Главный компьютер — это термин, широко используемый в автоматизированных системах управления. Обычно он относится к компьютерной системе, используемой для мониторинга и управления нижестоящими компьютерами (обычно встроенными системами или ПЛК и т. д.) в автоматизированных системах управления. Верхний компьютер может связываться с нижним компьютером через различные протоколы связи (например, RS232, RS485, Ethernet и т. д.), получать рабочее состояние нижнего компьютера, отправлять команды управления и т. д. Главный компьютер обычно нельзя использовать отдельно.
Принципиальная схема управления ПК
В некоторых сложных системах главный компьютер также может отвечать за обработку, хранение и отображение данных, а также за взаимодействие с другими системами и другие задачи. Например, в автоматизированной производственной линии на заводе главный компьютер может отвечать за мониторинг рабочего состояния всей производственной линии, обработку производственных данных, взаимодействие с ERP-системой предприятия и т. д.
Главный компьютер — это компьютер, который может напрямую выдавать команды управления, обычно это промышленный компьютер, ПК, сенсорный экран и т. д. Подчиненный компьютер — это компьютер, который напрямую управляет оборудованием для получения статуса оборудования. Обычно это ПЛК, однокристальный микрокомпьютер и т. д., имеющий более надежный и уникальный протокол связи. Верхний компьютер и нижний компьютер можно просто понимать как отношения между контролем и управляемостью. Команда, выданная верхним компьютером, сначала передается нижнему компьютеру, а затем нижний компьютер интерпретирует команду в соответствующий сигнал синхронизации для непосредственного управления соответствующим оборудованием. Метод связи, используемый двумя компьютерами, обычно зависит от нижнего компьютера. Верхний компьютер и нижний компьютер могут быть преобразованы.
Некоторые друзья могут спросить: может ли функция хоста заменить ПЛК для управления?
По мнению автора, ПЛК, как типичный нижний компьютер, имеет отношения взаимного сотрудничества с верхним компьютером. Существование верхнего компьютера не является заменой ПЛК. В системе управления ПЛК служит органом управления, собирающим данные, запускающим программы и выполняющим множество функций управления. Если вы действительно не хотите использовать ПЛК, главный компьютер также может реализовать некоторое простое логическое управление.
ПЛК в основном состоит из трех частей: ввода и вывода (IO), логического управления (программы) и внешнего интерфейса (связи). Если вы хотите использовать главный компьютер для замены ПЛК, часть ввода-вывода ПЛК может использовать карту сбора данных ввода-вывода, а логическое управление ПЛК можно изменить на код главного компьютера для реализации. Сам главный компьютер имеет коммуникационную часть. для достижения простого управления устройством.
Хотя управление оборудованием можно реализовать через главный компьютер, это не обязательно является лучшим решением. ПЛК (полное название — программируемый логический контроллер) в основном реализует логическое управление, в то время как главный компьютер реализует управление верхнего уровня посредством связи. Производительность логического определения и управления ПЛК в реальном времени лучше, чем у главного компьютера.
В обычных практических приложениях главный компьютер обычно имеет следующие характеристики:
①Передача данных: связь между главным компьютером и нижним компьютером обычно осуществляется через различные протоколы связи, включая, помимо прочего, RS232, RS485, CAN, Ethernet и т. д. Эти протоколы связи определяют формат передачи данных, скорость, метод проверки и т. д., чтобы гарантировать точную передачу данных между главным компьютером и подчиненным компьютером.
②Обработка данных: после того, как верхний компьютер получит данные, отправленные нижним компьютером, он выполнит необходимую обработку данных. Это может включать декодирование данных, проверку, преобразование, статистический анализ и т. д. Например, главному компьютеру может потребоваться преобразовать полученные необработанные данные в физические величины, такие как температура и давление, а затем выполнить статистический анализ, чтобы облегчить понимание и использование пользователем.
Чтение данных ПЛК через экран последовательного порта
③Выдача команд управления: пользователь отправляет команды управления на главный компьютер в соответствии с потребностями через интерфейс главного компьютера. Эти команды обычно вводятся пользователем через пользовательский интерфейс главного компьютера или могут автоматически генерироваться главным компьютером на основе определенного алгоритма. Верхний компьютер закодирует эти команды в формате, понятном нижнему компьютеру, а затем отправит их нижнему компьютеру по протоколу связи.
④Пользовательский интерфейс: главный компьютер обычно имеет пользовательский интерфейс для отображения данных и получения пользовательского ввода. Пользовательский интерфейс может быть графическим интерфейсом или интерфейсом командной строки, в зависимости от потребностей и сложности системы.
Хост-компьютер Ebyte RF_Setting(E22) V1.7
⑤Хранение данных: главный компьютер может хранить собранные данные для последующего анализа и принятия решений.
⑥ Взаимодействие с системой. В более сложных системах главному компьютеру также может потребоваться взаимодействие с другими системами, например, с ERP-системой предприятия для реализации совместного использования и управления производственными данными.
Практическое применение главного компьютера
В соответствии с функциональным разнообразием главного компьютера он имеет широкий спектр применения во многих областях и отраслях и во всех аспектах тесно связан с нашей работой и жизнью.
①Промышленная автоматизация: на промышленных производственных линиях главный компьютер может повысить эффективность производства, снизить производственные затраты и обеспечить качество продукции за счет мониторинга и управления датчиками, исполнительными механизмами, роботами и другим оборудованием в режиме реального времени.
②Интеллектуальная транспортная система: главный компьютер может управлять светофорами, камерами наблюдения, дорожными датчиками и другим оборудованием для оптимизации транспортных потоков и повышения эффективности дорожного движения.
③Автоматизация здания. В «умных» зданиях главный компьютер может контролировать и контролировать кондиционирование воздуха, освещение, безопасность и другие системы для достижения энергосбережения и безопасного управления.
④Мониторинг окружающей среды: главный компьютер может собирать и обрабатывать различные параметры окружающей среды, такие как температура, влажность, давление воздуха и концентрация загрязняющих веществ, для обеспечения мониторинга в реальном времени и раннего предупреждения о качестве окружающей среды.
⑤Энергосистема: в области энергосистемы главный компьютер также может контролировать и контролировать электростанции, подстанции, линии электропередачи и другое оборудование, чтобы обеспечить стабильную работу и оптимальную диспетчеризацию энергосистемы.
Схема сцены приложения ПК
⑥Интернет вещей (IoT): для достижения взаимосвязи и интеллектуального управления между устройствами в умных домах, умных фабриках, умном сельском хозяйстве и других сценариях необходим контроль главного компьютера.
Вышеупомянутые сценарии применения являются лишь частью приложений главного компьютера. Фактически, главный компьютер также играет важную роль во многих других областях и отраслях. С развитием науки и техники главный компьютер будет проявлять свои преимущества во многих областях и принесет нам больше удобства и пользы.