精华内容
下载资源
问答
  • 单片机、FPGA、DSP、ASIC、ARM9的优缺点分析
    千次阅读
    2021-04-06 15:18:32

    目前,市面上常用的芯片有单片机、FPGA、DSP、ASIC、ARM9,以下分别介绍这几类芯片的优缺点:

    单片机:采用Atmel公司的AT89S52单片机作为主控制器。AT89S52是一个低功耗,高性能的51内核的CMOS 8位单片机,片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器,具有256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个IO口,3个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。但是考虑到本系统要进行图像采集和OV7725传感器的检测以及LCD显示,若使用AT89S52可能在数据处理方面有一些不足,且占用CPU资源较多而使得单片机同时处理其他任务的速度和能力降低,这样图像采集起来速度太慢。

    FPGA:采用FPGA(可编程逻辑门阵列)作为主控制器,它可实现系统集成,基于实现宏函数的嵌入式阵列及实现普通功能的逻辑阵列,提供异步的“乘积项”或者“和项”构成的寄存器的置位/复位信号,且还可以单独的可编程的输出电压摆率控制位。虽然他还具有高速,高可靠性,开发周期短,质量稳定。开发软件投入小、开发工具先进,可多次擦写等优点。但是本系统主要是对图像进行采集,不需要逻辑性很强的控制器,基于这一点也不选择此方案。

    DSP:采用DSP(数字图像处理)作为图像采集控制器,它是在原有通用CPU的基础上,发展改进硬件结构和指令集结构而来的。DSP能够更好的完成在数字信号处理的滤波、卷积和FFT中最重复出现的乘法器&#x

    更多相关内容
  • 传统的控制系统中,人们常常采用单片机作为控制核心。但这种方法硬件连线复杂,可靠性差,且单片机的端口数目...利用可编程逻辑器件和单片机构成的双向通信控制克服了两者的缺点,且把二者的长处最大限度地发挥出来
  • 传统的控制系统中,人们常常采用单片机作为控制。但这种方法硬件连线复杂,可靠性差,且单片机的端口数目...利用可编程逻辑器件和单片机构成的双向通信控制克服了两者的缺点,且把二者的长处限度地发挥出来。  1
  • 摘 要: 介绍了一种带数字锁相环的精密可编程数字移相器,并重点介绍了运用新型在系统可编程逻辑器ISP芯片实现可编程数字移相器的设计方法。关键词: 在系统可编程 移相器 锁相环 移相电路常用于同步检测器的数据...
  • 传统的继电-接触电气控制系统巳逐步为PLC(可编程控制)所替代,它是集开关量控制与模拟量 调节于一身的综合控制系统。 几个基本概念 ㈠连续控制系统和断续控制系统 ㈡顺序控制和逻辑控制
  • 浅谈可编程逻辑器件

    千次阅读 2019-09-29 12:47:19
    专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated ...可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device):PLD 是做为一种通用集成电路产生的,他的逻辑功能按照用户对器件编程来确定。一般的 PLD 的集成度很高...

    专用集成电路ASIC,Application Specific Integrated Circuit):是为某种专门用途而设计的集成电路。在用量不大的情况下,具有成本高、设计和制造的周期长。(全定制)

     

    可编程逻辑器件PLD,Programmable Logic Device):PLD 是做为一种通用集成电路产生的,他的逻辑功能按照用户对器件编程来确定。一般的 PLD 的集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。这样就可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片 PLD 上,制作成“片上系统”(SoC,System on Chip),而不必去请芯片制造厂商设计和制作专用的集成电路芯片了。

     

    目前生产和使用的 PLD 产品主要有可编程逻辑阵列(PLA,Programmable Logic Array)、可编程阵列逻辑(PAL,Programmable Array Logic)和通用阵列逻辑(GAL,Generic Array Logic)、可擦除的可编程逻辑器件(EPLD,Erasable Programmable Logic Device)、复杂的可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)和现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)等几种类型。其中,PLA、PAL 和 GAL 称为低密度 PLD(一般在千门以下),EPLD、CPLD 和 FPGA 称为高密度 PLD。(半定制)

      PLD 最初使用的编程单元为熔丝或反熔丝(采用熔丝工艺的器件不能改写),后来改为 CMOS 工艺,于是编程单元也就变成了叠栅 MOS 管了。

      PLD 编程的开发系统主要由由硬件和软件两部分组成。

     

    一、PLA  

      PLD 最早的产品是 PLA,它出现于 20 世纪 70 年代的后期。如 PLA 编程之后的基本电路结构如下所示:

      这里,OE' = 0。此时:

        Y3 = ABCD +A'B'C'D'

