控制过程中进行详细的数据信息反馈,以此实现企业生产过程中完善化的信息整合。

　2.2 提高网络通讯能力

　网络通讯能力是企业在生产与运营过程中主要的信息交流与数据传递手段,有效的网络通讯可以为实际生产与加工提供必要的安全性保障,有效改善传统生产过程中层出不穷的质量问题。针对我国PLC技术在实际应用过程中所存在的bsp; 随着网络科技的发展,通讯能力的强弱直接影响到现代化工业生产的实际效率,逐渐成为我国企业产品生产与开发过程中必备的功能。网络通讯技术更是PLC控制系统运转过程中必不可少的保障性功能,通讯技术的有效应用,进一步加强了企业内各种软件之间的信息交流能力,以此实现了控制系统性能的有效提升,促进我国整体经济发展。

　2.3 增强控制系统的可靠性

　增强PLC系统的可靠性,是我国企业实际运营过程中急需进行的重点内容,控制系统的可靠性与实时性直接关系到操作系统能否正确完成相应的工作指令,对工业生产与产品开发有着至关重要的意义[3]。国内现有的实时操作系统只能基本满足工业生产的需要,但在长时间、高强度、高精度的工作环境中,往往就会出现意想不到的问题,对工业生产造成严重的不利影响。

　因此,增强控制系统的可靠性,是我国进行PLC技术革新过程中首要考虑的重点内容,随着一些实时性更高的系统被设计与开发,必将为我国工业生产带来巨大的技术革新,帮助我国企业实现更加高效化、先进化的生产控制,有效促进我国市场经济的发展。

　3 总结

　PLC技术的有效应用是企业发展过程中的核心因素,通过对PLC技术的前景及未来发展进行探究,可以更好地帮助我国企业实现自动化控制系统的完善与发展,促进我国社会走向先进化的生产道路,为国内企业的生产与发展运营创造必要的条件。

　问题,在进行相应改善的过程中通过提高企业间的网络通讯能力,以此为今后的PLC技术, 创造更加优质的应用环境。

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工业系统中常用的OS类型是

名词解释

计算机控制系统(Computer Control System，简称CCS)--是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指数字计算机，可以有各种规模，如从微型到大型的通用或专用计算机。

分类

计算机控制系统的分类有三种方法：以自动控制行式分类，以参于控制方式分类或以调节规律分类。

一、以自动控制行式分类

以自动控制方式可以分成如下几类：

（一) 计算机开环控制(Computer Open Loop Control)系统

若计算机开环控制系统的输出对生产过程能行使控制,但控制结果---生产过程的状态没有影响计算机控制的系统,计算机\控制器\生产过程等环节没有构成闭合环路,则称之为计算机开环控制系统.从图上看出生产过程的状态没有反馈给计算机,而是由操作人员监视生产过程的状态,决定控制方案,并告诉控制计算机使其行使控制作用.

(二) 计算机闭环控制

计算机对生产对象或过程进行控制时,生产过程状态能直接影响计算机控制的系统,称之为计算机闭环控制系统.控制计算机在操作人员监视下,自动接受生产过程状态检测结果,计算并确定控制方案,直接指挥控制部件(器)的动作,行使控制生产过程作用.

在这样的系统中,控制部件按控制机发来的控制信息对运行设备进行控制,另一方面运行设备的运行状态作为输出,由检测部件测出后,作为输入反馈给控制计算机;从而使控制计算机\控制部件\生产过程\检测部件构成一个闭环回路.我们将这种控制形式称之为控制计算机闭环控制.

计算机闭环控制系统,利用数学模型设置生产过程最佳值与检测结果反馈值之间的偏差,控制达到生产过程运行在最佳状态.

(三) 在线控制

只要计算机对受控对象或受控生产过程,能够行使直接控制,不需要人工干预的都称之为控制计算机在线控制或称联机控制系统.

(四) 离线控制

控制计算机没有直接参于控制对象或受控生产过程.它只完成受控对象或受控过程的状态检测,并对检测的数据进行处理;而后制定出控制方案,输出控制指示,操作人员参考控制指示,人工手动操作使控制部件对受控对象或受控过程进行控制.这种控制形式称之为计算机离线控制系统.

