多效蒸馏水机专家控制系统研究与实现

硬件控制核心选择：

[方案一]：单片机

所谓单片机就是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、时钟、定时/计数器、多种功能的串行和并行I/O口。如Intel公司的8031系列等。除了以上基本功能外，有的还集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。

概括起来说，单片机具有如下特点： 具有位处理能力，强调控制和事务处理功能。 价格低廉。如低档单片机价格只有人民币几元钱。 开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多。 后备人才充足。国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验。

[方案二]：DSP

目前国内推广应用最为广泛的DSP器件是美国德州仪器(TI)公司生产的TMS320系列。DSP开发系统的国产化工作已经完成，国产开发系统的价格至少比进口价格低一半，有的如TMS320C2XX开发系统只有进口开发系统价格的1/5，这大大刺激了DSP器件的应用。DSP器件具有较高的集成度。DSP具有更快的CPU，更大容量的存储器，内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路，可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增强的多级流水线，使DSP器件具有高速的数据运算能力。DSP器件比16位单片机单指令执行时间快8～10倍，完成一次乘加运算快16～30倍。DSP器件还提供了高度专业化的指令集，提高了FFT快速傅里叶变换和滤波器的运算速度。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先进的开发手段，批量生产测试更方便，开发工具可实现全空间透明仿真，不占用用户任何资源。软件配有汇编/链接C编译器、C源码调试器。

[方案三]：可编程逻辑控制器（PLC）

可编程序控制器(简称PLC)的硬件由CPU、电源等组成,而其软件则由系统程序和用户程序组成。PLC根据输入口、输出口(常称:输入点、输出点)的总数,分为微型、小型、中型、大型、超大型数种。PLC根据主机结构,又分为整体式、模块(板)式两种。整体式是把所有硬件安装在一个整体内,其表面仅有输入点、输出点、电源接口和通讯接口。整体式多用于微型小型机。模块式是把其硬件划分成若干模块,如把CPU、存贮器组成主控模块,把电源组成电源模块,把若干输入点组成输入模块,把若干输出点组成输出模块,还有根据特殊要求所制成的具有某一特定功能的功能模块。这些模块可根据需要任意选择、组合,在槽板上以插拔方式联成主机。模块式多用于中型、大型及超大型机。

可编程序控制器(简称PLC)是一种在集成电路和计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制技术。存贮器、编程器、I/O模块、扩展单元、

它具有如下特点：

(1)可靠性高 抗干扰能力强，能在恶劣环境中可靠地工作。 可靠性高在PLC的设计与制造中采取了许多有效措施，如采用优质器件、严格的隔离和电磁屏蔽、有效的故障自诊断、良好的电源系统等，保证PLC具有很高的可靠性其平均无故障时间达到以万小时计的程度。

(2)编程简单，使用方便。 PLC生产厂为其系列产品开发了多种类型的编程器，并向用户提供多种编程语言，如梯形图语言、指令表、流程图语言或步进顺序控制语言(SFC)。有的PLC还提供“用户宏指令”供用户扩展指令。大型PLC还能使用计算机高级语言编程，如BASIC和C语言等。借助PLC的通讯能力，有的PLC直接在个人计算机(PC)上进行编程，可以实现程序的存贮和编辑、模拟运行和自动跟踪，形成良好的编程环境。

(3)具备高灵活性及很强的信息处理能力和多功能性组合灵活PLC具有丰富的输入输出方式。 输入可以是无源的触点开关或晶体管的集电极开路输出。输出有继电器、晶体管和可控硅等不同方式，可以直接驱动不同类型的继电器、接触器和电磁阀等各种交直流负载。此外还有模拟量输入输出，各种智能I/O模块，过程控制模块，通信模块，用于数控的定位模块等。用户可以根据需要进行组合，以建立各种各样的控制系统。

(4)体积小，重量轻 。

(5)扩充方便，组台灵活。

(6)维护简单。 由于PLC的高可靠性，延长了控制系统的检修周期，使维护工作量大大减少;PLC的模决化结构和自诊断功能又使维修简便快捷，故障修复时间大大缩短。有的PLC还具备在线修改程序的能力，使用户可以方便地启用后备元件替换发生故障的元件。

(7)PLC是实现机电一体化的重要手段和发展方向。 近几年来，PLC在国内发展特别快，在纺织、造纸、钢厂、化工、机床等行业得到广泛的应用。

根据本文工艺特点、设计要求，采用[方案三]为佳。