数据通信与控制网络

1. 数据通信与控制网络

2. 第9章 以现场总线为基础的工业控制网络 • 主要内容 • 9.1 控制系统的网络化发展 • 9.2 FCS概述 • 9.3 FCS技术的主要内容 • 9.4 计算机控制系统设计 • 9.5 现场总线控制系统设计 • 9.6 现场总线控制系统（FCS）应用实例

3. 9.1 控制系统的网络化发展 工 程 项 目 变送器 AI 计 算 机 执行器 AO 检测元件 DI 执行元件 DO 图 CCS结构原理图 • 9.1.1 计算机控制系统的发展回顾 • 20世纪60年代，数字计算机进入控制领域，产生了第一代集中计算机控制系统（CCS, Computor Control System），如图所示。

4. 9.1 控制系统的网络化发展 • 人们利用微处理器和一些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种控制方式也被称为直接数字控制系统（DDC，Direct Digital Cotrol），该控制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采样及控制中具有传统模拟仪表无法比拟的性能价格比。 • 在CCS中，数字计算机取代了传统的模拟仪表，从而能够使用更为先进的控制技术，例如复杂控制算法和协调控制。从而使自动控制发生了质的飞跃。 • 但是CCS在集中控制的同时也集中了危险，系统可靠性很低。由于只有一个CPU工作，实时性差。系统越大，上述缺点越突出。

5. 9.1 控制系统的网络化发展 • 第二代计算机控制系统是七十年代出现的分级计算机控制系统。七十年代中期出现的分散型控制系统（也称集散控制系统，DCS，Distributed Control System）也属于分级计算机控制系统。

6. 9.1 控制系统的网络化发展 • 典型的DCS可分为操作站级、过程控制级和现场仪表三级。这种控制系统的特点是“集中管理，分散控制”。其基本控制功能在过程控制级中，工作站级的主要作用是监督管理。分散控制使得系统由于某个局部的不可靠而造成对整个系统的损害降到很低的程度，加之各种软硬件技术不断走向成熟，极大地提高了整个系统的可靠性，因而迅速成为工业自动控制系统的主流。 • 90年代DCS正处于鼎盛时期，我国冶金、石化、发电厂等企业中，大量使用了外国公司（如横河、罗斯蒙特、贝利等）的DCS。表9―1、表9―2中所列为一些典型产品。

7. 9.1 控制系统的网络化发展 表9―1 国外DCS系统典型产品

8. 9.1 控制系统的网络化发展

9. 9.1 控制系统的网络化发展 • 表9―2 部分国产DCS系统

10. 9.1 控制系统的网络化发展 • DCS的缺点 • 它是一种数字-模拟混合系统 • 各厂家的DCS自成标准，不能互换， • DCS不具备开放性，布线复杂，费用高。

11. 9.2 FCS概述 • 9.2.1 基本概念 • 现场总线控制系统（FCS，Fieldbus Control System）被誉为新一代控制系统。它采用了基于公开化、标准化的开放式解决方案，实现了真正的全分布式结构，将控制功能下放到现场，使控制系统更加趋向于分布化、扁平化、网络化、集成化和智能化。下图是两种控制模式的比较。

12. 9.2 FCS概述 • 9.2.2 FCS的分类 • 现场总线控制系统FCS根据应用领域的不同，可以分为五大类： • ① 数字控制（Numerical Control） • ② 机器人控制（Robotics） • ③ 物料经营控制（Materials Handing Control） • ④ 批量过程控制（Batch Process Control） • ⑤连续过程控制（Continuous Process Control） • FCS在制造领域 、物业领域 、过程领域得到广泛的应用。

13. 9.2 FCS概述 • 9.2.3现场总线控制系统的体系结构 • 现场总线控制系统的体系结构如图所示。

14. 9.2 FCS概述 • 与传统的集散控制系统相比，现场总线控制系统有两个新特征： • 1．现场总线控制系统是将传统集散控制系统中的控制器、I/O卡及模拟信号传输线四部分用统一标准的现场总线来替代，减少了层次传递，使控制系统的结构更趋于扁平化。 • 2．现场总线控制系统用智能现场仪表替代传统集散系统中的模拟现场仪表，其智能体现在：变送器不仅仅具有信号变换、补偿、累加功能，而且具有诸如PID等运算控制功能；执行器不仅具有驱动和调节功能，而且有特性补偿、自校验和自诊断功能。