(五) 实时控制系统

控制计算机实时控制系统是指受控制的对象或受控过程,每当请求处理或请求控制时,控制机能及时处理并进行控制的系统,常用在生产过程是间断进行的场合轧出一块钢算一个过程,每个过程都重复进行.只有进入过程才要求计算机进行控制.在计算机一旦进行控制时,就要求计算机对来自生产过程的信息在规定的时间内作出反应或控制.这种系统常使用完善的中断系统和中断处理程序来实现.综上所述,一个在线系统并不一定是实时系统.但是一个实时系统必是一个在线系统.

二、 以参于控制方式来分类

按控制机参于控制方式来分类， 可分成如下几种：

（一）直接数字控制系统

由控制计算机取代常规的模拟调节仪表而直接对生产过程进行控制,由于计算机发出的信号为数字量，故得名DDC控制。实际上受控的生产过程的控制部件,接受的控制信号可以通过控制机的过程输入/输出通道中的数/模(D/A)转换器将计算机输出的数字控制量中转换成模拟量;输入的模拟量也要经控制机的过程输入/输出通道的模/数(A/D)转换器转换成数字量进入计算机.

DDC控制系统中常使用小型计算机或微型机的分时系统来实现多个点的控制功能.实际上是属于用控制机离散采样,实现离散多点控制.这种DDC计算机控制系统已成为当前计算机控制系统中主要控制形式之一.

DDC控制的优点是灵活性大,集中可靠性高和价格便宜.能用数字运算形式对若干个回路,甚至数十个回路的生产过程,进行比例---积分---微分(PID)控制,使工业受控对象的状态保持在给定值上,偏差小且稳定.而且只要改变控制算法和应用程序便可实现较复杂的控制.如前馈控制和最佳控制等.一般情况下,DDC级控制常作为更复杂的高级控制的执行级.

(二) 计算机监督控制系统

计算机监督控制系统是针对某一种生产过程,依据生产过程的各种状态,按生产过程的数学模型计算出生产设备应运行的最佳给定值,并将最佳值自动地或人工对DDC执行级的计算机或对模拟调节仪表进行调正或设定控制的目标值.由DDC或调节仪表对生产过程各个点(运行设备)行使控制.

SCC系统的特点是能保证受控的生产过程始终处于最佳状态情况下运行,因而获得最大效益.直接影响SCC效果优劣的首先是它的数学模型,为此要经常在运行过程中改进数学模型,并相应修改控制算法和应用控制程序.

(三) 多级控制系统

在现代生产企业中,不仅需要解决生产过程的在线控制问题,而且还要求解决生产管理问题,每日生产品种、数量的计划调度以及月季计划安排,制定长远规划、预报销售前景等, 于是出现了多级控制系统.

DDC级主要用于直接控制生产过程,进行PID或前馈控制;SCC级主要用于进行最佳控制或自适应控制或自学习控制计算,并指挥DDC级控制同时向MIS级汇报情况.DDC级通常用微型计算机,SCC级一般用小型计算机或高档微型计算机.

车间管理的MIS主要功能是根据工厂级下达的生产品种、数量命令和搜集上来的生产过程的状态的信息,随时进行合理调度,实现最优控制,指挥SCC级监督控制.

工厂管理级的MIS主要功能是接受公司下达的生产任务和本厂的实际情况,进行最优化计算,制订本厂生产计划和短期(旬或周或日)安排,然后给车间级下达生产任务.

公司管理级的MIS主要功能是对市场需求预测计算,制订战略上的长期发展规划,并对订货合同,原料供应情况和企业的生产状况,进行最优生产方案的比较选择计算,制订出整个公司企业较长时间(月或旬)的生产计划、销售计划,并向各工厂管理级下达任务.

MIS级主要功能是实现信息实时处理,为各级决策者提供有用的信息,作出关于生产计划\调度和管理方案,使计划协调和经营管理处于最优状态.这一级可根据企业的规模和管理范围的大小分成若干级.每级又依据要处理的信息量的大小确定采用的计算机的类型.一般情况车间级MIS用小型计算机或高档微型计算机,工厂管理级的MIS用中型计算机,而公司管理级的MIS则用大型计算机,或者用超大型计算机.

