小型计算机微型化

小型机和超大规模集成电路技术的发展为微型计算机的诞生创造了条件。8位和8位以下的微型计算机、单板机和微处理器以及16位的单板机和微处理器的成本比小型机大大降低，也更便于维护和使用。在小型计算机应用领域，微型计算机与小型计算机相辅相成，得到广泛的应用。为了提高小型计算机的性能-价格比，不少厂家利用大规模集成电路技术实现小型计算机的微型化。因为体系逻辑结构是现成的，研制生产周期可以缩短，原先研制的 软件 也可以使用。

小型计算机是相对于大型计算机而言，小型计算机的软件、硬件系统规模比较小，但价格低、可靠性高、操作灵活方便，便于维护和使用。

为了有效发挥计算机资源的功能和提高性能-价格比而采取的方法有四:①根据不同用途采用不同字长，尽可能在满足应用要求的前提下用较短的字长，以压缩计算机规模，从而降低造价。在已有的小型机中,字长为16位者较为普遍,如美国的PDP-11系列、NOVA系列, 中国的DJS100系列。②采用微程序控制结构，结构规整，便于实现生产标准化。它又能灵活地实现各种控制功能，可根据不同应用编制相应的微程序，以获得良好的性能-价格比。③按处理能力分档，研制小型机系列。同一系列中各档小型机的字长和指令系统往往相同，只是规模大小、处理能力不同。为各档小型机研制各种可供选择的功能部件和接口，而且使主存储器和外围设备等的配置规模也有一定的变化范围。这样，可以针对不同的应用规模选用系列中适当型号及其系统配置规模。④研制各种软件，如实时操作系统、多用户分时操作系统、各种高级语言(包括专用语言)和各类应用程序包等，以获得解决各种应用问题的良好效果。

20世纪60年代，由于小型计算机的出现和大规模生产及多机群控的发展，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制，代替传统的继电接触器控制。但采用小型计算机实现工业控制价格昂贵，输入、输出电路不匹配，编程技术复杂，因而没能得到推广和应用。

20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为①它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低;②它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。但编程又比计算机简单易学、操作方便;③系统通用性强。

1969年美国数字设备公司根据上述要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在通用公司汽车生产线上首次应用成功，实现了生产的自动控制。其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来。但这一时期它主要用于顺序控制，虽然也采用了计算机的设计思想，但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器，简称PLC(Programmable Logic Controller)。

20世纪70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程逻辑控制器更多地具有计算机功能，不仅用逻辑编程取代硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理等功能，真正成为一种电子计算机工业控制装置，而且做到了小型化和超小型化。这种采用微电脑技术的工业控制装置的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，故称为可编程序控制器，简称PC(Programmablc Controller)。但由于PC容易和个人计算机(Personal Computer)混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。

(1)、可靠性高，抗抗干扰能力强!(平均无故障时间一般可达3-5万小时。

(2)、维修方便

(3)、灵活:通用

(4)、功能完善

(5)、接线简单

(6)、编程简单，使用方便。

PLC的工作原理就是无限循环扫描，扫描过程是，初始化处理;处理输入信号阶段;程序处理阶段;处理输出信号阶段。扫描周期过程是T=(读入一点时间*点数)+(运算速度*程序步数)+故障诊断时间。

(1)工作环境，一般PLC的工作的温度为0摄氏度到55摄氏度，最高为60摄氏度，存储温度为-20摄氏度至+85摄氏度;相对温度为5%~95%。(空气条件，周围不能混有可然性，易爆性和腐蚀性气体)

(2)耐振动，冲击性能强，一般PLC能承受振动和冲击频率为10~55HZ，振幅为0.5mm加速度为2g，冲击为10g

(3)循环扫描，一周期扫描时间为10ms左右，因此PLC故障率低，不易坏，可靠性高。

(1.开关量逻辑控制

(2. 模拟量闭环控制

(3 数字量智能控制

(4 数据采集与监控

(5 通讯，联网及采集控制

整体式:CPU单元，存储器，I/O单元，安装在同一机体内，构成主机。

组合式:所有单元都分散在模块上，不同的模块可以实现不同的功能。

小型机:控制点数100~500点左右。(整体试)

中形机:控制点数500~1000点左右。(整体试)

大型机:控制点数1000以上(组合试)

早期的计算机依速度、功能被区分为大型主机、小型计算机、微型计算机等多种等级,部分小型工作站、服务器属于小型计算机,而个人计算机属于微型计算机;因此当时使用SCSI接口的机种也以工作站、服务器等中高档设备为主。近年来则因个人计算机性能、扩充需求均大增,使SCSI在PC(普通微机)的应用也越来越多。