15. 9.2 FCS概述 • 9.2.4 现场总线控制系统的技术特点 • (1）系统的开放性。开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可互联为系统并实现信息交换。 • （2）互可操作性与互用性。 • 互可操作性，是指实现互联设备间、系统间的信息传送与沟通； • 互用则意味着对不同生产厂家的性能类似的设备可进行更换而实现相互替换。

16. 9.2 FCS概述 • （3）现场设备的智能化与功能自治性。 • 将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。 • （4）系统结构的高度分散性。 • 现场总线已构成一种新的全分散性控制系统的体系结构，从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性和对现场环境的适应性。

17. 9.2 FCS概述 • 9.2.5 现场总线控制系统的优越性 • 1．现场总线使得智能变送器中安装的微处理器能够直接与数字控制系统通信，而不需要I/O转换，节约了费用； • 2．现场总线可以取代每个传感器到控制器的单独布线，大大减少了连线费用； • 3．现场总线可以将一些先进功能，如线性化、工程量转换以及报警处理等赋予现场仪表，提高了现场仪表的精度和可靠性； • 4．现场总线提高了控制精度，这意味着应用数字信号所受到的限制将主要来自于传感器的精度；

18. 9.2 FCS概述 • 5．现场总线可提供控制装置与传感器、执行器之间的双向通信，方便了操作员与被控设备之间的交互； • 6．现场总线使得专门根据现场总线开发的现场仪表的使用成为可能，并将最终取代单变量模拟仪表，减少了仪表的购置、安装与保修费用； • 7．现场总线的开放性将使用户有可能对各仪表厂商的产品任意进行选择，并组成系统，而不必考虑接口是否匹配的问题。

19. 9.3 FCS技术的主要内容 • 9.3.1 现场总线设备类型 • 1．临时设备 • 这是一种工作在现场总线网络上的设备，并占用四种节点地址中的一个地址。虽然现场总线体系结构对临时设备没有单独定义，但临时设备在对网络进行组态和排除设备故障时十分有用。 • 2．静态块现场设备 • 这是一种包含功能块应用进程的设备，当现场设备被连接到网络上时，它们被指定一个永久地址。静态块现场设备并不具备对功能块进行动态安装或删除的能力，所有功能块都是在静态状态下被确立的。

20. 9.3 FCS技术的主要内容 • 3．动态块现场设备 • 它拥有与静态块现场设备同样的特性，但具有对功能块进行动态安装和删除的能力。动态功能块可以永久地驻留在设备中，但在被安装之前或被下装到设备中并被组态之前，它并不活动。 • 4．接口设备 • 它执行现场设备之间的接口功能（如数据显示），但不一定包含功能块应用进程。当接口设备被连接到网络上时，它们被分配一个永久性地址。 • 5．监视设备 • 它仅用来聆听网络上的数据传送，不能向网络上发送数据。监视设备被连接到网络上后，并不被分配地址，因此网络上的其他设备不能对监视设备进行识别和探测。

21. 9.3 FCS技术的主要内容 • 9.3.2现场总统控制系统的技术特点 • （1）控制分散，结构上横向分散、纵向分级。 • （2）具有快速实时响应能力。 • 把基本控制功能下放到现场具有智能的芯片或功能块中，使控制功能彻底分散，直接面对对象，接口直观简洁。把同时具有控制、测量与通信功能的功能块与功能快应用进程作为网络节点，互联成底层总线网。 • （3）产品具有互操作性。各制造商产品要通过所属各类总线协议规定的OSI标准一次性测试，即互操作性测试，并由专门测试中心认证。为了提高其可靠性，还要经过在恶劣环境下的鲁棒测试。接口技术采用了OEM集成方法构成产品，可以实现数据开放式传输。 • （4）要求具有较完善的可靠性措施

22. 9.3 FCS技术的主要内容 • 9.3.3 FCS对DCS的挑战 • （1）FCS的信号传输实现了全数字化，从最底层的传感器和执行器就采用现场总线网络，逐层向上直至最高层均为通信网络互联； • （2）FCS的系统结构则是全分散式，废弃了DCS的输入/输出单元和控制站，由现场设备或现场仪表取而代之，即把DCS控制站的功能化整为零，分散地分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站，实现彻底的分散控制； • （3）FCS的现场设备具有互操作性，不同厂商的现场设备既可互联也可互换，并可以统一组态，彻底改变传统DCS控制层的封闭性和专用性；