(四)分布式控制或分散控制系统

分散控制或分布控制,是将控制系统分成若干个独立的局部控制子系统,用以完成受控生产过程自动控制任务.由于微型计算机的出现与迅速发展,为实现分散控制提供了物质和技术基础,近年来分散控制得以异乎寻常的发展,且已成为计算机控制发展的重要趋势.

自70年代起,又出现集中分散式的控制系统,简称集散系统.它是采用分散局部控制的新型的计算机控制系统.

三、按调节规律分类

如果按调节规律分类,计算机对工业生产过程进行控制所构成的系统可分成如下几种:

(一)程序控制

如果计算机控制系统是按着预先规定的时间函数进行控制,这种控制称之为程序控制.如炉温按着一定的时间曲线进行控制就为程序控制.这里的程序是指随时间变化就有确定对应变化值,而不是计算机所运行的程序.

(二)顺序控制

在程序控制的基础上产生了顺序控制,计算机如能根据随时间推移所确定对应值和此刻以前的控制结果两方面情况行使对生产过程控制的系统,称之为计算机的顺序控制.

(三) 比例--积分--微分PID控制常规的模拟调节仪表可以完成PID控制.用微型计算机也可以实现PID控制.

(四)前馈控制

通常的反馈控制系统中,对干扰造成一定后果,才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用,因而产生滞后控制的不良后果.为了克服这种滞后的不良控制,用计算机接受干扰信号后,在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用,使其刚好在干扰点上完全抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制.

(五)最优控制(最佳控制)系统

控制计算机如能有受控对象处于最佳状态运行的控制系统称之为最佳控制系统.如用计算机控制系统就是在现有的限定条件下,恰当选择控制规律(数学模型),使受控对象运行指标处于最优状态.如产量最大、消耗最大、质量合格率最高、废品率最少等。最佳状态是由定出的数学模型确定的,有时是在限定的某几种范围内追求单项最好指标,有时是要求综合性最优指标.

(六)自适应控制系统

上述的最佳控制,当工作条件或限定条件改变时,就不能获得最佳的控制效果了.如果在工作条件改变的情况下,仍然能的控制系统对受控对象的控制处于最佳状态,这样的控制系统称之为自适应系统.这就要求数学模型体现出在条件改变的情况下,如何达到最佳状态.控制计算机检测到条件改变的信息,按数学模型给出的规律进行计算,用以改变控制变量,使受控对象仍能处在最好状态.

(七)自学习控制系统

如果用计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验,自行改变和完善控制规律,使控制效果愈来愈好,这样的控制系统被称为自学习控制系统.

简要说明计算机系统的构成与工作原理

工业系统中常用的OS类型是嵌入式的操作系统。

操作系统的种类相当多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。

嵌入式操作系统是应用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统广泛应用在生活的各个方面，涵盖范围从便携设备到大型固定设施，如数码相机、手机、平板电脑、家用电器、医疗设备、交通灯、航空电子设备和工厂控制设备等，越来越多嵌入式系统安装有实时操作系统。

工厂怎么实现远程监控

计算机的工作原理

半个世纪以来，计算机已发展成为一个庞大的家族，尽管各种类型的性能、结构、应用等方面存在着差别，但是它们的基本组成结构却是相同的。现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯?诺依曼提出的模型，它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。

随着信息技术的发展，各种各样的信息，例如：文字、图像、声音等经过编码处理，都可以变成数据。于是，计算机就能够实现多媒体信息的处理。

各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来。整个过程由控制器进行控制。

? 计算机系统的基本硬件组成及工作原理示意图

计算机系统的基本组成，完整的计算机系统系统包括：硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖，不可分割，两个部分又由若干个部件组成。

硬件系统是计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。

计算机硬件

计算机硬件系统由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

中央处理器 （CPU -- Central Processing Unit ）

CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元（寄存器）三大部分。如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件，该部件称为微处理器（Microprocessor，简称MP）。

CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料(指令)，经过物资分配部门(控制单元)的调度分配，被送往生产线(逻辑运算单元)，生产出成品(处理后的数据)后，再存储在仓库(存储器)中，最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。

1.运算器：是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。

2.控制器：用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令，通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。