        Y2 = AC + BD

        Y1 = A ⊕ B

        Y0 = C ⊙ D

      这里,介绍一下 PLD 中门电路的惯用画法:

      以上为组合逻辑型 PLA,不包含触发器,只能用于设计组合逻辑电路。另外,还有包含触发器的用于设计时序逻辑电路的时序逻辑型 PLA。如下所示:

       总结 PLA:虽然今天已经很少使用 PLA 了,但是之后所出现的 PLD 器件的基本原理都源于 PLA,由 PLA 发展、演化而来的。此外, PLA 作为一种电路结构形式,也仍然可以用于集成电路内部的结构设计当中。

     

    二、PAL

      PAL 器件由可编程的与逻辑阵列、固定的或逻辑阵列和输出电路三部分组成。在尚未编程之前,与逻辑阵列的所有交叉点上均有熔丝接通。编程时将有用的熔丝保留,将无用的熔丝熔断,即得到所需的电路。PAL 编程之后的基本电路结构如下所示:

      这里:

     

    三、GAL

      GAL 采用了电可擦除的 CMOS(E2CMOS)工艺制作,可以用电压信号擦除并可重新编程。(以上两种无法改写,以下四种都是可擦除重写的)

      GAL 的基本结构仍为与 - 或阵列,不同的是,它的输出端新增加了可编程的输出逻辑宏单元 OLMC(Output Logic Macro Cell),通过编程可以将 OLMC 设置成不同的工作状态,所以具有较强的通用性。

     

    四、EPLD

      EPLD 是从 GAL 演变而来的。EPLD 采用了 CMOS(低功耗、高噪声容限)和 UVEPROM(可靠性高、可以改写、集成度高、造价便宜)工艺制作。

     

    五、CPLD

      CPLD 是从 EPLD 演变而来的。CPLD 大多采用了 E2CMOS 工艺制作。

     

    六、FPGA

      FPGA 则独具匠心,其采用了 CMOS - SRAM 工艺制作。(其集成度可达百万门级)

      FPGA 由三种可编程单元和一个用于存放编程数据的静态存储器组成。这三种可编程单元分别是输入/输出模块(IOB,Input Output Block)、可编程逻辑模块(CLB,Configurable Logic Block)和互连资源(IR,Interconnect Resource)。而它们的工作状态全部都由编程数据存储器中的数据(比特流)设定。FPGA 基本电路结构框图如下所示:

    接下来,分别介绍一下:

    1、IOB

      每个 IOB 由输出三态缓冲器 G1、触发器、输入缓冲器 G2 和两个数据选择器 MUX1 和 MUX2 组成,而数据选择器的输入地址代码都存放在 FPGA 内部的编程数据存储器中(所以地址输入端不显示)。IOB 的电路如下所示:

    2、CLB

      每个 CLB 由组合逻辑电路、存储电路和一些数据选择器组成的内部控制电路组成。CLB 的电路如下所示:

    3、IR

      为了能将 FPGA 中数目很大的 CLB 和 IOB 连结成各种复杂的数字系统,在布线区内布置了丰富的连线资源 IR。这些连线资源可以分为金属线(Metal)、开关矩阵(SM,Switching Matrices)和可编程连接点(PIP,Programmable Interconnect Points)三类。IR 的布局状况如下所示:

      布线区里的金属线分为水平通用连线、垂直通用连线、水平长线、垂直长线、全局连线和直接连线等几种。这些金属线经可编程的连接点与 CLB、IOB 和开关矩阵相连。其中的通用连线主要用于 CLB 之间的连接,长线主要用于长距离或多分支信号的传送,全局连线则用于输送一些公共信号(如公用的 RESET' 信号),直接连线主要是用于减少传输延迟时间和简化编程而不经过开关矩阵和通用连线而直接对信号接收端的开关点编程。

      开关矩阵的作用如同一个可以实现多根导线转接的接线盒,通过对开关矩阵编程,可以将来自任何方向上的一根导线转接至其他方向的某一根导线上。开关矩阵在不同编程情况下的连接状态、开关矩阵和可编程连接点的布局状况如下所示:

      除了 FPGA 以外的 PLD 器件,基本上都采用了与 - 或逻辑阵列加上输出逻辑单元的结构形式。而 FPGA 则采用了完全不同的电路结构形式,它由若干独立的可编程逻辑模块组成,每个逻辑单元都是可编程的,用户可以通过编程将这些模块连接成所需要的数字系统。

      FPGA 的这种 CLB 阵列结构形式克服了 PAL 等 PLD 中那种固定的与-或逻辑阵列结构的局限性,在组成一些复杂的、特殊的数字系统时显得更加灵活。同时,由于加大了可编程 I/O 端的数目,也使得各引脚信号的安排更加方便和合理。

