美國本特利探頭前置器

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一、工控軟件的結構特點(diǎn)及干擾途徑

　　在不同的工業(yè)控制系統中，工控軟件雖然完成的功能不同，但就其結構來(lái)說(shuō)，一般具有如下特點(diǎn)：

　?。?實(shí)時(shí)性：工業(yè)控制系統中有些事件的發(fā)生具有隨機性，要求工控軟件能夠及時(shí)地處理隨機事件。

　?。?周期性：工控軟件在完成系統的初始化工作后，隨之進(jìn)入主程序循環(huán)。在執行主程序過(guò)程中，如有中斷申請，則在執行完相應的中斷服務(wù)程序后，繼續主程序循環(huán)。

　?。?相關(guān)性：工控軟件由多個(gè)任務(wù)模塊組成，各模塊配合工作，相互關(guān)聯(lián)，相互依存。

　?。?人為性：工控軟件允許操作人員干預系統的運行，調整系統的工作參數。在理想情況下，工控軟件可以正常執行。但在工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境的干擾下，工控軟件的周期性、相關(guān)性及實(shí)時(shí)性受到破壞，程序無(wú)法正常執行，導致工業(yè)控制系統的失控，其表現是：

　?。?程序計數器PC值發(fā)生變化，破壞了程序的正常運行。PC值被干擾后的數據是隨機的，因此引起程序執行混亂，在PC值的錯誤引導下，程序執行一系列毫無(wú)意義的指令，最后常常進(jìn)入一個(gè)毫無(wú)意義的“死循環(huán)"中，使系統失去控制。

　?。?輸入/輸出接口狀態(tài)受到干擾，破壞了工控軟件的相關(guān)性和周期性，造成系統資源被某個(gè)任務(wù)模塊獨占，使系統發(fā)生“死鎖"。

　?。?數據采集誤差加大。干擾侵入系統的前向通道，疊加在信號上，導致數據采集誤差加大。特別是當前向通道的傳感器接口是小電壓信號輸入時(shí)，此現象更加嚴重。

　?。?RAM數據區受到干擾發(fā)生變化。根據干擾竄入渠道、受干擾數據性質(zhì)的不同，系統受損壞的狀況不同，有的造成數值誤差，有的使控制失靈，有的改變程序狀態(tài)，有的改變某些部件（如定時(shí)器／計數器、串行口等）的工作狀態(tài)等。筆者在研制電力遠程抄表系統時(shí)就曾遇到因現場(chǎng)強電磁干擾而造成RAM數據經(jīng)常性被破壞的情況。

　?。?控制狀態(tài)失靈。在工業(yè)控制系統中，控制狀態(tài)的輸出常常是依據某些條件狀態(tài)的輸入和條件狀態(tài)的邏輯處理結果而定。在這些環(huán)節中，由于干擾的侵入，會(huì )造成條件狀態(tài)錯誤，致使輸出控制誤差加大，甚至控制失常。

美國本特利探頭前置器

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散熱結構的合理性是關(guān)系到工控機能否穩定工作的重要因素。溫度過(guò)高會(huì )導致工控機系統不穩定，加快零件的老化。而隨著(zhù)CPU主頻的不斷提高、高速硬盤(pán)的普遍使用、高性能顯卡的頻繁換代，工控機內部的散熱問(wèn)題也越來(lái)越受到重視。

　　目前大多數工控機箱采用的是雙程式互動(dòng)散熱：外部低溫空氣由機箱前部高速滾珠風(fēng)扇和機箱兩側散熱孔吸入進(jìn)入機箱，經(jīng)過(guò)硬盤(pán)架、南北橋芯片、各種板卡、北橋芯片，最后到達CPU附近，在經(jīng)過(guò)CPU散熱器后，熱空氣一部分從機箱后部的兩個(gè)高速滾珠排氣風(fēng)扇抽出機箱，另外一部分通過(guò)電源風(fēng)扇排出機箱。工控機箱采用滾珠風(fēng)扇，優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)量大、轉速高、發(fā)熱少、使用周期長(cháng)、噪音低，實(shí)現高效散熱。

有的廠(chǎng)商為了避免機箱內雜亂的走線(xiàn)影響空氣的流動(dòng)，在合適的位置設置理線(xiàn)夾，將數據線(xiàn)和電源線(xiàn)固定在不影響風(fēng)道的位置上。也有的廠(chǎng)商在工控機箱側面、頂部增加風(fēng)扇，對雙程式互動(dòng)散熱通道進(jìn)行“改良"，使得機箱內部空氣流動(dòng)發(fā)生變化：機箱外部的空氣進(jìn)入機箱后，由于機箱頂部風(fēng)扇強制對流，部分低溫空氣沒(méi)有按照原先的路線(xiàn)到達CPU附近，直接被抽出機箱，這樣反而降低了低溫空氣的散熱作用。

　　而為了對高速硬盤(pán)散熱，有的廠(chǎng)商在驅動(dòng)器架的前部安裝附加進(jìn)氣風(fēng)扇，不但能夠增加機箱內空氣流量，而且可以直接對硬盤(pán)進(jìn)行散熱。還有就是將傳統的硬盤(pán)安裝位置下移，使硬盤(pán)和機箱底部接觸。既利用了機箱底板增強硬盤(pán)散熱，又可以使新鮮的低溫空氣進(jìn)入機箱后首先給硬盤(pán)散熱，大幅度降低了硬盤(pán)熱量，延長(cháng)硬盤(pán)使用周期。

　　隨著(zhù)工控應用越來(lái)越廣泛，結構、體積等因素直接影響工控機的發(fā)展方向，由此衍生出嵌入式工控機。嵌入式工控機具有低功耗、體積小、無(wú)風(fēng)扇、穩定性強等特點(diǎn)，其被動(dòng)式散熱方式大大提高了產(chǎn)品可靠性，*解決了傳統工控機散熱不足及使用周期等問(wèn)題。