1.1.2 任务2：硬件组成

计算机控制系统的硬件一般由主机、常规外部设备、过程输入/输出（I/O）通道、操作台和通信设备等组成，图1-3给出了计算机控制系统硬件的组成框图。

1.主机

由CPU（中央处理器）、RAM（随机存储器）、ROM（只读存储器）和系统总线构成的主机是计算机控制系统的指挥部。主机根据过程输入通道发送来的、反映生产过程工况的各种信息，以及预定的控制算法，做出相应的控制决策，并通过过程输出通道向生产过程发送控制命令。

主机所产生的各种控制命令是按照人们事先安排好的程序进行的。这里，实现信号输入、运算控制和命令输出等功能的程序已预先存入内存，当系统启动后，CPU就从内存中逐条取出指令并执行，以达到控制目的。

2.常规外部设备

实现主机和外界信息交换功能的设备称为常规外部设备，简称外设。它主要由输入设备、输出设备和外存储器组成。

输入设备用于输入程序、数据和操作命令，常用的有键盘、光电输入机和扫描仪等。

输出设备用来把各种信息和数据提供给操作者，常用的有打印机、绘图机和显示器等。

外存储器用于存储系统程序和数据，常用的有磁盘装置、磁带装置和光驱装置，兼有输入、输出两种功能。

这些常规的外部设备与主机组成的计算机基本控制系统，即通常所说的通用计算机。

3.过程输入/输出通道

过程输入/输出通道是计算机和生产过程（工业对象）之间设置信息传递和变换的连接通道，它的作用有两方面：一方面将工业对象的生产过程参数取出，经传感器（一次仪表）变换成计算机能够接收和识别的代码；另一方面将计算机输出的控制命令和数据，经过变换后作为操作执行机构的控制信号，以实现对生产过程的控制。

过程输入通道又分为模拟量输入通道和数字量输入通道两种。模拟量输入通道，简称A-D或AI通道，用来把模拟量输入信号转变为数字信号；数字量输入通道，简称DI通道，用来输入开关量或数字量信号。

过程输出通道又分为模拟量输出通道和数字量输出通道两种。模拟量输出通道，简称D-A或AO通道，用来把数字信号转换成模拟信号后再输出；数字量输出通道，简称DO通道，用来输出开关量信号或数字量信号。

4.操作台

操作台是操作员与计算机系统之间进行联系的纽带，可以完成向计算机输入系统程序、修改数据、显示参数以及发出各种操作命令等功能。普通操作台一般由阴极射线管（CRT）显示器、发光二极管（LED）显示器或液晶显示器（LCD）、键盘、开关和指示灯等各种物理分类器件组成；高级操作台也可由彩色液晶触摸屏构成。

操作员分为系统操作员与生产操作员两种。系统操作员负责建立和修改控制系统，如编制程序和系统组态；生产操作员负责与生产过程运行有关的操作。为了安全和方便，系统操作员和生产操作员的操作设备一般是分开的。

5.通信设备

现代化工业生产过程的规模比较大，其控制与管理也很复杂，往往需要几台或几十台计算机才能分级完成。这样，在不同地理位置、不同功能的计算机之间就需要通过通信设备连接成网络，以进行信息交换。