CPU 的主要性能指标是字长和主频。

字长表示CPU每次计算数据的能力（二进制的位数）。如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度，实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然，主频和实际的运算速度是有关的，但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系，而且CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。时钟频率主要以MHz为单位来度量，通常时钟频率越高，其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上，甚至高达2GHz（2000MHz）以上。

3．存储器　存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。

存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。

①主存储器（也称为内存储器），属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序，属于临时存储器。

①辅助存储器（也称外存储器），它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序，属于永久存储器。

存储器与 CPU的关系可用右图来表示。

（1）内存储器

一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位。实际上，常将每 8位二进制位组成一个存储单位，简称字节（Byte）。字节是数据存储的基本单位。为了能存取到指定位置的数据，给每个存储单元编上一个号码，该号码称为内存地址。

度量内存主要性能指标是存储容量和存取时间。存储容量是指存储可容纳的二进制信息量，描述存储容量的基本单位是字节。

信息存储单位? 信息的单位常采用位、字节、字、机器字长等。

1、位（bit，缩写为b）? 度量数据的最小单位，表示一位二进制信息。

2、字节（byte，缩写为B）

一个字节由八位二进制数字组成，1byte=8bit。字节是信息存储中的基本单位。每个英文字母要占一个字节，一个汉字要占两个字节。 其它常用单位有：

KB（千字节）? 1 K=1024 B MB（兆字节）? 1 M=1024 K GB（吉字节）? 1 G=1024 M

3、若干个字节构成一个存储单元，每一个存储单元都有一个唯一的编号，称为“地址”，通过地址对存储单元进行访问。

4、字（word） 字是一个存储单元所存储的内容。常用的固定字长有8位、16位、32位等。

5、机器字长 机器字长指一个存储单元（或一个字）所含有的二进制数的位数，它是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。机器的功能设计决定了机器的字长。

千，1KB=2的10次方＝1024B，

兆，1MB=2的20次方＝1024*1024B＝1024KB，

吉，1GB=2的30次方＝1024*1024*1024B=1024MB，

太，1TB=2的40次方＝1024*1024*1024*1024B=1024GB,

拍，1PB=2的50次方＝1024*1024*1024*1024*1024B=1024TB,

艾，1EB=2的60次方＝1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024PB,

泽，1ZB=2的70次方＝1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024EB,

尧，1YB=2的80次方＝1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024ZB

存取时间是指存储器收到有效地址到在输出端出现有效数据的时间间隔。通常存取时间用纳秒为单位。存取时间愈短，其性能愈好。?

内存储器按其工作方式可分为随机存储器（Random Access Memory，简称 RAM）和只读存储器（Read Only Memory，简称 Rom）两类。

①RAM

RAM在计算机工作时，既可从中读出信息，也可随时写入信息，所以， RAM是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中，以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路，其中有成千上万个存储单元。

根据内存器件结构的不同，随机存储器又可分为静态随机存储器（Static RAM，简称 SARM）和动态随机存储器（Dynamic RAM，简称 DRAM）两种。

静态随机存储器（SARM）集成度低，价格高。但存取速度快，它常用作高速缓冲存储器（Cache）。

Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器，它的速度基本上与 CPU速度相匹配，它的位置在 CPU与内存之间 (如下图所示）。在通常情况下， Cache中保存着内存中部分数据映像。 CPU在读写数据时，首先访问 Cache。如果 Cache含有所需的数据，就不需要访问内存；如果 Cache中不含有所需的数据，才去访问内存。设置 Cache的目的，就是为了提高机器运行速度。

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动态随机存储器使用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示 “0”和 “1”的，因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐步消失，所以需要周期性的给电容充电，称为刷新。这类存储器集成度高、价格低、存储速度慢。

随机存储器存储当前使用的程序和数据，一旦机器断电，就会丢失数据，而且无法恢复。因此，用户在操作计算机过程中应养成随时存盘的习惯，以免断电时丢失数据。

②ROM

只读存储器（ROM）只能做读出操作而不能做写入操作。只读存储器中的信息是在制造时用专门的设备一次性写入的，只读存储器用来存放固定不变重复执行的程序，只读存储器中的内容是永久性的，即使关机或断电也不会消失。