23. 9.3 FCS技术的主要内容 • （4）FCS的通信网络为开放式因特网络，既可与同层网络互联，也可与不同层网络互联，用户可极其方便地共享网络数据库； • （5）FCS的技术和标准实现了全开放，无专利许可要求，可供任何人使用，从总线标准、产品检验到信息发布全是公开的，面向世界任何一个制造商和用户。

24. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.1 概述 • 由于工业控制应用系统所面对的控制对象比较复杂，包含很多不确定因素，而且系统本身所处工作环境比较恶劣， 因此工业控制系统的设计比较复杂。 • 但工业控制应用系统的设计控制系统也有其规律性，工业控制应用系统的设计方法已取得了一定的进展。 • 它具有如下特征： • 1．随着半导体集成制造工艺的不断改进，硬件的集成度和可靠性大为提高，而其售价却大幅度和周期性地下降。现在，利用各种具有专用功能的智能化控制部件来构筑各种高性能，具有灵活的模块化结构的控制应用系统已完全可能，因此应用设计的重心已从以前的偏重部件设计更多地向系统本身的性能设计转移。

25. 9.4 计算机控制系统设计 • 2．随着系统规模的扩大和应用软件在系统中的比重不断上升，软件设计的复杂性也随之大大增加。为了适应这种变化，可借鉴硬件工程设计的经验，使软件设计也向科学化、规范化方向发展。经过长期实际检验，结构化、模块化的设计方法，已被证明是一种行之有效的设计模式，正为越来越多的设计者所采用并获得推广并已经取得了显著的效果。 • 3．软件与硬件的功能相互渗透，互为补充，设计和调试工具也逐渐现代化，更便于系统最优目标的实现。

26. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.2 工业现场对控制系统的基本要求 • 1．可靠性高 • 这是对控制系统的最基本的要求。无论是最简单的单回路控制电路，还是拥有强大功能的大系统，系统的可靠性一直是首要的衡量指标，这是由被控对象的连续操作运行的特性和工业现场环境的恶劣性所决定的。在工业现场，一旦系统出现故障将会引起严重后果。长期以来，为了提高系统的可靠性，系统设计者们在电路设计上化费了大量的精力。随着微电子技术的进步，现在在硬件方面的可靠性已较以往有了大幅度的提高，并使系统的电气性能及整体可靠性大为改观。但是仅仅有硬件方面的进展是远远不够的，还必须在软件设计、系统配套方面作出同样的努力，并在控制方式、控制算法方面进行优化设计，使整个系统的综合指标得以全面提高，才能满足控制现场的实际需求。

27. 9.4 计算机控制系统设计 • 2．采用通用部件，可扩性好 • 计算机控制系统可以控制多台不同的设备，处理不同的过程参数。各种被控设备及被控参数的要求各异，被控对象的数目常常增减变化，同时，设备型号还会更新变换，这就要求控制系统能适应不同设备和各种不同的控制对象的要求，而系统本身仅作局部调整即可。 • 欲使控制系统达到这样的要求，就必须要求系统部件是标准化、模块化设计的。当系统要求有所变动时，通过增删插件板就能实现。由于部件是系列化的通用部件，因而根据不同的需求就可选用不同型号规格的系列组件进行适当的组合，使系统具备良好的可扩性和灵活性。

28. 9.4 计算机控制系统设计 • 3．系统操作简单 • 系统操作简单不仅指操作人员实际使用简单、易学，更有方便维护之含意。大多数系统的操作人员，不可能具备控制方面的专业知识，他们最为关心的问题莫过于如何借助先进的控制系统，使被控设备始终处于最优的运行状态，完成预定的生产控制任务，促进产量或质量的提高。至于系统内部的复杂构造，操作人员并不需要了解，也无关心的必要。一方面，系统的功能要达到现场要求；另一方面，操作则要求越简单越好。这样，可大大降低对操作人员的专业知识的要求，同时也减少了专业培训的费用。我们所称之为好的系统是指性能优越，同时也意味着可操作性好，即对操作者无过高的专业知识要求，稍加训练即可熟练操作，这样的系统将会受到用户欢迎。