      不过 FPGA 本身也存在着一些明显的缺点。首先,它的信号传输延迟时间不是确定的。在构成复杂的数字系统时一般总要将若干个 CLB 组合起来才能实现。而由于每个信号的传输途径各异,所以传输延迟时间也就不可能相等(CPLD 的传输延时时间是确定的)。这不仅会给设计工作带来麻烦,而且也限制了器件的工作速度。在 CPLD 中就不存在这个问题。

      其次,由于 FPGA 中的编程数据存储器是一个静态随机存储器结构,所以断电后数据便随之丢失。因此,每次开始工作时都要重新装载编程数据,并需要配备保存编程数据的 EPROM。这些都给使用带来一些不便。

      此外,FPGA 的编程数据一般是存放在 EPROM 中的,而且要读出并送到 FPGA 的 SRAM 中,因而不便于保密。而 CPLD 中设有加密编程单元,加密后可以防止编程数据被读出。

      可见,FPGA 和 CPLD 各有不能取代的优点,这也正是两种器件目前都得到广泛应用的原因所在。

    展开全文
  • 各个流行语言优缺点对比及其适用场景

    万次阅读 多人点赞 2019-02-02 14:52:21
    文章目录主流编程语言排行榜PythonPHPGolangJavaCC++C#Js 主流编程语言排行榜 以下是TIOBE发布的2019年1月份的编程语言排行榜,我只截取了前20。TIOBE编程语言排行榜是编程语言流行趋势的一个指标,每月更新,这份...

    主流编程语言排行榜

    以下是TIOBE发布的2019年1月份的编程语言排行榜,我只截取了前20。TIOBE编程语言排行榜是编程语言流行趋势的一个指标,每月更新,这份排行榜排名基于互联网有经验的程序员、课程和第三方厂商的数量。排名使用著名的搜索引擎(诸如Google、MSN、Yahoo、Wikipedia、YouTube以及Baidu等)进行计算。请注意这个排行榜只是反映某个编程语言的热门程度,并不能说明一门编程语言好不好,或者一门语言所编写的代码数量多少。

    这个排行榜可以用来考查我们的编程技能是否与时俱进,也可以在开发新系统时作为一个语言选择依据。
    在这里插入图片描述

    Python

    它很容易上手,作为解释型非编译的脚本语言来说,优缺点也很明显。

    优点缺点
    简单,易掌握,带来了巨大生产力执行速度低于编译型语言,Python3和2不兼容
    易于学习,广泛的工具及功能库(特别是人工智能方面)代码不能加密,很多时候必须开发源码
    移植性很强(包括嵌入式产品),粘合剂语言(不同语言高效拼接,组合使用)线程不能利用多CPU,GIL即全局解释器锁,任何时刻仅有一个线程在执行

    目前很多人工智能的算法都是用Python来实现的,在AI的领域Python的地位还是很高的。

    PHP

    它也很容易上手,也是解释型非编译的脚本语言。

    优点缺点
    简单,易掌握,开发速度快对多线程、核心异步网络的支持不太好
    框架多,开源项目多目前只支持web开发,对桌面应用和手机应用支持不好
    有很多公共类库和插件提供的数据结构和函数的接口粒度比较粗

    目前PHP更适合需要快速开发的Web程序,业务开发、快速实现的利器。

    Golang

    简称Go语言,它是一个有动态语言感觉的静态语言,写起来的效率很高。

    优点缺点
    简单,易掌握,开发速度快,效率高软件包管理不支持版本,有时候升级容易导致项目不可运行,所以需要自己控制相应的版本信息
    可直接编译成机器码,不依赖其他库,glibc的版本有一定要求,部署就是扔一个文件上去就完成了垃圾回收器(GC)不太完善,同时并发很大的情况下,处理很大的日志,GC没有那么快,内存回收也不是很给力
    内置Runtime,支持垃圾回收,并行和并发效果很好goroutine(协程)的调度时机,具体什么时候会被执行,是不确定的,会导致逻辑出错

    Go的开发者包括Unix的创始人和C语言的创始人,更适合高并发的网络程序和本地程序。

    Java

    Java的热度一直让它处于编程语言排行榜首位的位置的面向对象的静态语言。

    优点缺点
    市场需求旺盛,国内外大公司岗位多,就业容易,有大量的开源库对内存的使用率高于C++
    Google的Android是目前人气最高的移动平台,Java是Android的语言基础Java程序启动时间较长
    一次编写,到处运行,强大的可伸缩性,多样化和功能强大的开发工具支持Java学习的复杂性越来越高,由于无法定义一个好的标准开发框架,每个程序员来到新的公司时必须先了解框架,延缓了开发的时间

