(5)路由器
路由器
無線路由器
(Router)是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò),為用戶提供最佳的通信路徑,路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑,路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單,路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑,路由器使用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后,就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后,所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系,并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能向路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。交換機(jī)、路由器是一臺特殊的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī),它的硬件基礎(chǔ)CPU、存儲器和接口,軟件基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)操作系統(tǒng)IOS。
交換機(jī)、路由器和PC機(jī)一樣,有中央處理單元CPU,而且不同的交換機(jī)、路由器,其CPU一般也不相同,CPU是交換機(jī)、路由器的處理中心。
內(nèi)存是交換機(jī)、路由器存儲信息和數(shù)據(jù)的地方,CISCO交換機(jī)、路由器有以下幾種內(nèi)存組件:
ROM(Read Only Memory)存儲交換機(jī)、路由器加電自檢(POST:Power-On Self-Test)、啟動程序(Bootstrap Program)和部分或全部的IOS。交換機(jī)、路由器中的ROM是可擦寫的,所以IOS是可以升級的。
RAM(Random Access Memory)與PC機(jī)上的隨機(jī)
存儲器相似,提供臨時信息的存儲,同時保存著當(dāng)前的路由表和配置信息。
NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory)存儲交換機(jī)、路由器的啟動配置文件。NVRAM是可擦寫的,可將交換機(jī)、路由器的配置信息拷貝到NVRAM中。
FLASH閃存,是可擦寫的,也可編程,用于存儲CISCO IOS的其它版本,用于對交換機(jī)、路由器的IOS進(jìn)行升級。
接口用作將交換機(jī)、路由器連接到網(wǎng)絡(luò),可以分為
局域網(wǎng)接口和廣域網(wǎng)接口兩種。由于交換機(jī)、路由器型號的不同,接口數(shù)目和類型也不盡一樣。常見的接口主要有以下幾種:
高速同步串口,可連接DDN,幀中繼(Frame Relay),X.25,PSTN(模擬電話線路)。
同步/異步串口,可用軟件將端口設(shè)置為同步工作方式。
AUI端口,即粗纜口。一般需要外接轉(zhuǎn)換器(AUI-RJ45),連接10/100Base-T以太網(wǎng)絡(luò)。
ISDN端口,可以連接ISDN網(wǎng)絡(luò)(2B+D),可作為局域網(wǎng)接入Internet 之用。
AUX端口,該端口為異步端口,主要用于遠(yuǎn)程配置,也可用于拔號備份,可與MODEM連接。支持硬件流控制(Hardware Flow Control)。
Console端口,該端口為異步端口,主要連接終端或運(yùn)行終端仿真程序的計算機(jī),在本地配置交換機(jī)、路由器。不支持硬件流控制。
工業(yè)控制計算機(jī)
是一種采用總線結(jié)構(gòu),對生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的計算機(jī)系統(tǒng)總稱。簡稱控制機(jī)。它由計算機(jī)和過程輸入輸出(I/O)通過兩大部分組成。計算機(jī)是由主機(jī)、輸入輸出設(shè)備和外部磁盤機(jī)、磁帶機(jī)等組成。在計算機(jī)外部又增加一部分過程輸入/輸出通道,用來完成工業(yè)生產(chǎn)過程的檢測數(shù)據(jù)送入計算機(jī)進(jìn)行處理;另一方面將計算機(jī)要行使對生產(chǎn)過程控制的命令、信息轉(zhuǎn)換成工業(yè)控制對象的控制變量的信號,再送往工業(yè)控制對象的控制器去。由控制器行使對生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行控制。工控機(jī)的主要類別有:IPC(PC總線工業(yè)電腦)、PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場總線系統(tǒng))及CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種。
1、IPC
即基于PC總線的工業(yè)電腦。IDC統(tǒng)計PC機(jī)已占到通用計算機(jī)的95%以上,因其價格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富,已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可,這正是工業(yè)電惱熱的基礎(chǔ)。其主要的組成部分為工業(yè)
機(jī)箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成,如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機(jī)殼、機(jī)卡壓條過濾網(wǎng),雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計及EMC(electromagneticcompatibility)技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。
IPC有以下特點:
可靠性:工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性,其MTTR(MeanTimetoRepair)一般為5min,MTTF10萬小時以上,而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時?!崟r性,工業(yè)PC對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實時在線檢測與控制,對工作狀況的變化給予快速響應(yīng),及時進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)(看門狗功能這是普通PC所不具有的),遇險自復(fù)位,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
擴(kuò)充性,工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu),因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能,最多可擴(kuò)充20個板卡,能與工業(yè)現(xiàn)場的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻
監(jiān)控系統(tǒng)、車輛檢測儀等相連,以完成各種任務(wù)。
兼容性,能同時利用ISA與PCI及PICMG資源,并支持各種操作系統(tǒng),多種語言匯編,多任務(wù)操作系統(tǒng)?!?、可編程序控制器(PLC)
PLC英文全稱ProgrammableLogicController,中文全稱為可編程邏輯控制器,定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時,計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程??删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。
可編程控制器是計算機(jī)技術(shù)與自動化控制技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置,是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,可編程控制器更多地具有了計算機(jī)的功能,不僅能實現(xiàn)邏輯控制,還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程,而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域,大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程。
3、分散型控制系統(tǒng)(DCS)
是一種高性能、高質(zhì)量、低成本、配置靈活的分散控制系統(tǒng)系列產(chǎn)品,可以構(gòu)成各種獨立的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)DCS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA),能滿足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^程控制和信息管理的需求。系統(tǒng)的模塊化設(shè)計、合理的軟硬件功能配置和易于擴(kuò)展的能力,能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過程控制。
4、現(xiàn)場總線系統(tǒng)(FCS)
是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)測量和控制設(shè)備如探頭、激勵器和控制器可相互連接、監(jiān)測和控制。在工廠網(wǎng)絡(luò)的分級中,它既作為過程控制(如PLC,LC等)和應(yīng)用智能儀表(如變頻器、閥門、條碼閱讀器等)的局部網(wǎng),又具有在網(wǎng)絡(luò)上分布控制應(yīng)用的內(nèi)嵌功能。由于其廣闊的應(yīng)用前景,眾多國外有實力的廠家競相投入力量,進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。國際上已知的現(xiàn)場總線類型有四十余種,比較典型的現(xiàn)場總線有:FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,CC-LINK等。
5、數(shù)控系統(tǒng)(CNC)
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)是采用
微處理器或?qū)S梦C(jī)的數(shù)控系統(tǒng),由事先存放在存儲器里系統(tǒng)程序(軟件)來實現(xiàn)控制邏輯,實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,并通過接口與外圍設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接,稱為計算機(jī)數(shù)控,簡稱CNC系統(tǒng)。
數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品;其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:(1)機(jī)械制造技術(shù);(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);(3)自動控制技術(shù);(4)伺服驅(qū)動技術(shù);(5)
傳感器技術(shù);(6)軟件技術(shù)等。