29. 9.4 计算机控制系统设计 • 4．环境适应性强 • 恶劣的工业现场的环境里，最常遇到的问题是粉尘、辐射、高温以及各种强烈电气干扰。对于一些特殊应用场合，系统还须有防震、防晃动、防潮、抗冲击等要求，这些要求是工业现场对控制系统的一些基本的要求。对系统而言，这些基本要求转变为对系统的基本要求，这就不仅局限于对硬件的要求，也涉及对软件的适应性、可靠性要求和对系统集成的综合性要求。

30. 9.4 计算机控制系统设计 • 5．性能好而价格相对低 • 限于我国目前的经济水平，特别对为数众多的中小型企业而言，资金普遍紧张，但技术改造的任务又十分繁重。这就要求现代工业的控制技术产品，在满足精度、速度和其它环境要求的同时，尽可能地降低系统成本，从而降低售价，使一般的中小企业乐于接受。由于微机技术的不断进步，以工业PC机和PLC为基本控制部件的控制系统产品已能不断提高性能，降低售价，这就为工业控制技术在各行业的应用创造了良好的物质基础。

31. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.3 控制系统的设计 • 9.4.3.1 工业控制计算机系统的分类 • 1．专用的控制系统 • 这类系统的特点是应用领域比较专一，或者干脆就是为某项应用而专门去设计、开发的。常见的有许多专用的智能仪表，或为完成某项功能而专门配置的专用智能设备，如数控机床控制设备，各种智能数字测量设备，如电子称重仪等。硬件完全按系统的要求进行配置，软件多采用固化的专用芯片和相应器件，一般可采用单片机系统或专用的控制芯片来实现，开发完成后一般不作较大的更动。 • 对于功能要求较高，但应用领域及目的相当明确的系统，一般也可配置档次较高的硬件和专用软件构成高性能专用计算机控制系统。

32. 9.4 计算机控制系统设计 • 2．通用的控制系统 • 这类系统较多应用于功能较全的监测、控制系统。例如，实时数据采集和监测系统，几乎所有的工业部门都会遇到这类系统。尽管随行业的不同对系统会有不同的具体要求，但就实时采集/监控方面会有很多共性要求。为了减低开发费用，缩短开发周期，一般是选用通用的软硬件资源来构成用户自己的应用系统。

33. 9.4 计算机控制系统设计 • 为了达到上述目的，一般采用如下的途径来实现： • ¨  计算机系统一般选用工业级总线式计算机，计算机的具体配置可选； • ¨  I/O外围模板多选用工业化生产的标准模板产品； • ¨ 系统一般采用较熟悉的通用操作系统如DOS，Windows作为开发环境，计算机的相关的丰富硬件资源都可支持应用程序的开发； • ¨也可购置通用的相关采集／控制软件包，功能较好的软件包一般都可根据用户需求进行相应的变更生成； • ¨利用通信网络将单个的计算机系统组成规模更大、功能更全的分散控制系统。

34. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.3.2 控制系统设计的基本要求 • 1．系统可靠性要高 • 可靠性指标一般用系统的平均无故障时间MTBF（Mean Time Before Failure）来表示。对于可修复产品，平均无故障时间是无故障工作时间的平均值；对于不可修复的产品（如集成芯片），平均无故障时间就是其寿命的平均值。 • 2．通用性要好，便于升级 • 系统设计时应考虑能适应不同的设备和不同的控制对象。这就需要系统能灵活扩充和便于修改功能。要使系统能达到这样的要求，首先必须采用通用的系统总线结构，当需要扩充时，只要增加相应板卡就能实现。当CPU升级时，也只要更换相应的升级芯片及少量相关电路即可实现系统升级的目的。其次，系统设计时，各设计指标要留有一定的余量，如输入输出通道指标、内存容量、电源功率等均事先留有一定的余量，则为日后系统的扩充创造了有利的条件。

35. 9.4 计算机控制系统设计 • 3．系统操作性能好 • 操作性能好包括两个含义。首先是指使用方便，系统设计时要尽量考虑用户的方便使用，并且要尽量降低对使用人员的专业知识的要求，使他们能在较短时间内熟悉和掌握操作；其次是维修容易，即故障一旦发生时易于排除。从软件角度而言，要配置查错程序和诊断程序，以便在故障发生时能用程序帮助查找故障发生的部位，从而缩短排除故障的时间。在硬件方面，从零部件的排列位置，标准化的部件设计，以及能否便于带电插拔等等都要通盘考虑，包括操作顺序等都要从方便用户的角度进行设计，如面板上的控制开关也不能太多、太复杂等等。

