小型計算機

小型機和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為微型計算機的誕生創(chuàng)造了條件。8位和8位以下的微型計算機、單板機和微處理器以及16位的單板機和微處理器的成本比小型機大大降低，也更便于維護和使用。在小型計算機應(yīng)用領(lǐng)域，微型計算機與小型計算機相輔相成，得到廣泛的應(yīng)用。為了提高小型計算機的性能-價格比，不少廠家利用大規(guī)模集成電路技術(shù)實現(xiàn)小型計算機的微型化。因為體系邏輯結(jié)構(gòu)是現(xiàn)成的，研制生產(chǎn)周期可以縮短，原先研制的 軟件 也可以使用。

小型計算機是相對于大型計算機而言，小型計算機的軟件、硬件系統(tǒng)規(guī)模比較小，但價格低、可靠性高、操作靈活方便，便于維護和使用。

為了有效發(fā)揮計算機資源的功能和提高性能-價格比而采取的方法有四:①根據(jù)不同用途采用不同字長，盡可能在滿足應(yīng)用要求的前提下用較短的字長，以壓縮計算機規(guī)模，從而降低造價。在已有的小型機中,字長為16位者較為普遍,如美國的PDP-11系列、NOVA系列, 中國的DJS100系列。②采用微程序控制結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)規(guī)整，便于實現(xiàn)生產(chǎn)標準化。它又能靈活地實現(xiàn)各種控制功能，可根據(jù)不同應(yīng)用編制相應(yīng)的微程序，以獲得良好的性能-價格比。③按處理能力分檔，研制小型機系列。同一系列中各檔小型機的字長和指令系統(tǒng)往往相同，只是規(guī)模大小、處理能力不同。為各檔小型機研制各種可供選擇的功能部件和接口，而且使主存儲器和外圍設(shè)備等的配置規(guī)模也有一定的變化范圍。這樣，可以針對不同的應(yīng)用規(guī)模選用系列中適當型號及其系統(tǒng)配置規(guī)模。④研制各種軟件，如實時操作系統(tǒng)、多用戶分時操作系統(tǒng)、各種高級語言(包括專用語言)和各類應(yīng)用程序包等，以獲得解決各種應(yīng)用問題的良好效果。

20世紀60年代，由于小型計算機的出現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn)及多機群控的發(fā)展，人們曾試圖用小型計算機來實現(xiàn)工業(yè)控制，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電接觸器控制。但采用小型計算機實現(xiàn)工業(yè)控制價格昂貴，輸入、輸出電路不匹配，編程技術(shù)復(fù)雜，因而沒能得到推廣和應(yīng)用。

20世紀60年代末期，美國汽車制造工業(yè)競爭激烈，為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，在1968年美國通用汽車公司首先公開招標，對控制系統(tǒng)提出的具體要求基本為①它的繼電控制系統(tǒng)設(shè)計周期短，更改容易，接線簡單，成本低;②它能把計算機的功能和繼電器控制系統(tǒng)結(jié)合起來。但編程又比計算機簡單易學(xué)、操作方便;③系統(tǒng)通用性強。

1969年美國數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)上述要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在通用公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功，實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動控制。其后日本、德國等相繼引入，可編程序控制器迅速發(fā)展起來。但這一時期它主要用于順序控制，雖然也采用了計算機的設(shè)計思想，但當時只能進行邏輯運算，故稱為可編程序邏輯控制器，簡稱PLC(Programmable Logic Controller)。

20世紀70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程邏輯控制器更多地具有計算機功能，不僅用邏輯編程取代硬接線邏輯，還增加了運算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，真正成為一種電子計算機工業(yè)控制裝置，而且做到了小型化和超小型化。這種采用微電腦技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，故稱為可編程序控制器，簡稱PC(Programmablc Controller)。但由于PC容易和個人計算機(Personal Computer)混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。

(1)、可靠性高，抗抗干擾能力強!(平均無故障時間一般可達3-5萬小時。

(2)、維修方便

(3)、靈活:通用

(4)、功能完善

(5)、接線簡單

(6)、編程簡單，使用方便。

PLC的工作原理就是無限循環(huán)掃描，掃描過程是，初始化處理;處理輸入信號階段;程序處理階段;處理輸出信號階段。掃描周期過程是T=(讀入一點時間*點數(shù))+(運算速度*程序步數(shù))+故障診斷時間。

(1)工作環(huán)境，一般PLC的工作的溫度為0攝氏度到55攝氏度，最高為60攝氏度，存儲溫度為-20攝氏度至+85攝氏度;相對溫度為5%~95%。(空氣條件，周圍不能混有可然性，易爆性和腐蝕性氣體)

(2)耐振動，沖擊性能強，一般PLC能承受振動和沖擊頻率為10~55HZ，振幅為0.5mm加速度為2g，沖擊為10g

(3)循環(huán)掃描，一周期掃描時間為10ms左右，因此PLC故障率低，不易壞，可靠性高。

(1.開關(guān)量邏輯控制

(2. 模擬量閉環(huán)控制

(3 數(shù)字量智能控制

(4 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

(5 通訊，聯(lián)網(wǎng)及采集控制

整體式:CPU單元，存儲器，I/O單元，安裝在同一機體內(nèi)，構(gòu)成主機。

組合式:所有單元都分散在模塊上，不同的模塊可以實現(xiàn)不同的功能。

小型機:控制點數(shù)100~500點左右。(整體試)

中形機:控制點數(shù)500~1000點左右。(整體試)

大型機:控制點數(shù)1000以上(組合試)

早期的計算機依速度、功能被區(qū)分為大型主機、小型計算機、微型計算機等多種等級,部分小型工作站、服務(wù)器屬于小型計算機,而個人計算機屬于微型計算機;因此當時使用SCSI接口的機種也以工作站、服務(wù)器等中高檔設(shè)備為主。近年來則因個人計算機性能、擴充需求均大增,使SCSI在PC(普通微機)的應(yīng)用也越來越多。