PC-Based DA&C系统设备选型解析

数据采集和控制系统（DA&C）在现代工业自动化中扮演着至关重要的角色，它涉及设备的选择、配置和集成，以实现高效的数据收集、处理和控制。本文主要探讨了基于PC的DA&C系统的选型问题，包括系统的形式、优缺点、开放性、以及不同组件的分类和功能。 一、DA&C系统的形式及优缺点 1. 基于PLC（可编程逻辑控制器）的系统：这类系统以其高实时性和可靠性适用于严格的控制环境，如电梯、机车等。然而，它们的开放性和运算能力相对较弱，价格适中，且开发成本较高。 2. 基于DCS（分布式控制系统）的系统：适用于大型复杂环境，如化工、钢铁和石油行业。虽然实时性和价格较高，但开放性和易用性较差。 3. 基于PC-BASED的系统：拥有良好的开放性和易用性，同时运算能力强，通讯能力出色，价格相对较低。随着技术进步，未来趋势是PC-BASED系统与其他两种系统相互融合，提升各自的优势。 二、PC-BASED系统开放性好的原因 PC-BASED系统基于标准的WINTEL架构，使用公开的硬件标准（如INTEL或兼容处理器）、操作系统（如微软Windows）和开发工具，这使得硬件选择多样，软件兼容性强，降低了开发和维护成本，提高了系统的开放性。 三、基于PC-BASED的DA&C系统形式 1. 集中式数据采集系统：通过板卡（如ISA或PCI）插入工业计算机或商用机，连接外部信号进行数据采集。代表性的供应商包括Advantech、National Instruments等。 四、其他关键概念 - 数据采集卡分类：通常分为模拟量输入卡（单端和差分）、数字量输入/输出卡、脉冲计数卡、编码器接口卡等，根据应用需求选择不同的类型。 - 模拟量输入的单端和差分：单端输入只使用一个信号线，而差分输入使用两根信号线，能更好地抑制噪声，提供更高的精度和抗干扰能力。 - 数据传输方式：常见的有并行传输、串行传输、DMA（直接存储器访问）等，每种方式有其适用场景和效率差异。 - 软硬件整合：通过专门的驱动程序和软件接口，将数据采集卡与应用程序连接，实现数据的实时处理和控制。 - 分布式数据采集系统：将数据采集节点分散在网络中，可以提高系统的灵活性、可靠性和扩展性。 - 现场总线：如Profibus、Modbus、CAN等，它们提供设备间的通信标准，具有低成本、高效率等特点，广泛应用于工业自动化系统中。 总结，DA&C系统设备选型应考虑系统的需求、预算、实时性、开放性、易用性、计算能力、通讯能力和未来扩展性等因素。随着技术的不断发展，PC-BASED系统因其开放性和成本效益，越来越成为众多领域的首选。