    Java更适合做Android开发,以及比较大的项目的后台开发。

    C

    C语言是一门面向过程的静态语言。

    优点缺点
    代码量小,运行速度快,功能强大危险性高,开发周期长
    语法机制灵活,可以直接访问硬件复用性差,维护性不高,扩展性不高,可读性不高
    几乎现代编程语言都脱胎于C语言,被誉为“上帝语言”不具备运行时的检查机制

    C更适合广泛应用于计算机的底层开发,例如系统软件:编译器,JVM,驱动,操作系统内核,还有各种嵌入式软件,固件等。

    C++

    C++是C语言的继承,是一门面向对象的静态语言。

    优点缺点
    运行效率高,高效安全内容较多,学习难度大
    跨平台性非常好,几乎所有处理器和操作系统都支持C/C++为了满足程序的复用性和可读性,往往程序尺寸比较大,同比其他语言代码量大
    C++功能在C的基础上增加面向对象的特点,代码可读性好,复用性高,运行效率高相对java来说,没有垃圾回收机制,可能引起内存泄漏,更依赖程序员手动释放

    C++对程序员的要求较高,学好了是“万金油”。前至各种客户端,后至网络编程,硬件底层。因为C++是广博的,它涵盖面如此之大,让它如何能简单。

    C#

    C#是微软公司发布的一种面向对象的静态语言。

    优点缺点
    类库多,上手快,利于快速开发性能上的匮乏
    全面集成.Net库,不仅仅是一个语言,更像是一个极具匠心的产品移动平台和硬件领域的比较乏力
    相比java,有更先进的语法体系(后生的,很多语法都是其它语言的改进)作为微软的产品,到了非微软的操作系统上,很多framework里面的类库就不好使了

    C#目前更适合于Windows的桌面应用开发,在web开发也有市场。

    展开全文
  • 基于PC的工业控制系统优缺点分析

    万次阅读 2016-03-16 18:32:08
    过去一段时间,工业控制领域形成有两个竞争阵线,有些说PC能很好地用于控制,而有些人说PC永远不适合用于工厂的环境。今天,这些竞争对手很容易接受PC机用于许多工业生产控制的现状,因为一个接一个的制造商已经...

      过去一段时间,在工业控制领域形成有两个竞争阵线,有些说PC能很好地用于控制,而有些人说PC永远不适合用于工厂的环境。今天,这些竞争对手很容易接受PC机用于许多工业生产控制的现状,因为一个接一个的制造商已经在部分生产中采用了PC控制方案。因此,传统上坚持PC是办公机器,不适合工厂灰尘环境的观点也会发生转变。
      Beckhoff 是基于 PC 的自动化技术的先驱者之一:早在 1986 年,Beckhoff 的第一个 PC 控制系统就已问世。如今,Beckhoff 已将积累多年的专有技术应用到工业 PC 中。Beckhoff 工业 PC 与 TwinCAT 自动化软件相结合,提供了一个用于实现 PLC、NC 以及 CNC 功能的高性能控制系统。
      德国Beckhoff公司创始人Hans Beckhoff最主张依靠基于PC控制技术来推动自动化市场。在1985年他开发了第一个基于DOS的系统之后,他就没有回头。软件是PC控制系统工作的关键,在Beckhoff哲学中,增加硬件被认为适得其反。Beckhoff的成功有两个关键点:
      1. 所有工作由一个平台上的软件完成。
      2. 向客户提供所需要的所有东西,客户不必在其它地方购买其它部件。
      
      但PC不会取代PLC等传统控制模式,因为基于PC的工业控制方案供应商主要开发软件。不管软逻辑多么重要(基于PC的控制,俗称‘软’控制或‘软’逻辑),它仅占整个自动化项目的5%的份额,而大约50%~60%的成本在I/O和电动机驱动等部分,工业PC可能占10%~20%,即使软逻辑公司取得了很大成功,也仍然要面临集成问题。制造业本身很清楚:他们希望购买整个系统,而不是分散的各个部件;这里购买PC,那里购买软件包,另一个地方购I/O总线是不可取的。我们经常遇到这样的例子:顾客说他们需要开放系统,但是到最后,他们通常从同一个供应商那里购买所有部件,他们真正所需要的是他们希望保证不被一些设备故障卡住,而在必要时可以转向另一个供应商。(即需要可靠、标准的设备)
      另外,Windows系统也许是软件工作者的最爱,但这对工厂底层控制而言,有很大问题。Windows对工厂的计算机来说负担太重,计算机需要数千兆的磁盘空间,而在工业现场,希望没有任何旋转部件,因为会使计算机反应速度慢、产生不确定性。因此,如果将Windows用于工业控制,可能需要增加协处理器板、使用固态硬盘、扩展实时性能或者修改内核。但是,以任何方式修改Windows系统都不再被认为是开放式结构,而是专用的PC控制系统,有它自己的局限和支持标准。所以一般认为,PC控制的新希望是Windows CE操作系统,它占用空间非常小、具有实时性能,并且开放部分源代码,如今工业界已经有很多WinCE的产品了。