36. 9.4 计算机控制系统设计 • 4．设计周期要短，有利于降低系统费用 • 由于计算机应用技术发展迅速，新老产品更迭速度很快，硬件价格一直呈周期下降超势，因此在满足精度、速度和其它性能要求的前提下，应尽量缩短设计周期，以降低整个系统的开发费用。

37. 9.4 计算机控制系统设计 • 对于较重要的控制场合，为了增强系统的可靠性，常采用双机系统作为控制系统的核心控制器，一般的方式有： • （1）备份工作方式 • 即一台投入运行，另一台作为系统的备份机。当投入运行的微机出现故障时，由专用切换装置（程序控制）将备份机自动投入，接替出故障的主机，使系统照常运行；出现故障的微机修复后，则作为备份机使用。 • （2）主从工作方式 • 即两台微机同时投入运行。一台担任主要工作，另一台担任从属工作。当担任主要工作的主机发生故障时，由担任从属工作的从属机接替主机的工作，保证系统的继续运行。

38. 9.4 计算机控制系统设计 • （3）双工工作方式 • 在这种系统中，两台主机同时投入系统运行，在任何一个时刻，都同步执行同一个任务，并将结果送到一个专门的装置进行核对。如两台机器输出结果相符，说明两台主机都属正常，允许将结果输出到被控对象或设备；如核对结果有异，就封锁输出，通知两台主机对上一处理结果重复运行，然后再次核对。如经几次核对操作后结果仍不相符，则说明其中一台发生故障。这时，需调用诊断程序确定故障所在的机器位置，并将诊断出有故障的主机从系统中切换下来，让另一台主机继续执行控制任务。 • （4）分布式控制方案，即分级分布式控制方式。 • 其实质是智能控制单元分别控制各被控对象，由上一级计算机进行监视和管理。当某一台智能控制单元出现故障时，其影响仅限于出故障单元所涉及的局部范围内，而它的控制任务可由上位机来承担；如上位机也出现故障，则各智能控制单元仍可维持对各被控对象的控制，所以大大提高了整个系统的可靠性。

39. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.4 工业控制系统设计的一般步骤 • 9.4.4.1 确定系统任务 • 在进行系统设计之前，必须针对控制对象的工作过程及工艺流程进行分析归纳，明确具体要求，确定系统所要完成的任务。然后，按一定的规范、标准和格式，对控制任务和过程进行描述，形成设计任务说明书，作为整个系统设计的依据。最后，同用户讨论并得到用户的认可。

40. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.4.2 选择工控主机和外围设备 • 1．IPC或PLC • 对于通用计算机系统，一般多选用专门的工业控制计算机或可编程逻辑控制器。。 • 对专用控制系统，特别是紧凑型的小型专用系统，常可选用单片机系统或小尺寸的嵌入式计算机系统的产品。要从实际需要出发，考虑微处理器的字长、寻址方式、内部寄存器的种类和数量、中断处理能力以及微处理器的速度等问题。因为这类系统常需用汇编语言编程，所以CPU的指标和其它资源就与编程有很大关系。

41. 9.4 计算机控制系统设计 • 2．外围设备 • 在工业控制系统中，外围设备的种类不多，一般包括打印机、专用键盘、监视用显示器和相应的操作柜等。在一般的运行环境中，对外围设备的要求不会很高。对在特别恶劣的环境中运行的设备，则会提出一些相应的要求。这时，要选用特殊功能的设备，如防尘防潮键盘，显示器及打印机需要另加特殊的保护罩等等。 • 在较大的系统中，还要选用其它一些常规外围设备，一般只要其电气性能和机械结构能适应环境要求并能可靠运行即可。

42. 9.4 计算机控制系统设计 • 3．输入/输出模块 • 对于不同的系统，有不同的控制与监测要求，不同的OEM厂商可提供相应功能的数据采集、控制驱动和通信等系列产品，例如提供专门功能的板级产品，包括工具软件等，应用者应根据自己的需要进行认真选择。

43. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.4.3 确定总体方案 • 1．确定主要的控制算法，要确定控制对象的各种控制量，并描述好与其对应的输出量间的数学关系，这就是控制量的数学算式，也称为控制算法。 • 现已总结了不少常用的控制算法可资利用，有的软件产品中带有算法库可供调用。用户也可根据自身需要再确定一些特殊的算法用于专用系统中。 • 2．根据控制要求和算法需要进行存储器容量，主要是内存区域分配。 • 主要根据控制程序量和交换数量的大小、堆栈容量的大小来考虑。不同功能的程序应分配在不同的内存区域中，并要注意到便于系统的扩展和有利于程序运行速度的提高。

