一个计算机控制系统应用项目，在研制过程中应该经过哪些步骤，应该怎样有条不紊地保证研制工作顺利进行，需要每个工程技术人员认真考虑，反复调研、讨论，明确任务，最后得出合理而实用的实际施工方案。系统项目的研制可分为4个阶段:①准备阶段;②设计阶段;②模拟与调试阶段;④现场安装调试阶段。

　　1.准备阶段

　　系统初步设计技术文件的主要内容包括:原系统的功能规范，目标系统的性能规范，系统的可靠性和可维护性，系统的运行环境。准备阶段的设计，为工业控制计算机系统定义了外部规约，即系统与外部(工业生产过程、环境、人等)的接口关系。

　　2.设计阶段

　　设计阶段的主要内容包括，系统总体方案设计，硬件总体设计，软件总体设计，硬件和软件的具体设计，技术途径的选择。

　　(1)硬件总体设计。依据合同的技术要求和已做过的初步方案，开展系统硬件的总体设计。总体设计的方法是"黑箱"设计法。所谓"黑箱"设计，就是画方块图的方法。用这种方法做出的系统结构设计，只见方块之间的信号输入输出关系和功能要求，而不需知道"黑箱"内的具体结构。

　　(2)软件总体设计。依据合同的技术要求和己做过的初步方案，进行软件的总体设计。

　　软件设计的方法和硬件一样，也是采用结构化的"黑箱"设计方法，先画出较高一级的方框图，然后再将大的方框分解成小的方格，直到能表达清楚为止。

　　0)系统总体方案设计。将上面的硬件总体方案和软件总体方案合在一起构成系统的总 体方案。硬件和软件的设计是互相有机联系的，相互往往有影响，因此在设计时要经过多次的协调和反复，最后才能形成合理、统一的总体方案设计，总体方案完成后要建立文档。

　　(4)技术途径的选择。技术途径是指系统所采用的技术水平。技术途径大致可以分为2 种:①全部自主设计。硬件和软件全部自主设计，其中硬件包括板卡产品的设计与加该技术途径的优点是节约经费，缺点是所需的设计时间比较长。因此，它适合于小型系统的开发设计。②硬件由OEM产品组成，系统软件由厂家提供或从市场上购买，而应用软件由自己开发。这种方式的优点是开发周期比较短，系统的针对性比较强。所以大多数工业控制计算机系统均采用这种开发设计方法。

　　(5)硬件和软件的具体设计。在总线方案确定后，就要进入具体的硬件和软件设计。在 设计一个测控系统时要考虑一些具体功能究竟用硬件实现，还是用软件实现较为经济。用硬件实现一些功能的好处是可以加快处理速率，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测控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，尽量减少硬件，多用软件来完成相应的功能。虽然在研制时可能要花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。

　　对于选用标准微机系统的设计人员来说，主要的开发工作在输入输出接口设计上，而这类设计又往往与测控程序设计交织在一起。为了加快研制过程，可尽量选购市场上已有批量供应的工业化制成的模板产品。这些符合工业化标准的模板产品一般都经过严格测试，并可提供各种软件和硬件接口，包括相应的驱动程序等。模板产品只要同主机系统总线标准一致，购回后插入主机的相应空槽即可运行，且构成系统极为方便。所以，除非无法买到满足自己要求的产品，否则绝不要随意决定自行研制。总之，一般尽量考虑选用厂家可提供的现成产品，以同标准的微机系统配套使用。

　　3.模拟与调试阶段

　　采用仿真软件和硬件调试程序。程序调试是程序设计的最后一步，同时也是最关键的一步。在实际编程中，即使有经验的程序设计者，也需要花费总研制时间的50用于程序调试和软件修改。

　　4.现场安装调试阶段

　　在硬件和软件分别调试通过以后，就要进行系统联调。系统联调通常分两步进行。首先，在实验室里，对已知的标准量进行采集相比较，以验证系统设计是否正确和合理。如果实验室试验通过，则到现场进行实际数据采集试验。在现场试验中，测试各项性能指标，必要时，还要修改并完善程序，直至系统能正常投入运行时为止。总之，数据采集系统的设计过程是一个不断完善的过程，设计一个实际系统往往很难一次就设计完善，常常需要经过多次修改补充才能得到一个性能良好的数据采集系统。

　　以上几个方面为实际工业控制过程建立或设计的基本步骤，它对于建立系统的工程化具有一定的指导意义。

　　对于工业PC来说，在实际应用时可根据实际需求设计成数据采集系统、单机控制系统、集散型控制系统(DCS)以及管理决策系统等形式。在设计基本工业PC控制系统时应注意4个问题:

　　(1)系统的构成模式。是自成系统还是构成多杭系统(包括成为子系统情况)，从设计方法上和开发、运行环境上是有所不同的。

　　(2)工业PC系统的选择(配置〉。包括冗余、容错设计。

　　3)工业PC I/O子系统的选择。根据工业控制需求，在精度、通过率以及功能等方面进 行选择，以满足实际需要。

　　(4)对一次仪表(传感器)选择，以及一次仪表输出与I/O系统连接的匹配问题。

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