      下面我们将针对基于PC的工业控制系统(PCBCS)和其他控制系统相比存在的优势和不足进行分析。

      从21世纪中期工业控制系统的出现以来,工业生产自动化的程度不断提高,应用于工业控制现场的仪器仪表种类,系统中需要采集、处理和控制的信号越来越多、越来越复杂,这就使得工业控制系统的地位在整个工业发展中越发变得重要。为了适应整个工业生产的发展,现代工业控制系统随着社会生产的发展而不断的发展和进步。和模拟仪表、PLC、DCS、FCS等控制系统相比,基于PC(适用于工业现场的工业PC或普通PC)的工业控制系统(PC-Based Control System, PCBCS)能更加快速有效地进行数据处理和相互通讯,能灵活地在工业控制环境中控制各个终端并且相互之间能快速通信,也使得控制系统能和上层管理系统紧密结合在一起,便于生产的监控和管理。而且,更重要的是,它是一种完全开发的系统,非常利于产品的开发维护和升级,所以其在工控领域得到了普遍认同,相关的应用领域迅速扩大,成为工控领域的一种新趋势。
      
    PCBCS的组成结构和它的开放性
      PCBCS控制系统主要由三部分组成:PC;智能或非智能的I/O组件;特定应用软件。PC一般指工业PC机,有时也可能是普通PC,视工作环境而定。PC是整个控制系统的核心,具备数据处理,获取数据信息,发出控制信号、与其他PC通信及操作显示等多项功能。I/O组件一般指控制终端,数据采集终端及其连接件。这些组件主要应用于现场环境下,是整个控制系统的外围结构,不仅包括普通的I/O端口,也包括一些智能终端,甚至是小型的PLC等,控制着整个自动化生产线。特定的应用软件安装于PC中,指挥和协调整个控制系统能够稳定有效地工作,相对于硬件电路变得简单和模块化,硬件成本的大大降低,应用软件的编制相对变得复杂。
      相对于以前的DCS、FCS等控制系统,PCBCS是一个在各方面完全开放的控制系统。其他控制系统,如PLC、DCS等控制系统虽然整体性能优越,系统集成性好,但是开放性不好,接口数量有一定限制,成本相对较高,产品升级和改造受限。最近兴起的FCS,虽然总线协议是开放的,但仍然存在着多种现场总线共存的局面,很难有某一种总线协议完全取代其他总线协议。也造成了产品开发和维护的极大不便。PCBCS则不存在这些问题,允许任何人在已有系统软件基础上开发自己的应用软件,软件的编制自由度大大提高,并不需要某种协议来约束。应用于系统的组件也是完全开放的,不用再像以前那样必须选用遵循某一协议或是某一公司专有的组件,用户可以在某一通用标准上选择性能更好,价格更合理的产品用以系统的设计和维护,大大降低了产品的开发和维护费用。

    PCBCS控制系统的优点主要可以概括为以下几个方面:
    一、 系统成本大大降低
      随着大规模集成电路的飞速发展,20世纪90年代中期以来,计算机技术的迅猛发展使得微型计算机的各种性能有了大幅度的提升,而其价格却变得非常低。相对于微处理器和PLC等人机界面(HMI),PC具有极大的性价比。并且,和PLC、DCS、FCS等相比,PCBCS控制系统不仅在数据处理速度,海量存储等方面无可比拟。在相关信号采集处理的板卡,电源、机架、机柜、接线等方面的投资也会大大降低。PC的低成本,高速度,在应用软件基础上的易操作性,人机界面等,都是PLC等控制设备望尘莫及的。同样采用串行总线,不同现场总线的设备可以方便地接入PC,通过应用软件来处理,废弃了以前设备间的复杂连线,设备的成本也大大降低。对于不具有智能化,数字化的简单设备,还可以直接和PC相连,用模拟信号(通过处理板卡)与PC通信。

    二、 处理速度和通信速度非常快,信息存储量大
      PC具有高速的处理速度、可靠的操作平台、海量存储、网络化、智能化等相关优点。当进行数据处理(如模拟量运算)时,PC的运算速度通常是PLC、DCS的百倍以上。而且PC的存储量非常大,系统相关数据的存取非常方便。数据通信方面,随着网络技术的发展,基于PC级的高速处理速度已相当成熟。PC的通讯技术,无论是PC间通信,还是PC与I/O组件间通信,通信速度都非常快,如果通信线路的负荷过大,可以用多个PC分段控制,然后各个PC之间再进行网络通信。这样也能大大保证整个系统的稳定性。对于出问题的部分也可以快速隔离开系统。