44. 9.4 计算机控制系统设计 • 3．确定过程输入输出通道是总体设计的重要内容。 • 一般应根据控制对象所要求的输入输出点数和类型来确定系统输入输出通道的数目和相应类型。其内容包括模拟量输入输出通道中的位数长度、数据转换和传输速率、数据采集和传输所需的输入输出通道数目等。 • 4．中断方式的确定对于控制系统的设计是不可缺少的。 • 中断方式和优先级别是根据被控对象的要求和微处理器为其服务的频繁程度来确定的。用程序处理中断的好处是比较灵活，但速度较慢；用硬件处理中断则响应速度较快，但要配备中断控制部件；也可利用中断处理的专用模板来解决。

45. 9.4 计算机控制系统设计 • 5．系统总线的选择关系到系统的通用性。 • 非标准的系统总线会对使用和维护带来不利。不仅选择工控机时要考虑，选择通道产品时也要考虑此问题。一般选用通用的总线标准（PC总线或其它总线）。总线选用合适会对系统的设计、生产和维护都带来一系列的便利。

46. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.4.4 硬件和软件的具体设计 • 在总体方案确定后，就要进入具体的硬件和软件设计。在设计一个控制系统时要考虑一些具体功能究竟用硬件实现为好，还是用软件实现较为经济。用硬件来实现一些功能的好处是可以加快处理速度，但要增加部件成本，而软件实现正好相反。一般的考虑原则是视控制系统的应用环境与今后的生产数量而定。对于今后能批量生产的系统，为了减低成本，提高产品竞争力，在满足指定功能的前提下，应尽量减少硬件器件，多用软件来完成相应的功能。虽然在研制时可能要化费较多的时间或经费，但大批量生产后就可降低成本。若软件规模不大，研制又合理的话，运行的可靠性就能保证。由于整个系统的部件数减少，相应系统的可靠性也能得以提高。 • 如果软件实现很困难，而用硬件实现却比较简单，且系统的批量又不大的话，则用硬件实现功能比较妥当。因此，软、硬件的模块划分必须综合加以考虑。

47. 一般控制系统设计的步骤图

48. 9.4 计算机控制系统设计 • 9.4.5 工业控制系统的规范化设计 • 1．系统的功能描述 • （1）信号的处理功能 • 模拟量信号输入的总路数，不仅路数，还有信号的等级（如电压电流信号的等级）、信号的类别（如多少来自热电偶，多少是属于RTD信号）、信号的性质（决定是否要加隔离处理，或整形放大处理）等。不同的信号等级和不同的通道数量需要不同的部件配置，成本也将随之变动。 • 开关量输入的总通道数，其中有多少路是电平型输入，多少路是触点型输入，及需要采取隔离措施的通道数目；

49. 9.4 计算机控制系统设计 • 脉冲量输入的通道数、信号频率范围等； • 中断型开关量的点数，对中断响应的时间处理限定等； • 模拟量输出的总路数，每路信号输出的种类（电流输出或电平输出），输出信号的等级、驱动能力要求等； • 开关量输出的路数，输出驱动的特点等。 • （2）控制功能：即明确系统所要完成的控制功能。要明确规定各个控制回路的组成、控制的品质及控制的参数形式等。 • （3）管理功能：如系统有管理上的功能要求，则应明确其具体功能要求，并要明确采用何种输出方式和输出格式。

50. 9.4 计算机控制系统设计 • （4）报警功能：要明确对各种越限信号的处理功能。如有越限信号发生，系统将采用何种报警方式和报警输出信号的类型等。 • （5）打印功能：要明确系统所应完成的各种打印功能，包括何种情况下要进行打印（如操作记录、报答记录、事故记录，记录打印）以及各种情况下的输出打印数据及打印格式等问题。 • （6）操作方式：即明确对计算机的操作是用键盘（一般键盘还是专用键盘，如防水防尘密封型）还是其它方式（鼠标、轨迹球等）。如有特殊要求，必须明确设备和具体操作规范。 • （7）显示功能 ：要明确系统所应显示的内容及显示格式。