目前，有多种形式的只读存储器，它们在特定条件下可以擦除，重写信息，常见的有如下几种：

PROM：可编程的只读存储器。 （Programmable ROM）

EPROM：可擦除的可编程只读存储器。（Erasable ROM）

EEPROM：可用电擦除的可编程只读存储器。（Electronic Erasable ROM / E2PROM ）

CPU（运算器和控制器）和主存储器组成了计算机的主机部分。

（2）外存储器

外存储器大都采用磁性和光学材料制成。与内存储器相比，外存储器的特点是存储容量大，价格较低，而且在断电的情况下也可以长期保存信息，所以称为永久性存储器。缺点是存取速度比内存储器慢（依靠机械转动选择数据区域），常见的外存储器有以下几种：

硬盘：硬盘的特点是可靠性高，存储容量大，读写速度快，对环境要求不高。缺点是不便于携带，切工作时应避免振动。

光盘：光盘是用光学的方式制成的，光盘盘片上有一层可塑材料。写入数据时，永高能激光束照射光盘片，可在可塑层上灼出极小的坑，并以有无小坑表示数字 “ 0”和 “ 1”，当数据全部写入光盘后，再在可塑层上喷涂一层金属材料，这样光盘就不能再写入数据。再读出数据时，永低能激光束入射光盘，利用盘表面上的小坑和平面处的不同反射来区分 “ 0”和 “ 1”。　目前微型计算机中大都配有只读式光盘（COMPACT DISK READ ONLY MEMORY，简称 CD-ROM），每张关盘容量可达 650MB，DVD可达4G,可存放程序，文本，图象，音乐和**等各种信息。

4、输入设备

键盘（Keyboard ）、鼠标（Mouse ）、手写笔、触摸屏、麦克风 、扫描仪（Scanner ）、条形码扫描、视 频输入设备。

5、输出设备

o显示器（Monitor ）：目前主要有 CRT （阴极射线管）显示器和 LCD 液晶显示器。

o打印机（Printer ）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。

o绘图仪 o音箱

＊总线

计算机总线是一组连接各个部件的公共通信线。计算机中的各个部件是通过总线相连的，因此各个部件间的通信关系变成面向总线的单一关系。但是任一瞬间总线上只能出现一个部件发往另一个部件的信息，这意味着总线只能分时使用，而这是需要加以控制的。总线使用权的控制是设计计算机系统时要认真考虑的重要问题。

总线是一组物理导线，并非一根。根据总线上传送的信息不同，分为数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。

① 地址总线

地址总线传送地址信息。地址是识别信息存放位置的编号，主存储器的每个存储单元及 I/O接口中不同的设备都有各自不同的地址。地址总线是 CPU向主存储器和 I/O接口传送地址信息的通道，它是自 CPU向外传输的单向总线。 地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16＝64KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为2^20＝1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。

②数据总线

数据总线传送系统中的数据或指令。数据总线是双向总线，一方面作为 CPU向主存储器和 I/O接口传送数据的通道。另一方面，是主存储器和 I/O接口向 CPU传送数据的通道，数据总线的宽度与 CPU的字长有关。通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。

③控制总线

控制总线传送控制信号。控制总线是 CPU向主存储器和 I/O接口发出命令信号的通道，又是外界向 CPU传送状态信息的通道。

我们通常用总线宽度和总线频率来表示总线的特征。总线宽度为一次能并行传输的二进制位数，即 32位总线一次能传送 32位数据， 64位一次能传送 64位数据。总线频率则用来表示总线的速度。

根据计算机在系统中的作用,计算机控制系统可分为哪几种类型？

工业远程控制是指通过有线或无线网络的调度中心来进行生产，对远程所有的生产设备和生产过程进行控制。

随着企业规模不断壮大，产业规模的远程控制系统的市场需求逐年大幅增长，工业远程控制系统已经发展到集计算机技术，传感器技术，自动控制技术，网络技术，通信技术等为一体，充分实现了本地控制生产车间的功能要求。

网络技术发展至今，已经可以通过工业自动控制和无人值守远程控制系统就能实现对于不同的区域，包括子生产车间与监测站互联。远程控制系统的工业发展到目前为止，已完成了分布在不同的子区域，相互关联的生产车间，调度中心监控站和企业信息的互联，实现了集中控制，使得生产车间中所有的设备互联与控制。

