(5)路由器
路由器
無線路由器
(Router)是一種負責尋徑的網絡設備,它在互聯網絡中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網絡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絡,為用戶提供最佳的通信路徑,路由器利用路由表為數據傳輸選擇路徑,路由表包含網絡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據包從當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路徑算法來調整信息傳遞的路徑。路由器是產生于交換機之后,就像交換機產生于集線器之后,所以路由器與交換機也有一定聯系,并不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能向路由轉發數據包的不足。交換機、路由器是一臺特殊的網絡計算機,它的硬件基礎CPU、存儲器和接口,軟件基礎是網絡互聯操作系統IOS。
交換機、路由器和PC機一樣,有中央處理單元CPU,而且不同的交換機、路由器,其CPU一般也不相同,CPU是交換機、路由器的處理中心。
內存是交換機、路由器存儲信息和數據的地方,CISCO交換機、路由器有以下幾種內存組件:
ROM(Read Only Memory)存儲交換機、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、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機上的隨機
存儲器相似,提供臨時信息的存儲,同時保存著當前的路由表和配置信息。
NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory)存儲交換機、路由器的啟動配置文件。NVRAM是可擦寫的,可將交換機、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、路由器的IOS進行升級。
接口用作將交換機、路由器連接到網絡,可以分為
局域網接口和廣域網接口兩種。由于交換機、路由器型號的不同,接口數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,可用軟件將端口設置為同步工作方式。
AUI端口,即粗纜口。一般需要外接轉換器(AUI-RJ45),連接10/100Base-T以太網絡。
ISDN端口,可以連接ISDN網絡(2B+D),可作為局域網接入Internet 之用。
AUX端口,該端口為異步端口,主要用于遠程配置,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,主要連接終端或運行終端仿真程序的計算機,在本地配置交換機、路由器。不支持硬件流控制。
工業控制計算機
是一種采用總線結構,對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統總稱。簡稱控制機。它由計算機和過程輸入輸出(I/O)通過兩大部分組成。計算機是由主機、輸入輸出設備和外部磁盤機、磁帶機等組成。在計算機外部又增加一部分過程輸入/輸出通道,用來完成工業生產過程的檢測數據送入計算機進行處理;另一方面將計算機要行使對生產過程控制的命令、信息轉換成工業控制對象的控制變量的信號,再送往工業控制對象的控制器去。由控制器行使對生產設備運行控制。工控機的主要類別有:IPC(PC總線工業電腦)、PLC(可編程控制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場總線系統)及CNC(數控系統)五種。
1、IPC
即基于PC總線的工業電腦。IDC統計PC機已占到通用計算機的95%以上,因其價格低、質量高、產量大、軟/硬件資源豐富,已被廣大的技術人員所熟悉和認可,這正是工業電惱熱的基礎。其主要的組成部分為工業
機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成,如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機殼、機卡壓條過濾網,雙正壓風扇等設計及EMC(electromagneticcompatibility)技術以解決工業現場的電磁干擾、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PC對工業生產過程進行實時在線檢測與控制,對工作狀況的變化給予快速響應,及時進行采集和輸出調節(看門狗功能這是普通PC所不具有的),遇險自復位,保證系統的正常運行。
擴充性,工業PC由于采用底板+CPU卡結構,因而具有很強的輸入輸出功能,最多可擴充20個板卡,能與工業現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻
監控系統、車輛檢測儀等相連,以完成各種任務。
兼容性,能同時利用ISA與PCI及PICMG資源,并支持各種操作系統,多種語言匯編,多任務操作系統?!?、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:一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
可編程控制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發的一種適用工業環境的新型通用自動控制裝置,是作為傳統繼電器的替換產品而出現的。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展,可編程控制器更多地具有了計算機的功能,不僅能實現邏輯控制,還具有了數據處理、通信、網絡等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程,而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點,已廣泛應用于工業控制的各個領域,大大推進了機電一體化的進程。
3、分散型控制系統(DCS)
是一種高性能、高質量、低成本、配置靈活的分散控制系統系列產品,可以構成各種獨立的控制系統、分散控制系統DCS、監控和數據采集系統(SCADA),能滿足各種工業領域對過程控制和信息管理的需求。系統的模塊化設計、合理的軟硬件功能配置和易于擴展的能力,能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發電廠自動化系統的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業生產過程控制。
4、現場總線系統(FCS)
是全數字串行、雙向通信系統。系統內測量和控制設備如探頭、激勵器和控制器可相互連接、監測和控制。在工廠網絡的分級中,它既作為過程控制(如PLC,LC等)和應用智能儀表(如變頻器、閥門、條碼閱讀器等)的局部網,又具有在網絡上分布控制應用的內嵌功能。由于其廣闊的應用前景,眾多國外有實力的廠家競相投入力量,進行產品開發。國際上已知的現場總線類型有四十余種,比較典型的現場總線有:FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,CC-LINK等。
5、數控系統(CNC)
現代數控系統是采用
微處理器或專用微機的數控系統,由事先存放在存儲器里系統程序(軟件)來實現控制邏輯,實現部分或全部數控功能,并通過接口與外圍設備進行聯接,稱為計算機數控,簡稱CNC系統。
數控機床是以數控系統為代表的新技術對傳統機械制造產業的滲透形成的機電一體化產品;其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)
傳感器技術;(6)軟件技術等。