工业控制计算机的发展现状与应用 （转）3 点击：9146 | 回复：18
发表于：2003-07-10 15:02:00
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（5）STD总线工控机采用单片PC技术升级ALL-IN-ONE CPU板
STD总线在1978年最早由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7874A，CPU为486DX2-66/486DX4-100/5x86-133、Flash盘容量4MB；集成PLC MODEL 442A由2个486DX 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-DX，CPU为486DX-80。北京康拓公司最新推出的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，MCG、Systek、Winsystems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。
（6）STD32总线工控机技术更好地发挥了32位计算机的性能
自从1978年STD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。1990年9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80486和Pentium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/104或PC/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SST（Waterloo，Canada）公司的板卡支持Profibus、DeviceNet、ControlNet接口，以及Rockwell Automation（A-B）、Seimens和Modicon等公司产品的网络接口。
（7）AT96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80386、80486产品，也有Pentium系列产品，如瑞士Digital Logic AG公司3U的MSE386/486V、MSE486DX和MSEP5AT，其中MSEP5AT的CPU为Pentium（100MHz-200MHz MMX）。6U的欧洲卡MSWS1，支持33MHz-100MHz的486DX CPU；最新产品MSWS3，采用Pentium（166MHz-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，486DX4（66MHz-133MHz）CPU，AT96和CPCI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
1999年1月11日，世界著名的技术市场研究与战略公司VDC（Venture Development Corporation）公布的实时/嵌入式模板市场对OEM和最终用户需求（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）、AT96（ISA/PCI）、PC/104、STD/STD32、RISC模板（无总线）、CompactPCI”。预计“到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，“世界上最有影响的嵌入式工控机OEM厂商排名前6名的是：Motorola、Ampro、Force、Ziatech和Winsystems公司”。
在未来的几年里，VME仍然是主导产品，AT96和CPCI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。STD和PC/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。
发表于：2011-03-03 11:10:50
15楼
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