    三、 易于将过程控制、批量控制以及运动控制等合为一体
      生产自动化要求整个控制系统高度集成,保证整个生产系统协调工作。PC可以通过专门设计的多通道的输入输出板卡将大量的模拟、数字、脉冲、开关量等信号进行采集并处理,通过PC的高速处理,可以高速地进行系统中某条生产线的过程控制,某一执行机构的运动控制,及现场多个部件的批量控制和逻辑控制。以高速的处理器、海量内存、多线程处理和高速通信为基础,PC控制相对较大的系统时更具优势。它可以更好地整合所有相关系统,有更好的协调能力和更快的处理速度。

    四、 系统设计、调试和维护简单,上层信息的存取很简便更快,更好的设计出整个控制系统。
      因为PCBCS是一个开放的系统,基于已有的技术成果和相关知识,工程师可以更快、更好地设计出整个控制系统。因为PC的人机界面友好,接口非常简单,元器件的通用性好,所以整个系统的调试和维护也非常简单。也是由于PC,系统中信息的存取非常方便,和其他上层之间的通讯也非常简单,相关信息可以做到一目了然。

    五、 系统软件的可移植性好
      虽然PCBCS在硬件方面大大节省了成本,但在软件编制方面却变得相对困难。但是,PCBCS系统软件的可移植性好,只有在做某一个新项目时软件编制有困难,如果有其他相关软件作参考,或在已有软件基础上升级,那么软件的编制将会变得很简单,很容易地开发出新的或升级的软件。在现有的PCBCS基础上,软件的开发也不再是一个难题。

    六、 控制、人机界面及编程功能易于集成等
      由于PC具有良好的人机界面,在控制过程中,各种相关信息逐一显示,使操作者很容易对整个系统进行操作,实现整体控制。消除控制总的不利因素,完成控制任务。并且,操作者也可以进行实时编程,实现其他一些系统所不能完成的功能

    不足:
      首次是PC应用于工业环境受限。工业现场环境比较恶劣,温度、湿度、灰尘、电磁干扰等许多不利因素限制了PC的现场应用。不过现有的工业级PC的稳定性能已非常高,能满足大部分现场的要求。而且,现有的PCBCS大多避免了PC直接应用于现场,大多采用智能下位机,如PLC或其他智能设备,而用现场之外的PC通过与之快速通信来控制整个系统。而且,这一模式下各个智能设备之间独立于PC通信,发生故障可以立即隔离发生故障的模块,保证系统稳定,也避免了PC直接应用于现场。
      其次PC自身的稳定性也还没有达到非常完美。虽然PC的各项性能有了极大提高,稳定性也大大增强,但应用于PCBCS中的PC要求有极高的稳定性,这也是限制PC应用于控制系统的一个重要因素。但基于PC的低成本,我们可以使用一台或两台PC作为备用机应用于系统,他们和当前机同步工作,一旦当前主机发生故障,备用机可立即检测到并投入到工作中,保证了系统的正常运行。
      再有就是通信线路可能过饱和。虽然PC可以快速处理大量数据,但如果大量数据通过一组或几组串行总线进行传输,通信性能就会大大降低。可以采取的办法是采用多台PC进行信息的采集和处理,PC之间再可通过以太网高速通信,虽然这样会是系统复杂性有所提高,但系统响应时间会大大缩短。也可以对现场的一些简单的或不重复的信号用嵌入式系统进行处理,保证重要信号的及时响应。

      由上面可以看出,PCBCS作为控制系统的主体在性能和成本方面优势非常明显。但在底层控制中存在不足。而DCS、FCS是基于仪表的控制系统,在底层控制中有着显著的优越性。它通过现场总线连接各检测控制装置,通过一组或几组网络线把来自不同厂家,不同标准的数量庞大的传感器、执行器、回路调节器和其他仪表连接起来,实现数据交互。这样不仅降低了系统造价,而且提高了工程进度和系统的可靠性,所以它可以作为PCBCS中一种不可或缺的补充。

