2021年度工业控制计算机基本构造原理讲义.ppt

文档介绍：一、何为工控机
工控机（Industrial Personal Computer，IPC）
工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。
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工业控制计算机基本构造原理
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一、何为工控机
工控机具有重要的计算机属性和特征:
如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。
工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。
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工业控制计算机基本构造原理
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二、工控机的组成与特点
1、工控机的硬件组成
系统磁盘
人机接口
主机板
系统支持板
系统总线
输入/输出通道（I/O）
通信接口
通信总线
现场仪器
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工业控制计算机基本构造原理
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工控机的硬件组成
（1）主机板
由中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）等部件组成，主机板是工控机的核心。
（2）系统总线
系统总线分为内部总线和外部总线。
内部总线：工控机内部各组成部分进行信息传输的通道，是一组信号线的集合（PC系列总线、PCI总线）。
外部总线：是工控机与其他计算机或者智能设备进行信息传送的公共通道（RS-232C、RS-485等）。
（3）人机接口
人机接口包括显示器、键盘、打印机以及专用操作显示台等。
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工业控制计算机基本构造原理
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（4）系统支持板
监控定时器：“看门狗”（Watchdog）；
电源掉电检测；
保护重要数据的后备存储器；
实时日历时钟；
（5）磁盘系统
可用半导体虚拟磁盘，也可以用通用配置的机械硬盘。
（6）通信接口
通信接口是工控机与其他计算机或者智能设备进行信息传送的接口（ RS-232C、RS-485接口、USB接口）。
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工业控制计算机基本构造原理
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（7）输入/输出通道（I/O）
输入/输出通道是工控机和生产过程之间信号传递和变换的连接通道。
包括：模拟量输入（AI）通道、模拟量输出（AO）通道、数字量（或开关量）输入（DI）通道、数字量（或开关量）输出（DO）通道。
（8）其他硬件组成
加固型工业机箱、工业电源、打印机等。
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工业控制计算机基本构造原理
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----主要配件
工控机机箱：
全钢机箱（~）是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装同PC-bus兼容的无源底板。
（一）高度一般分1U（44mm*430mm*XX），2U（88mm*430mm*XX），3U，4U，5U，6U，7U，8U等，一个1U的高度是44mm，其他高度依次类推；
（二）长度：国际标准的长度有两种450mm与505mm，根据客户的具体要求还可以扩分其他长度，比如：480mm，500mm，520mm，530mm，600mm等
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工业控制计算机基本构造原理
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----主要配件
电源：
早期在以Intel 奔腾处理器为主的之前的工控机主要使用为AT开关电源，与PC机一样主要采用的是ATX电源，平均无故障运行时间达到250，000小时。
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工业控制计算机基本构造原理
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----主要配件
无源底板：
是为各种板卡包括主板卡、显卡、声卡、网卡等）提供电源的。
日常维护要注意三点：不能在底板带电的情况下拨插板卡，插拨板卡时不可用力过猛，过大，用酒精等清洗底板时，要注意防止工具划伤底板。插槽内不能积灰尘，否则会导致接触不良，甚至短路。
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工业控制计算机基本构造原理
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----主要配件
主板：
工控机主板是专为在高、低温特殊环境中，长时间运行而设计的，它在运用中所要注意的是：不能带电插拨（内存条，板卡后面的鼠标、键盘等），带电插拨会导致插孔损坏，不能用，严重的甚至会使主板损坏。
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工业控制计算机基本构造原理
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