那么如何实现远程遥控呢？以矿山管理为例，采用数据可视化技术搭载智能传感器对设备机械进行远程遥控，达到矿井上下透明化管理的目的，Hightopo可视化图表和动画效果，针对控制中心页面的建设：

集成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面，形象的对井下多元应用场景进行详尽的数据解释；可融合智能感知设备数据，实现对矿井的生产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行实时状态的真实复现。

根据实时运行参数以及各种先进的生产控制命令与控制原理，通过计算机网络调整生产运行状态，从而将参数与生产运行状态转移到生产调度中心和相关的用户。工业企业的远程控制系统可以互联和控制所有设备与生产车间。

随着企业规模的扩大，生产线维修成本的降低是相当紧迫，只有在现有的工业远程控制系统能够实现设备和设备的互联，将设备维修人员，生产调度和控制网络连接，使其相互作用，才能更有效地降低生产线的维修成本，减少故障时间，扩大空间维度的过程管理和维修，进一步提高工业生产过程的自动化控制水平，提高远程控制系统的工作效率。

通过引擎强大的渲染功能，真实还原设备运动工况的行进效果，利用可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有联动控制功能，针对故障诊断提供切实的数据依据，加速扼杀故障的萌芽。通过手机 PC、PAD、智能手机打开浏览器随时随地访问管理界面，利用多种控制设备对显示内容集中远程管控，由此达成少人化作业，完善了现场无人值守成效和对厂内外各系统的遥控、遥调、遥视信息功能的全方位监控。

在如“工业4.0”、“工业互联网”等热点概念的带动下，工业领域正在向智能互联的方向发展，通过远程控制对工业控制网络中的设施进行监控和操作的需求大量存在，远程控制工具的应用有扩大的趋势。

三维可视化技术采用 B/S 架构，在上述设备可视化环节经过模型轻量化处理后，用户无需再花费高价钱去采购高性能的图形工作站来支撑三维可视化系统。用户通过 PC 、 PAD 或是智能手机，只要打开浏览器可随时随地访问三维可视化系统，实现远程监查和管控。