      并且,在当今这个时代,全球范围内的网络信息化程度很高,电脑应用技术非常广泛,每个企业、公司的正常工作对计算机的互联网系统越来越重视。这种电脑网络应用在很大程度上提高了人们的工作效率,然而互联网的这种开放性也对各个行业的信息安全带来很大的隐患。怎样控制内部系统的资源、保护已有的各种数据、预防侵入病毒是所有行业都要考虑的问题。在这些行业中,工业控制中的工控机网络安全是最需要考虑的。
      为了可以避免网络侵袭,建立安全、高效的互联网的平台,保护企业资源以及数据安全,网络中出现了查杀病毒的软件和防火墙。网络防火墙是企业内部网络和企业外部网络之间、专业网络和共享网络之间起到安全隔离的屏障,把通过共同线路的网络信息进行严格的处理,使众多的内部网络使用者避免受到非法人员的网络攻击,限制用户的不合理的非法操作,这样就很好的预防了许多黑客对普通用户以及企业计算机系统的恶性攻击或者破坏。
      但是,随着黑客技术的不断提高,防火强的防护作用就显得不够好了,尤其是其中的软件部分。所以,在发展的历程中,硬件防火墙就起到了重要的作用。比如,嵌入式硬件,它有比较高的处理速度,高效的吞吐量,以及可以在高流量的工作环境下运行的依旧稳定。

    总结:
      基于PC的控制系统一般认为有如下优点:PC价格低、数据处理能力强,系统及软件易于安装和使用,应用项目开发周期短、人机交互性好,网络通信方便,具有高级诊断功能,软件透明性更好,系统维护成本低等。
      例如,生产过程中的信息可以通过软件而不是硬件从一处传送到另一处,而且数据可以收集到excel中,可以方便分类、求平均值等,从而更好地理解工具的使用和机器异常。

      而在实际的PC控制系统开发中,主要考虑以下几个问题:

    1. Windows系统是否足够稳定(能否保证持续运行不宕机)
    2. Windows系统能否保证实时响应(除WinCE外都是非实时系统,进行实时扩展会增加成本)
    3. 网络通信要求实时性高,网络传输要有确定性
    4. 数据安全,以及工业现场联网后如何保证网络安全
    展开全文
  • C语言 基本性 1、高级语言:它是把高级语言的基本结构和语句与低级语言的...C 语言是以函数形式提供给用户的,这些函数方便的调用,并具有多种循环、条件语句控制程序流向,从而使程序完全结构化。 4、代码级别
  • 复杂可编程逻辑器件CPLD

    千次阅读 2016-11-19 14:12:40
    CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其...
  • Unix操作系统的原理、优点与缺点

    千次阅读 2021-07-18 08:59:30
    Unix是20世纪70年代初出现的一...本文对Unix操作系统的原理、优点与缺点做了简单的分析。 Unix系统在计算机操作系统的发展史上占有重要的地位,对我们学习嵌入式操作系统有重大的意义。本文主要分析了Unix操作系统的原
  • 可编程逻辑器件 介绍 按集成度分为低、高密度可编程逻辑器件 按结构分为PLD(基本逻辑结构是与阵列和或阵列,CPLD基于乘积项技术)和FPGA(查找表技术)。 按编程工艺分为熔丝或反熔丝编程器件(PROM、PAL、...
  • 早期电子系统硬件设计采用分立元件,随着集成电路的出现和应用,人们选用功能固定的标准集成电路(例如各种逻辑门,编码,译码,触发器,和计数器等)构成硬件系统,后来,又以微处理为核心构成系统,现在则...
  • 就是一种把系统中所有的功能、模块耦合一个应用中的架构方式。  单体架构特点:打包成一个独立的单元(导成一个唯一的jar包或者是war包),会一个进程的方式来运行。 单体架构的优点、缺点  优点:  项目易于管理...
  • 多种前端框架的优缺点

    千次阅读 2019-03-01 11:54:10
    Web前端目前现有的UI框架:Bootstrap、...UI框架优缺点具体参考:https://blog.csdn.net/qq_41852103/article/details/79619250 Web前端目前现有的JS框架:JQuery、Zepto、VueJS、AngularJS、ReactJS、backbo...
  • spring的优缺点

    千次阅读 2018-11-10 14:57:32
    我们看一个框架是否优秀,首先看这个框架是否是非侵入式的,其次是扩展性,再次是解耦性和开发周期。 Spring是什么? Spring是一个轻量级的DI和AOP容器框架。 说它轻量级有一大部分原因是相对与EJB的(虽然本人从...
  • 机器学习各类算法的优缺点

    千次阅读 2018-07-30 22:06:19
    1.逻辑回归 二项logistic回归模型是一种分类模型,由条件概率分布P(Y|X)表示,形式为参数化的logistic分布。这里随机变量X取值为实数,随机变量Y取值为1或0。可以通过有监督的方法来估计模型参数。 优点: 1. ...
  • 可编程中断控制8259A

