工業計算機應用技術

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更新時間: 2013-09-04

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《工業計算機應用技術》根據勞動和社會保障部頒發的金藍領技師教育培訓教學計劃和教學大綱,由勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫。主要有IPC與數據採集卡的綜合應用、IPC與PLC控制系統的綜合應用及工程應用三大模塊,具體內容包括:工業控制計算機系統的構建、運料小車控制系統的構建、液體灌裝控制系統的構建、車庫自動捲簾門控制系統的構建、機械手控制系統的構建、交通燈控制系統的構建、太陽能供水系統的構建、自動售貨機控制系統的構建、MPS網路監控系統的構建、恆溫恆壓循環水處理系統的構建和熱能中心控制系統的構建。

工業計算機應用技術 -內容簡介

  《工業計算機應用技術》為國家級職業教育培訓規劃教材,由勞動保障部培訓就業司推薦。

  《工業計算機應用技術》為金藍領技師教育培訓電氣自動化技術專業的專業課教材,也可作為企業對技術工人、生產管理人員進行技師培訓的教材和自學參考書。

工業計算機應用技術 -目錄

  模塊一IPC與數據採集卡的綜合應用

  任務一工業控制計算機系統的構建

  任務二運料小車控制系統的構建

  任務三液體灌裝控制系統的構建

  模塊二IPC與PLC控制系統的綜合應用

  任務一車庫自動捲簾門控制系統的構建

  任務二機械手控制系統的構建

  任務三交通燈控制系統的構建

  任務四太陽能供水系統的構建

  任務五自動售貨機控制系統的構建

  模塊三工程應用

  任務一MPS網路監控系統的構建

  任務二恆溫恆壓循環水處理系統的構建

  任務三熱能中心控制系統的構建

  ……

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工業計算機應用技術 -文摘

  三、匯流排式工控機的組成結構

  工控機系統由工控機系統硬體和工控機系統軟體組成。工控機系統硬體由工控機和執行機構、測量環節(感測器)組成。工控機由工業微型計算機(如IPC)和工業過程通道組成。工業控制微型計算機和商用微型計算機的組成原理十分相似。工控機系統硬體是在工業控制微型計算機的基礎上增加了過程通道板卡,以實現工業過程信號的輸入和輸出。

  工控機的主機板和其他各板卡之間通過ISA匯流排或PCI匯流排實現互聯。並通過匯流排實現數據信息的傳輸和交換功能。所謂匯流排,就是指板卡(模塊)與板卡(模塊)之間或者設備與設備之間傳送信息的一組公用共享信號線。過程通道包括輸入通道和輸出通道兩部分。輸入通道可以將現場的過程信號經過轉換和調理后輸入到計算機,輸出通道可以將計算機輸出的控制信號經過變換和調理后輸出給執行機構。

  匯流排型工控機系統的優勢在於,一個完整的硬體系統可以從一個OEM廠家購買到,也可以從不同的OEM廠家購買不同的部分,然後自己集成以適應特定的性能和功能需求。構成匯流排型工控機系統的硬體都是模塊化的,便於維護和升級擴充,也便於用戶開發自己所需要的功能板卡。

  四、IPC的主要部件

  1.機箱

  現在市場上最為常見的工控機IPC-610就是標準的4U高度19in上架式機箱,它可以應用在標準的機櫃之中,如圖所示

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工業計算機應用技術

工業現場使用工控機作控制核心,會接上多種擴展卡,擴展卡以早期的ISA卡、主流PCI卡為主,比如研華的多種採集卡和測量卡。視用戶需求所使用的ISA、PCI插槽也不同。例如,某些傳統的數控機床廠家,為保障其早期在ISA技術上的投資,會採用傳統的ISA控制卡為主。而一些從事視頻監控的廠家,由於ISA帶寬根本無法滿足苛刻的視頻帶寬需要,必然要採用PCI視頻捕捉卡,但也許會同時選擇幾個ISA界面的I/O卡配合攝像頭雲台使用。因此用戶對ISA和PCI插槽的需求多種多樣。
2、無源底板

  無源底板的插槽由ISA和PCI匯流排的多個插槽組成,ISA或PCI插槽的數量和位置根據需要有一定選擇,該板為四層結構,中間兩層分別為地層和電源層,這種結構方式可以減弱板上邏輯信號的相互干擾和降低電源阻抗。底板可插接各種板卡,包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。

3、工業電源

  為ATX開關電源,平均無故障運行時間達到250, 000小時

工業計算機應用技術西馬特工業主板
4、CPU卡

  IPC的CPU卡有多種,根據尺寸可分為長卡和半長卡,根據處理器可分為386、486、586、PII、PIII主板,用戶可視自己的需要任意選配。其主要特點是:工作溫度0-60℃;裝有「看門狗」計時器;低功耗,最大時為5V/2.5A。

5、其他配件

  IPC的其他配件基本上都與PC機兼容,主要有CPU、內存、顯卡、硬碟、軟碟機、鍵盤、滑鼠、光碟機、顯示器等。 工控機箱標準長度為19英寸,高度為4U。

6、適用領域

  目前,IPC已被廣泛應用於工業及人們生活的方方面面

  例如:控制現場、路橋收費、醫療、環保、通訊、智能交通、監控、語音、排隊機、POS、數控機床、加油機、金融、石化、物探、野外便攜、環保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵等。

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