第2章 南邮 工业控制计算机ppt课件.ppt

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1、第2章工业控制计算机南京邮电大学电气信息工程系2.1IPC工控机的组成结构2.2IPC总线结构2.3IPC工控机输入/输出模板2.4单片机2.5可编程控制器（PLC）OUTLINE支持母板的4U高上架式机箱主要特点:支持300WATXPFCPS/2电源、前置3个半高驱动器、前置USB和PS/2及I/O接口、前置报警LED研华IPC-610MB-H凌华工控机RACK-410S系列RACK-400L系列工控机结构特点全钢机箱   工控机的全钢机箱是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装同PC-bus兼容的无源底板无

2、源底板   无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插槽组成，ISA或PCI插槽的数量和位置根据需要有一定选择，该板为四层结构，中间两层分别为地层和电源层，这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡，包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等工控机结构特点工业电源为AT开关电源，平均无故障运行时间达到25000小时，两个电源CPU卡   工控的CPU卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，根据处理器可分为386、486、586、PII、PIII主板，用户可视自己的需要任意选配。其主要特点是：工作温

3、度0-60摄氏度；装有“看门狗”计时器；低功耗，最大时为5V/2.5A2.1IPC工控机的组成结构工业控制计算机，简称工控机，也称为工业计算机IPC（IndustrialPersonalComputer）主要用于工业过程测量、控制、数据采集等工作以工控机为核心的测量和控制系统，处理来自工业系统的输入信号，再根据控制要求将处理结果输出到执行机构，去控制生产过程，同时对生产进行监督和管理2.1.1IPC工控机的特点可靠性高实时性好环境适应性强丰富的输入输出模板系统扩充性和开放性好系统通信功能强控制软件包功能强冗余性硬件:主机板（CPU

4、、内存储器）、系统总线、过程输入输出通道、人机接口、通信设备、系统支持板、磁盘系统。2.1.2IPC工控机硬件组成软件是工业控制机的程序系统，可分为系统软件、支持软件、应用软件三部分。系统软件：用来管理IPC的资源，并以简便的形式向用户提供服务工具软件：技术人员从事软件开发工作的辅助软件，包括汇编语言、高级语言、编译程序、编辑程序、调试程序、诊断程序等应用软件：系统设计人员针对某个生产过程而编制的控制和管理程序。通常包括过程输入输出程序、过程控制程序、人-机接口程序、打印显示程序和公共子程序等。2.1.2IPC工控机的软件组成2.

5、1.4IPC工控机的主要类型及其选型依据采用总线的不同，工控机的产品主要有:PC总线工控机STD总线工控机VME总线工控机IPC选型:（1）主机档次（2）IPC机型号（3）内存、外存配置STD总线1、总线标准STD总线即StandardBus，是一种规模最小、面向工业控制及测量、设计周密的8位系统总线。2、STD总线的性能特点1）支持8位微处理器2）56根总线被划分为四组，即：逻辑电源总线6根、辅助电源总线4根、双向数据总线8根、地址总16根、控制总线22根3）支持多处理器系统，可实现分布式、主机式及多主STD总线多处理器系统4

6、）STD总线采用同步方式传输数据5）STD总线最初只定义了两根中断控制线，系统的中断功能不强，在SystemIISTD总线系统中，由于兼容了PC/XT，中断功能显著提高6）CMOS化7）局部总线扩展能力8）支持网络的功能9）具有机械强度高、抗振动及抗冲击能力强的特点10）可靠性高VME总线VME总线(VersamodelEurocard)，Motorola公司1981年推出的第一代32位工业开放标准总线主要特点是VME总线的信号线模仿Motorola公司生产的68000系列单片机信号线，由于其应用的广泛性被IEEE收为标准2.2.

7、1总线概述总线标准实际上是一种接口信号的标准和协议总线定义与分类:总线是一组信号线的集合，它定义了引线的信号、电气、机械特性，是微机系统内部各组成部分之间、不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送的通道总线：内部总线(系统总线)和外部总线(通信总线)2.2IPC总线结构总线按功能或信号类型划分，主要有三类总线：数据总线地址总线控制总线总线主要有数据传输、中断、多主设备支持、错误处理等功能指微机内部各功能模块间进行通信的总线，也称为系统总线是构成完整微机系统的内部信息枢纽2.2.2内部总线STD总线ISA总线PCI总线ISA总线介

8、绍20世纪80年代初期，IBM在推出自己的微机系统IBMPC/XT时，定义了一种8位数据宽度的总线结构，称为XT总线随着IBM采用80286CPU，推出IBMPC/AT微机系统，又定义了与XT总线兼容的16位的AT总线ISA总线(Industria