计算机控制系统分类 \x0d\\x0d\ 计算机控制系统的分类有三种方法：以自动控制行式分类，以参于控制方式分类或以调节规律分类。 \x0d\一、以自动控制行式分类\x0d\\x0d\以自动控制方式可以分成如下几类： \x0d\\x0d\（一) 计算机开环控制(Computer Open Loop Control)系统\x0d\\x0d\若计算机开环控制系统的输出对生产过程能行使控制,但控制结果---生产过程的状态没有影响计算机控制的系统,计算机\控制器\生产过程等环节没有构成闭合环路,则称之为计算机开环控制系统.从图上看出生产过程的状态没有反馈给计算机,而是由操作人员监视生产过程的状态,决定控制方案,并告诉控制计算机使其行使控制作用.\x0d\\x0d\(二) 计算机闭环控制\x0d\\x0d\计算机对生产对象或过程进行控制时,生产过程状态能直接影响计算机控制的系统,称之为计算机闭环控制系统.控制计算机在操作人员监视下,自动接受生产过程状态检测结果,计算并确定控制方案,直接指挥控制部件(器)的动作,行使控制生产过程作用.\x0d\\x0d\在这样的系统中,控制部件按控制机发来的控制信息对运行设备进行控制,另一方面运行设备的运行状态作为输出,由检测部件测出后,作为输入反馈给控制计算机;从而使控制计算机\控制部件\生产过程\检测部件构成一个闭环回路.我们将这种控制形式称之为控制计算机闭环控制.\x0d\\x0d\计算机闭环控制系统,利用数学模型设置生产过程最佳值与检测结果反馈值之间的偏差,控制达到生产过程运行在最佳状态.\x0d\\x0d\(三) 在线控制\x0d\\x0d\只要计算机对受控对象或受控生产过程,能够行使直接控制,不需要人工干预的都称之为控制计算机在线控制或称联机控制系统.\x0d\\x0d\(四) 离线控制\x0d\\x0d\控制计算机没有直接参于控制对象或受控生产过程.它只完成受控对象或受控过程的状态检测,并对检测的数据进行处理;而后制定出控制方案,输出控制指示,操作人员参考控制指示,人工手动操作使控制部件对受控对象或受控过程进行控制.这种控制形式称之为计算机离线控制系统.\x0d\\x0d\(五) 实时控制系统\x0d\\x0d\控制计算机实时控制系统是指受控制的对象或受控过程,每当请求处理或请求控制时,控制机能及时处理并进行控制的系统,常用在生产过程是间断进行的场合.如炼钢,每炼一炉钢是一个过程;又如轧钢过程,每轧出一块钢算一个过程,每个过程都重复进行.只有进入过程才要求计算机进行控制.在计算机一旦进行控制时,就要求计算机对来自生产过程的信息在规定的时间内作出反应或控制.这种系统常使用完善的中断系统和中断处理程序来实现.综上所述,一个在线系统并不一定是实时系统.但是一个实时系统必是一个在线系统.\x0d\\x0d\二、 以参于控制方式来分类\x0d\\x0d\按控制机参于控制方式来分类， 可分成如下几种： \x0d\\x0d\（一）直接数字控制系统\x0d\\x0d\由控制计算机取代常规的模拟调节仪表而直接对生产过程进行控制,由于计算机发出的信号为数字量，故得名DDC控制。实际上受控的生产过程的控制部件,接受的控制信号可以通过控制机的过程输入/输出通道中的数/模(D/A)转换器将计算机输出的数字控制量中转换成模拟量;输入的模拟量也要经控制机的过程输入/输出通道的模/数(A/D)转换器转换成数字量进入计算机.\x0d\\x0d\DDC控制系统中常使用小型计算机或微型机的分时系统来实现多个点的控制功能.实际上是属于用控制机离散采样,实现离散多点控制.这种DDC计算机控制系统已成为当前计算机控制系统中主要控制形式之一.\x0d\\x0d\DDC控制的优点是灵活性大,集中可靠性高和价格便宜.能用数字运算形式对若干个回路,甚至数十个回路的生产过程,进行比例--- 积分---微分(PID)控制,使工业受控对象的状态保持在给定值上,偏差小且稳定.而且只要改变控制算法和应用程序便可实现较复杂的控制.如前馈控制和最佳控制等.一般情况下,DDC级控制常作为更复杂的高级控制的执行级.\x0d\\x0d\(二) 计算机监督控制系统\x0d\\x0d\计算机监督控制系统是针对某一种生产过程,依据生产过程的各种状态,按生产过程的数学模型计算出生产设备应运行的最佳给定值,并将最佳值自动地或人工对DDC执行级的计算机或对模拟调节仪表进行调正或设定控制的目标值.由DDC或调节仪表对生产过程各个点(运行设备)行使控制.\x0d\\x0d\SCC系统的特点是能保证受控的生产过程始终处于最佳状态情况下运行,因而获得最大效益.直接影响SCC效果优劣的首先是它的数学模型,为此要经常在运行过程中改进数学模型,并相应修改控制算法和应用控制程序.\x0d\\x0d\(三) 多级控制系统\x0d\\x0d\在现代生产企业中,不仅需要解决生产过程的在线控制问题,而且还要求解决生产管理问题,每日生产品种、数量的计划调度以及月季计划安排,制定长远规划、预报销售前景等, 于是出现了多级控制系统.\x0d\\x0d\DDC级主要用于直接控制生产过程,进行PID或前馈控制;SCC级主要用于进行最佳控制或自适应控制或自学习控制计算,并指挥DDC级控制同时向MIS级汇报情况.DDC级通常用微型计算机,SCC级一般用小型计算机或高档微型计算机.