工业控制计算机总线体系结构及发展趋势

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑工业控制计算机总线体系结构及发展趋势 工业掌握首要的是稳定性因素，缘由是机器不能停止下来，阻碍正常生产。但无限追求实时性因素，实时响应高的机器，普遍状况下，能提高精度和效率。这个结构的计算机总线体系，实质是信息传递的一个通道或平台。依据这个论点，推想的是总线体系结构在牢靠传输数据的基础上，信息更加快速的传递。因此无论是有线，无线，星型，总线型，神经元，哪怕将来的量子概念型。都会朝着更稳定，更快速的方向进展。 工业掌握计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上，将用于工业生产过程的测量、掌握和管理的计算机统称为工业掌握计算机，包括计算机和过程输

2、入、输出通道两部分。但今日的工业掌握计算机的内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程掌握。因此，工业掌握计算机是“应用在国民经济进展和国防建设的各个领域、具有恶劣环境适应力量、能长期稳定工作的加固计算机”，简称“工控机”。 2、系统设备 上位机为286级工业掌握计算机，下位机为STD总线8088级工控机，其中除CPU系统板、显示板、磁盘驱动板外，依据所掌握设备的需要选配数字量模板、模拟量模板、脉冲量模板、开关量模板。在掌握量少的状况下，下位机可采纳ISA总线工控机。 监测、执行设备由实际状况而定。比如测控对象是液体，并要求在线测量、防爆、防腐、卫生等特点，一般采纳质量流量计、密度计

3、、电磁流量计、液位计、涡轮番量计、温度传感器及变送器、压力计传感器及变送器等仪表，开关量、调整量掌握器。 上位机与下位机之间采纳BITBUS方式进行通信。 STD总线产品其实就是一种板卡（包括CPU卡）和无源母板结构。现在的工业PC其实也和STD有非常近似的结构， STD总线（Standard-Bus）是一个通用工业掌握的8位微型机总线，是8位/16位兼容的总线。可容纳8位通用微处理器，8085、8088、6800、Z80、8051等；可容纳的16位微处理器8086、80286、8098、68000等 STD总线是56条信号的并行底板总线，共分5个功能组。规律电源线1-6：+-5V；数据总线7

4、-14：D0-D7双向、三态、高电平有效；地址总线15-30：A0-A15 三态、高电平有效；掌握总线31-52：存储器和I/O掌握、外设定时、时钟和复位、中断和总线掌握、串行优先级链；帮助电源线53-56：+-12V STD总线在1978年最早由Pro-Log公司作为工业标准创造的，由STDGM制定为STD-80规范，随后被批准为国际标准IEE961。STD-80/MPX作为STD-80追加标准，支持多主（MultiMaster）系统。STD总线工控机是工业型计算机，STD总线的16位总线性能满意嵌入式和实时性应用要求，特殊是它的小板尺寸、垂直放置无源背板的直插式结构、丰富的工业I/O OE

5、M模板、低成本、低功耗、扩展的温度范围、良好的可维护性设计，使其在空间和功耗受到严格限制的工业自动化领域得到了广泛应用。 计算机基本系统由系统总线、主机模板、存储器板、人机接口板与CRT、磁盘机、打印机等通用外设组成。过程I/O系统由输入信号调理板和A/D转换器，将现场传感器测量的物理信号转变为电信号，模拟量经模数转换（A/D转换器），变成数字量输入计算机，计算机输出信号经数模（D/A）转换和输出调理（隔离放大）成执行机构的功率驱动信号掌握执行机构。 硬件系统一般有运行操作台，可放计算机、CRT、外设、主机柜、I/O机柜（机箱、电源、接线端子板、接地爱护装置等）等。软件系统由实时操作系统、实时

6、数据库及应用软件、数据采集与处理软件、各类掌握软件（PID）直接数字掌握、先进掌握软件组成。与商用及个人机比较，工业掌握机的特点是强大的过程输入输出力量，高牢靠性与实时性。 中国工控机技术的进展经受了80年月的第一代STD总线工控机，90年月的其次代IPC工控机，现在进入了第三代CompactPCI总线工控机时期，而每个时期大约要持续15年左右的时间。STD总线工控机解决了当时工控机的有无问题；IPC工控机解决了低成本和PC兼容性问题； PC DOS软件的兼容性使STD总线得以进展，也由于运行PC Windows软件的局限性使STD总线被淘汰出局，而取而代之的是与PC完全兼容的IPC工控机。 三、 STD总线工业掌握机 STD总线工业掌握机：CPU芯片构成的主机板+I/O模板+电源 共同插在带总线板的机箱内。 以CPU型号区分不同系列： 1.Z80系列：CPU板、存储器板、人机接口、系统支持板、软件配置 2.单片机系列：康拓公司的STD5000系列： 5055（8位Mcs-51）、 5056（16位Mcs-51）软件 开发环境：汇编语言或高级语言 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总线工控机的