硬件是由主机、接门电路及外部设备组成的。由于系统组成的多样化.组成微型机系统的硬件多少也不一样,一般根据控制系统的需要可进行扩展。
1.主机
主机是整个控制系统的指挥核心。通过接口可向系统的各个部分发出各种命令,同时对系统的各个参数进行巡回检测、数据处理、控制计算、报警处理、逻辑判断等。
2.总线和接口
总线和接口是主机与外设、过程输入/输出通道之间的纽带,是构成计算机控制系统的重要部件。总线的种类致多,可根据应用的需要选择。
接口一般有通用接口(包括并行、串行接口)、管理接口(包括中断管理DMA管理、计数/定时等)和专用接口(包括键盘/显示接口、磁盘接口等)三类。
3.输入/输出通道
计算机控制系统应具备模拟量和开关量的输人/输出设备。这些设备(装置)就叫输入/输出通道,它是为计算机实现对被控对象的控制而在计算机与被控对象之间设置的信息传递和变换的连接通道。输入/输出通道包括模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出四种。
4.外部设备
常用的外部设备是计算机控制系统进行正常工作的必要设备。按功能分为输入设备、输出设备和外存贮器三类。如键盘、打字机、磁盘驱动器等,其配置的规模和数量随系统的大小和具体需求来选用。
5.检测、变送机构
在微型机控制系统中,为了采集和测量各种被控参数,广泛采用了各种检测元件(传感器、变送器等)和仪表。它们的主要功能是把生产过程中被控参数的多种变量转换成标准的电盘信号(把温度、湿度、压差等参数变成电信号0~10V·DC, 4~20mA·DC等),以便这些信号送入计算机去进行分析处理等。因此,检测元件精度的高低直接影响计算机控制系统的控制精度。
6.执行机构
微型计算机为控制生产过程,还筋要执行机构把微机发出的调节命令转变为操作量。常用的执行机构有电动、液动、气动等控制形式。空调控制系统中一般采用电动驱动方式,如电动调节阀、电动驱动风门等。
7.操作台
操作台是人—机对话的平台。通过它人们能向计算机输入程序,修改内存数据,显示被控参数以及发出各种操作命令等。操作台主要由四部分组成:
(1)作用开关:如电源开关、数据及地址选择开关、操作方式(自动/手动)选择开关等。通过这些开关,人们能对主机启停、设置和修改数据以及修改控制方式等。
(2)功能键:设置功能键的目的主要是通过各种功能键向主机申请中断服务,如复位、启动、打印、显示等键。还有工作方式选择键,实现连续、单步工作方式。所有这些功能键都是以中断方式与主机进行交流的。
(3)显示器(CRT, LED):它们用来显示被控参数及操作人员感兴趣的内容。随着微型机控制技术的飞速发展,CRT(屏幕显示器)显示的应用日趋普遍,它不但能显示数据、表格,而且还能显示被控系统的流程图、棒行指示图、开关状态图、时序图、变量变化趋势图、调节回路指示图、平面总图等,还有报警、索引、目录等。
(4)数据键:它用来输入数据或修改控制系统的有关参数。