\x0d\\x0d\车间管理的MIS主要功能是根据工厂级下达的生产品种、数量命令和搜集上来的生产过程的状态的信息,随时进行合理调度,实现最优控制,指挥SCC级监督控制.\x0d\\x0d\工厂管理级的MIS主要功能是接受公司下达的生产任务和本厂的实际情况,进行最优化计算,制订本厂生产计划和短期(旬或周或日)安排,然后给车间级下达生产任务.\x0d\\x0d\公司管理级的MIS主要功能是对市场需求预测计算,制订战略上的长期发展规划,并对订货合同,原料供应情况和企业的生产状况,进行最优生产方案的比较选择计算,制订出整个公司企业较长时间(月或旬)的生产计划、销售计划,并向各工厂管理级下达任务.\x0d\\x0d\MIS级主要功能是实现信息实时处理,为各级决策者提供有用的信息,作出关于生产计划\调度和管理方案,使计划协调和经营管理处于最优状态.这一级可根据企业的规模和管理范围的大小分成若干级.每级又依据要处理的信息量的大小确定采用的计算机的类型.一般情况车间级MIS用小型计算机或高档微型计算机,工厂管理级的MIS用中型计算机,而公司管理级的MIS则用大型计算机,或者用超大型计算机.\x0d\\x0d\(四)分布式控制或分散控制系统\x0d\\x0d\分散控制或分布控制,是将控制系统分成若干个独立的局部控制子系统,用以完成受控生产过程自动控制任务.由于微型计算机的出现与迅速发展,为实现分散控制提供了物质和技术基础,近年来分散控制得以异乎寻常的发展,且已成为计算机控制发展的重要趋势.\x0d\\x0d\自70年代起,又出现集中分散式的控制系统,简称集散系统.它是采用分散局部控制的新型的计算机控制系统.\x0d\\x0d\三、按调节规律分类\x0d\\x0d\如果按调节规律分类,计算机对工业生产过程进行控制所构成的系统可分成如下几种:\x0d\\x0d\(一)程序控制\x0d\\x0d\如果计算机控制系统是按着预先规定的时间函数进行控制,这种控制称之为程序控制.如炉温按着一定的时间曲线进行控制就为程序控制.这里的程序是指随时间变化就有确定对应变化值,而不是计算机所运行的程序.\x0d\\x0d\(二)顺序控制\x0d\\x0d\在程序控制的基础上产生了顺序控制,计算机如能根据随时间推移所确定对应值和此刻以前的控制结果两方面情况行使对生产过程控制的系统,称之为计算机的顺序控制.\x0d\\x0d\(三) 比例--积分--微分PID控制常规的模拟调节仪表可以完成PID控制.用微型计算机也可以实现PID控制.\x0d\\x0d\(四)前馈控制\x0d\\x0d\通常的反馈控制系统中,对干扰造成一定后果,才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用,因而产生滞后控制的不良后果.为了克服这种滞后的不良控制,用计算机接受干扰信号后,在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用,使其刚好在干扰点上完全抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制.\x0d\\x0d\(五)最优控制(最佳控制)系统\x0d\\x0d\控制计算机如能有受控对象处于最佳状态运行的控制系统称之为最佳控制系统.如用计算机控制系统就是在现有的限定条件下,恰当选择控制规律(数学模型),使受控对象运行指标处于最优状态.如产量最大、消耗最大、质量合格率最高、废品率最少等。最佳状态是由定出的数学模型确定的,有时是在限定的某几种范围内追求单项最好指标,有时是要求综合性最优指标.\x0d\\x0d\(六)自适应控制系统\x0d\\x0d\上述的最佳控制,当工作条件或限定条件改变时,就不能获得最佳的控制效果了.如果在工作条件改变的情况下,仍然能的控制系统对受控对象的控制处于最佳状态,这样的控制系统称之为自适应系统.这就要求数学模型体现出在条件改变的情况下,如何达到最佳状态.控制计算机检测到条件改变的信息,按数学模型给出的规律进行计算,用以改变控制变量,使受控对象仍能处在最好状态.\x0d\\x0d\(七)自学习控制系统\x0d\\x0d\如果用计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验,自行改变和完善控制规律,使控制效果愈来愈好,这样的控制系统被称为自学习控制系统.\x0d\\x0d\以上讲到的最优控制、自适应控制和自学习控制都涉及到多参数、多变量的复杂控制系统，都属于近代控制理论研究的问题。系统的稳定性的判断，多种因素影响控制的复杂数学模型研究等，都必须有生产管理、生产工艺、自动控制、检测仪表、程序设计、计算机硬件各方面人员相互配合才能得以实现。由受控对象要求反应时间的长短、控制点数多少和数学模型复杂程度来决定选用计算机规模。一般来说需要功能很强（速度与计算功能）的计算机才能实现。 \x0d\\x0d\上述诸种控制，可以是单一种也可不是单一的，可以几种形式结合对生产过程实现控制。这要针对受控对象的实际情况，在系统分析、系统设计时确定。