第2章工业控制计算机介绍.pptVIP

工业控制计算机机也称工业计算机IPC(industrial personal computer，以下简称工控机)。它主要特点如下： 1.可靠性高 平均无故障工作时间(MTBF)达到几万小时。 2.实时性好 配有实时多任务操作系统(RTDOS)。 3.环境适应性强 对温度／湿度变化范围要求高；有防尘、 防腐蚀、防振动冲击的能力;有较好的电磁兼容性和高 抗干扰能力及高共模抑制的能力。 4.过程输入和输出配套较好 如模拟量、开关量、脉冲量、 频率量等输入输出模板。 第2章 工业控制计算机简介 2.1 工业控制机的特点 5.系统扩充性好。 6.系统开放性 主机接口、网络通信、软件兼容及升级等 方面遵守开放性原则。 7.控制软件包功能强 ，如组态软件。 8.系统通信功能强 具有串行通信、网络通信功能。 9.后备措施齐全 包括供电后备，存储器信息保护，手动 ／自动操作后备，紧急事故切换装置等。 10.具有冗余性 括双控制站、双操作站、双网通信；双 供电系统、双电源等，具有双机切换功能，双机监视软 件等，以确保系统长期不间断地运行。 2.2 工业控制机的分类 工业控制机所采用的总线标准类型较多： 1. PC总线工控机 有ISA总线、VESA局部总线(VL—BUS)、 PCI总线、PC104总线等几种类型工控机，主机CPU类型 有80386、80486、Pentium等。 2.STD总线工控机 它采用STD总线，主机CPU类型有80386、 80486、Pentium 等，另外与STD总线相类似的尚有STE总 线工控机。 3. VME总线工控机 它采用VME总线，主机CPU类型 以Motoro1a公司的M68000、M68020和M68030为主。 4. 多总线工控机 它采用MULTIbus总线，以INTEL工控机 为代表，主机CPU类型有80386、80486和Pentium等。 2.3 总线式工控机 ?2.3.1 STD总线 1. 总线标准 STD总线最早由PRO-LOG公司在1978年推出，正式标准为IEEE961标准。 2. 支持的处理机系统 STD总线可支持16、32位处理机；如8086、68000、80286。 3. 总线的基本组成 STD总线由56根线组成。56根线按功能分为4组。 最早的STD总线定义为：8根双向数据线，16根地址 线，两根总线控制线和10根电源和地线。 控制信号线又分：存储器、I／O控制线，外围设备定时，时钟和复位，中断和总线控制，串行优先链和CPU状态 4. 总线的数据传输控制方式 STD总线采用同步方式进行数据传输。 5. 支持中断能力 原始的STD总线只有两条中断控制线，对中断的控制能力很差。 6. 支持多主的能力 原始的STD总线只有两条总线控制信号线，因此，支持多主的能力差 7. 电源总线 STD的电源总线由±5V、±12V和地几种信号线组成。 8. 模板尺寸 11.4×16.5cm。(4.5×6.5inch)。 9. 连接器的形式 双面边缘连接器。 10. 系统的技术特点 (1)小板结构，机械强度大，抗振动、冲击能力强。 (2)严格的标准化、模块化结构，使得不同厂家的产品容易兼容 (3)可靠性高 RO-LOG的STD产品保修期为5年。 2.3.2 PC总线 1. PC总线工业控制机主要特点 (1)兼容性好、升级容易 (2)性能价格比高 (3)丰富的软件支持 (4)通信功能强 (5)可靠性高 工业PC比普通PC提高2—3倍。 2. PC总线工业控制机体系结构 工业PC(IPC)是以PC总线(ISA，VESA，PCI总线)为基础构成的工业计算机。 IPC构成图如下所示。 打印机 硬盘 键盘 软驱 彩色显示器 显示卡 ALL—IN—ONE 主机板 扩充模板 扩充模板 光驱 电源 串行口 RS-232C 打印口 键盘口 IDE口 ISA BUS IPC构成原理 3. 工业控制机机械结构 下图描述了工业PC机械结构组成。 防尘与保证运行安全的带锁门 电源、硬盘及键盘的状态指示灯 RESET键、KEYBOARD-LOCK键 带可拆卸空气 过滤器的面板 双冷却风扇建立空气正压力，经过滤的空气在机箱内流通 300W工业开关电源 可拆卸式光驱、软驱框架 防震的可调节夹钳 用于安装特殊连接器或扩展电缆的面板 加固型金属机箱 14槽PC总线底版 电源on/off键 4.PC总线标准规范 ISA总线较为成熟，工业PC机主要以ISA