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天拓科普之工业控制计算机的发展现状与应用 |北京天拓明达电子科技有限公司
      


5STD总线工控机采用单片PC技术升级ALL-IN-ONE CPU STD总线在1978年*早由Pro-Log公司作为工业标准发明的,由STDGM制定为STD-80规范,随后被批准为国际标准IEE961STD-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位总线性能满足嵌入式和实时性应用要求,特别是它的小板尺寸、垂直放置无源背板的直插式结构、丰富的工业I/O OEM模板、低成本、低功耗、扩展的温度范围、可靠性和良好的可维护性设计,使其在空间和功耗受到严格限制的、可靠性要求较高的工业自动化领域得到了广泛应用。 目前,STD总线工控机已经升级到486DX,可以满足大多数应用要求。Motorola计算机部MCG(原Pro-Log公司)的7874ACPU486DX2-66/486DX4-100/5x86-133Flash盘容量4MB;集成PLC MODEL 442A2486DX CPU板构成多组系统,一个运行操作系统和网络管理;另一个运行PLC功能,进行实时I/O控制。Winsystems公司的MCM-DXCPU486DX-80。北京康拓公司*新推出的486DX2-66产品STD5094,采用了ST-PC单片计算机技术、DOC2000 Flash模块技术和ALL-IN-ONE设计技术。在386档次上,MCGSystekWinsystems和北京康拓等公司都推出了386EX “ALL-IN-ONE”CPU板。 STD总线工控机采用单片计算机(Computer-on-a-chip)技术,可以继续提升“ALL-IN-ONE”CPU板的性能,而不受小板尺寸限制。 6STD32总线工控机技术更好地发挥了32位计算机的性能 自从1978STD总线问世以来,STD总线工控机已经被证明是工业控制实现的主力军。随着技术的进步,原来被工业用户所认同STD-80标准已经难以满足要求。19909月,STD32 MG公布STD32规范1.0版。STD32具有32位数据宽度,32位寻址能力,是工业型的高端计算机。STD32总线兼容STD-80规范,产品可以互操作。 众所周知,总线的力量不在于其理论上多么先进,而在于为这种总线研制的OEM模板的数量和种类的丰富程度。STD32总线工控机由众多的OEM制造商支持,既可以采用已经投放市场的丰富的STD总线I/O模板,也可以采用由STD32产品制造商不断推向市场的STD32总线I/O模板,以及其它与PC兼容的资源,组成工业控制系统。STD32总线支持热切换和多主系统,满足工业控制冗余设计要求。 STD32总线在保留简单控制总线特点的同时,采用了今天的先进技术设计OEM产品,如80486Pentium系列处理器技术。Ziatech公司的ZT8902 486DX4-100M 单板计算机(SBC);ZT8908 SBC,采用Pentium系列和AMD-K6处理器。VersaLogic公司的VL-568-1 SBC,采用AMD 5x86-133M处理器,带有PC/104-Plus扩展总线,允许PC/104PC/104-Plus模板直接插在板上运行,如高速显示卡等。STD32工控机还可以直接和工业现场总线接口,如SSTWaterlooCanada)公司的板卡支持ProfibusDeviceNetControlNet接口,以及Rockwell AutomationA-B)、SeimensModicon等一分彩票计划的网络接口。 7AT96总线技术承前启后,将开创工控机应用的新时代 为了将ISA总线PC机应用在恶劣的工业环境中,1994年由德国SIEMENS公司发起制定了AT96总线欧洲卡标准(IEEE996),并在欧洲得到了推广应用。AT96总线=ISA总线电气规范+96芯针孔连接器(DIN IEC 41612 C+欧洲卡规范(IEC297/IEEE 1011.1)。AT96总线工控机消除了模板之间的边缘金手指连接,具有抗强震动和冲击能力;其16位数据总线、24位寻址能力、高可靠性和良好的可维护性,更适合在恶劣工业环境中应用。在国外,AT96总线工控机较齐全,有8038680486产品,也有Pentium系列产品,如瑞士Digital Logic AG公司3UMSE386/486VMSE486DXMSEP5AT,其中MSEP5ATCPUPentium100MHz-200MHz MMX)。6U的欧洲卡MSWS1,支持33MHz-100MHz486DX CPU;*新产品MSWS3,采用Pentium166MHz-233MHz CPU,支持高速Ethernet网络接口。北京康拓公司采用AT96总线研制的新一代嵌入式APCI5000系列工控机,同时支持AT96总线和CompactPCI总线,使得在AT96总线工控机上可以同时插入标准AT96总线和CPCI总线模板,满足嵌入式实时工业控制系统对不同性能工控机的需要。如APCI5094工控机,486DX466MHz-133MHzCPUAT96CPCI总线,取消金手指和扁平电缆连接器,现场I/O信号通过弹性连接从后侧服务到端子,具有高性能和高可靠性,可以在运动目标上使用。 3 嵌入式工控机的应用前景 1999111日,世界著名的技术市场研究与战略公司VDCVenture Development Corporation)公布的实时/嵌入式模板市场对OEM和*终用户需求(Real-Time/Embedded Board Market Needs for OEMs and End Users)报告指出:实时和嵌入式应用市场1998年为25亿美元,预计2000年为30亿,2002年将达到39亿美元。”“今天,安装量排在前几位的工控机是VME、专用机(无标准总线)、AT96ISA/PCI)、PC/104STD/STD32RISC模板(无总线)、CompactPCI”。预计2002年,总线型嵌入式工控机在市场上的占有率分别为:VME 42.6%AT96(ISA/PCI) 36.6%CompactPCI 4.7%PC/104 3.8%STD 0.4%”。在1998年,世界上*有影响的嵌入式工控机OEM厂商排名前6名的是:MotorolaAmproForceZiatechWinsystems公司 在未来的几年里,VME仍然是主导产品,AT96CPCI工控机将迅速发展壮大,AT96总线工控机起到承上启下的作用。STDPC/104总线工控机继续在工业控制的低端占有一席之地。当然,在发展标准总线型工控机的同时,还要重视专用(非标准总线或无总线)工控机产品的开发,因为它在整个嵌入式工控机市场上占有率仅次于VME,居第二位。 嵌入式工控机技术不断在向高性能、高可靠、低价位方向发展,将在通讯、工业控制和工业自动化、军事和国防、医疗器械、交通运输和模拟仿真等嵌入式应用领域发挥更重要的作用。 随着国家知识和技术创新体系的建立和完善,嵌入式工控机技术也将赶超世界先进水平,形成规模化的工控机产业,促进国防和工业自动化技术水平的提高。

 

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