    万次阅读 多人点赞 2015-12-06 13:11:38
    可编程中断控制8259A是Intel公司专为80x86 CPU控制外部中断而设计开发的芯片。 它将中断源优先级判、中断源识别和中断屏蔽电路集于一体,不需要附加任何电路就可以对外部中断进行管理,单片可以管理8级外部中断...
  • SQL存储过程的优缺点

    千次阅读 2018-07-28 17:17:22
    概要: ...存储过程是可编程的函数,数据库中创建并保存,可以由SQL语句和控制结构组成。当想要不同的应用程序或平台上执行相同的函数,或者封装特定功能时,存储过程是非常有用的。数据库中的...
  • 5种分布式事务解决方案优缺点对比

    万次阅读 多人点赞 2019-07-27 20:24:33
    转载自: ... 背景 分布式事务是企业集成中的一个技术难点,也是每一个分布式系统架构中...如果第一笔交易还没有执行完,想改变有第二笔事务的目标对象,则可以轻松地将其暂停协调上,直到第一笔交易结束。
  • 贝叶斯方法优缺点

    万次阅读 2018-08-29 22:16:33
    博主一直提倡要站巨人的肩膀上编程(其实就是懒…同时一直很担忧写出来的代码的健壮性…),咳咳,我们又很自然地把scikit-learn拿过来了。scikit-learn里面有3种不同类型的朴素贝叶斯: 高斯分布型 :用于...
  • SSH框架各自优缺点总结

    千次阅读 2019-04-04 16:06:50
    Struts的优缺点 Struts优点: (1)实现MVC模式,结构清晰,使开发者只关注业务逻辑的实现。 (2)具有丰富的Tag标签库,如能灵活运用,能大大提高开发效率。 (3)页面导航使系统的脉络更加清晰。通过一个配置文件,...
  • 性能功能Locust&Jmeter& LoadRunner优缺点

    千次阅读 2022-02-12 16:41:24
    这样的问题可以看下面的概括,然后看一些教程,了解下优缺点,找到适合自己的工具,或者不同场景下用不同工具 Jmeter 优势: 1.开源免费,安装简单 2.帮助测试者很方便的模拟出多用户同时访问服务器的环境 3....
  • 各个分类算法优缺点

    千次阅读 2018-06-29 13:15:08
    1. 各个分类算法优缺点1.1. 朴素贝叶斯朴素贝叶斯的主要优点有:1)朴素贝叶斯模型发源于古典数学理论,有稳定的分类效率。2)对小规模的数据表现很好,能个处理多分类任务,适合增量式训练,尤其是数据量超出内存...
  • 我们知道无论是Java还是Python都是相当强大的语言,这两门语言有很多的相似之处,但是也有很多的不同,今天就带大家看一下具体不同哪里:1.开源这两者都是开源语言,换言之你可以随意的使用这两门语言而不需要付费...
  • 对称加密:“加密”和“解密”使用“相同密钥” 非对称加密:加密”和“解密”使用“不同密钥” 对称加密和非对称加密的优缺点: ● ”非对称加密“的功能比”对称加密“的功能要多 ● ”非对称加密“涉及复杂的...
  • 朴素贝叶斯的优缺点

    万次阅读 2018-05-14 16:34:08
    朴素贝叶斯的主要优点有:1)朴素贝叶斯模型发源于古典...朴素贝叶斯的主要缺点有:1) 理论上,朴素贝叶斯模型与其他分类方法相比具有最小的误差率。但是实际上并非总是如此,这是因为朴素贝叶斯模型假设属性之间相...
  • 客观评价golang的优缺点

    千次阅读 2019-05-21 18:19:10
    Go 语言的优点,缺点和令人厌恶的设计 Donng·2018-05-06 22:44:53· 14289 次点击 ·预计阅读时间 31 分钟·大约5小时之前开始浏览 https://studygolang.com/articles/12907?fr=sidebar 这是一个创建于2018-05-...
  • windows操作系统与linux操作系统相比各有什么优缺点

    万次阅读 多人点赞 2012-11-14 15:24:09
    区别: (1)Linux速度比较快,安全性比windows好  (2)有很多软件只能windows里运行 ,与Linux...Linux和Windows的区别 和Linux 一样,Windows系列是完全的多任务操作系统。它们支持同样的用户接口 、网络和安全性。
  • 六种电平转换的优缺点

    千次阅读 2022-01-09 15:12:36
    每个工程师都有自己的 一套转换方案,今天我们将5种电平转换的方法进行汇总,并且总结各种的劣势,避免设计过程踩坑。 一、电平转换方法 5种电平转换方法分别是: 晶体管电平转换方法; 专用电平转换芯片; 限流...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 105,875
精华内容 42,350
关键字:

在系统可编程逻辑器优缺点