工業(yè)控制計(jì)算機(jī)總線體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯工業(yè)控制計(jì)算機(jī)總線體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)掌握首要的是穩(wěn)定性因素，緣由是機(jī)器不能停止下來(lái)，阻礙正常生產(chǎn)。但無(wú)限追求實(shí)時(shí)性因素，實(shí)時(shí)響應(yīng)高的機(jī)器，普遍狀況下，能提高精度和效率。這個(gè)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)總線體系，實(shí)質(zhì)是信息傳遞的一個(gè)通道或平臺(tái)。依據(jù)這個(gè)論點(diǎn)，推想的是總線體系結(jié)構(gòu)在牢靠傳輸數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，信息更加快速的傳遞。因此無(wú)論是有線，無(wú)線，星型，總線型，神經(jīng)元，哪怕將來(lái)的量子概念型。都會(huì)朝著更穩(wěn)定，更快速的方向進(jìn)展。 工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)是工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備的核心。傳統(tǒng)意義上，將用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量、掌握和管理的計(jì)算機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)和過(guò)程輸

2、入、輸出通道兩部分。但今日的工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)的內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)不止這些，其應(yīng)用范圍也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工業(yè)過(guò)程掌握。因此，工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)是“應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域、具有惡劣環(huán)境適應(yīng)力量、能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的加固計(jì)算機(jī)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“工控機(jī)”。 2、系統(tǒng)設(shè)備 上位機(jī)為286級(jí)工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)，下位機(jī)為STD總線8088級(jí)工控機(jī)，其中除CPU系統(tǒng)板、顯示板、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)板外，依據(jù)所掌握設(shè)備的需要選配數(shù)字量模板、模擬量模板、脈沖量模板、開(kāi)關(guān)量模板。在掌握量少的狀況下，下位機(jī)可采納ISA總線工控機(jī)。 監(jiān)測(cè)、執(zhí)行設(shè)備由實(shí)際狀況而定。比如測(cè)控對(duì)象是液體，并要求在線測(cè)量、防爆、防腐、衛(wèi)生等特點(diǎn)，一般采納質(zhì)量流量計(jì)、密度計(jì)

3、、電磁流量計(jì)、液位計(jì)、渦輪番量計(jì)、溫度傳感器及變送器、壓力計(jì)傳感器及變送器等儀表，開(kāi)關(guān)量、調(diào)整量掌握器。 上位機(jī)與下位機(jī)之間采納BITBUS方式進(jìn)行通信。 STD總線產(chǎn)品其實(shí)就是一種板卡（包括CPU卡）和無(wú)源母板結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在的工業(yè)PC其實(shí)也和STD有非常近似的結(jié)構(gòu)， STD總線（Standard-Bus）是一個(gè)通用工業(yè)掌握的8位微型機(jī)總線，是8位/16位兼容的總線?？扇菁{8位通用微處理器，8085、8088、6800、Z80、8051等；可容納的16位微處理器8086、80286、8098、68000等 STD總線是56條信號(hào)的并行底板總線，共分5個(gè)功能組。規(guī)律電源線1-6：+-5V；數(shù)據(jù)總線7

4、-14：D0-D7雙向、三態(tài)、高電平有效；地址總線15-30：A0-A15 三態(tài)、高電平有效；掌握總線31-52：存儲(chǔ)器和I/O掌握、外設(shè)定時(shí)、時(shí)鐘和復(fù)位、中斷和總線掌握、串行優(yōu)先級(jí)鏈；幫助電源線53-56：+-12V STD總線在1978年最早由Pro-Log公司作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造的，由STDGM制定為STD-80規(guī)范，隨后被批準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEE961。STD-80/MPX作為STD-80追加標(biāo)準(zhǔn)，支持多主（MultiMaster）系統(tǒng)。STD總線工控機(jī)是工業(yè)型計(jì)算機(jī)，STD總線的16位總線性能滿(mǎn)意嵌入式和實(shí)時(shí)性應(yīng)用要求，特殊是它的小板尺寸、垂直放置無(wú)源背板的直插式結(jié)構(gòu)、豐富的工業(yè)I/O OE

5、M模板、低成本、低功耗、擴(kuò)展的溫度范圍、良好的可維護(hù)性設(shè)計(jì)，使其在空間和功耗受到嚴(yán)格限制的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng)由系統(tǒng)總線、主機(jī)模板、存儲(chǔ)器板、人機(jī)接口板與CRT、磁盤(pán)機(jī)、打印機(jī)等通用外設(shè)組成。過(guò)程I/O系統(tǒng)由輸入信號(hào)調(diào)理板和A/D轉(zhuǎn)換器，將現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)量的物理信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，模擬量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換器），變成數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換和輸出調(diào)理（隔離放大）成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)掌握?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)。 硬件系統(tǒng)一般有運(yùn)行操作臺(tái)，可放計(jì)算機(jī)、CRT、外設(shè)、主機(jī)柜、I/O機(jī)柜（機(jī)箱、電源、接線端子板、接地愛(ài)護(hù)裝置等）等。軟件系統(tǒng)由實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)

6、數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)采集與處理軟件、各類(lèi)掌握軟件（PID）直接數(shù)字掌握、先進(jìn)掌握軟件組成。與商用及個(gè)人機(jī)比較，工業(yè)掌握機(jī)的特點(diǎn)是強(qiáng)大的過(guò)程輸入輸出力量，高牢靠性與實(shí)時(shí)性。 中國(guó)工控機(jī)技術(shù)的進(jìn)展經(jīng)受了80年月的第一代STD總線工控機(jī)，90年月的其次代IPC工控機(jī)，現(xiàn)在進(jìn)入了第三代CompactPCI總線工控機(jī)時(shí)期，而每個(gè)時(shí)期大約要持續(xù)15年左右的時(shí)間。STD總線工控機(jī)解決了當(dāng)時(shí)工控機(jī)的有無(wú)問(wèn)題；IPC工控機(jī)解決了低成本和PC兼容性問(wèn)題； PC DOS軟件的兼容性使STD總線得以進(jìn)展，也由于運(yùn)行PC Windows軟件的局限性使STD總線被淘汰出局，而取而代之的是與PC完全兼容的IPC工控機(jī)。 三、 STD總線工業(yè)掌握機(jī) STD總線工業(yè)掌握機(jī)：CPU芯片構(gòu)成的主機(jī)板+I/O模板+電源 共同插在帶總線板的機(jī)箱內(nèi)。 以CPU型號(hào)區(qū)分不同系列： 1.Z80系列：CPU板、存儲(chǔ)器板、人機(jī)接口、系統(tǒng)支持板、軟件配置 2.單片機(jī)系列：康拓公司的STD5000系列： 5055（8位Mcs-51）、 5056（16位Mcs-51）軟件 開(kāi)發(fā)環(huán)境：匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言 3.8088系列：Intel8088/8086芯片及NEC V20/V40芯片、固化MS-Dos BIOS康拓公司的 STD5000系列 四、STD總線工控機(jī)的