工業(yè)控制機(jī)的組成結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)課件

2023/10/41第2章

工業(yè)控制機(jī)的組成結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

深圳研祥工控機(jī)2023/7/281第2章

工業(yè)控制機(jī)的組成結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2023/10/42組成：硬件和軟件硬件：主機(jī)板、內(nèi)部總線和外部總線、人機(jī)接口、系統(tǒng)支持板、磁盤系統(tǒng)、通信接口、輸入輸出通道。軟件：系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。工業(yè)控制機(jī)（IPC）的組成2023/7/282組成：硬件和軟件工業(yè)控制機(jī)（IPC）的組2023/10/43工業(yè)控制機(jī)（IPC）的特點(diǎn)可靠性高（平均無故障工作時(shí)間）實(shí)時(shí)性好（實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)（抗干擾，共模、串模、振動(dòng)、腐蝕、防塵、溫度/濕度）過程輸入和輸出配套較好（模擬量；開關(guān)量、脈沖量、頻率量）系統(tǒng)擴(kuò)充性好（標(biāo)準(zhǔn)——便于移植和互換）控制軟件包功能強(qiáng)（組態(tài)軟件）系統(tǒng)通信功能強(qiáng)（串行通信、網(wǎng)絡(luò)通信）后備措施齊全（供電后備、存儲(chǔ)器信息保護(hù)、手動(dòng)/自動(dòng)操作后備、緊急事故切換裝置）具有冗余性（雙機(jī)工作及冗余系統(tǒng)——不間斷運(yùn)行）2023/7/283工業(yè)控制機(jī)（IPC）的特點(diǎn)可靠性高（平均2023/10/44工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn)：工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn)：

1）機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防腐蝕、防沖擊的能力。

2）機(jī)箱內(nèi)有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽。

3）機(jī)箱內(nèi)有專門電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。

4）要求具有連續(xù)長時(shí)間工作能力。

5)一般采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱較為常見）2023/7/284工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn)：2023/10/45IPC的主要結(jié)構(gòu)：1、全鋼機(jī)箱IPC的全鋼機(jī)箱是按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，抗沖擊、抗振動(dòng)、抗電磁干擾，內(nèi)部可安裝同PC-bus兼容的無源底板。2、無源底板無源底板的插槽由ISA和PCI總線的多個(gè)插槽組成，ISA或PCI插槽的數(shù)量和位置根據(jù)需要有一定選擇，該板為四層結(jié)構(gòu)，中間兩層分別為地層和電源層，這種結(jié)構(gòu)方式可以減弱板上邏輯信號(hào)的相互干擾和降低電源阻抗。底板可插接各種板卡，包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。3、工業(yè)電源為AT開關(guān)電源，平均無故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)到250，000小時(shí)。4、CPU卡IPC的CPU卡有多種，根據(jù)尺寸可分為長卡和半長卡，根據(jù)處理器可分為各種主板，用戶可視自己的需要任意選配。其主要特點(diǎn)是：工作溫度0-600C；裝有“看門狗”計(jì)時(shí)器；低功耗，最大時(shí)為5V/2.5A。5、其他配件：2023/7/285IPC的主要結(jié)構(gòu)：1、全鋼機(jī)箱2023/10/46工控機(jī)主要部件底板CPU卡CPU卡電源冗余電源機(jī)箱上架機(jī)箱2023/7/286工控機(jī)主要部件底板CPU卡CPU卡電源冗2023/10/47RocketPortINFINITY智能型多串口卡

RocketModem多路Modem卡

2023/7/287RocketPortINFINITY智2023/10/48工控機(jī)主要組成形式工業(yè)平板電腦工業(yè)平板電腦一體化工作站臺(tái)式工控機(jī)XE-4U工業(yè)計(jì)算機(jī)AE-1U工業(yè)計(jì)算機(jī)2023/7/288工控機(jī)主要組成形式工業(yè)平板電腦工業(yè)平板電2023/10/49RAC-MIL15加固便攜機(jī)

AE-2U工業(yè)計(jì)算機(jī)2023/7/289RAC-MIL15加固便攜機(jī)AE-2U2023/10/410英國CCT公司發(fā)布支持最新INTEL四核至強(qiáng)處理器的6UCPCI單板計(jì)算機(jī)基于45納米技術(shù)和INTEL微架構(gòu)類型的兩種新CPU最大支持64GBDDR3-1066ECC內(nèi)存，2個(gè)萬兆以太網(wǎng)端口，數(shù)個(gè)SAS和ATA300接口，2023/7/2810英國CCT公司發(fā)布支持最新INTEL2023/10/411組態(tài)軟件西門子WinCC組態(tài)王FIX日本橫河CentumTDCMCGSHollysys和利時(shí)2023/7/2811組態(tài)軟件西門子WinCC2023/10/412控制系統(tǒng)2023/7/2812控制系統(tǒng)2023/10/413總線式工控機(jī)

總線式工控機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)并行底板總線，其特點(diǎn)是能以簡單的硬件支持高速的數(shù)據(jù)傳送和處理，且使系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、組合化的開放式結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)各種不同的控制對(duì)象，應(yīng)用極為廣泛。2023/7/2813總線式工控機(jī)總線式2023/10/414總線

總線就是一組信號(hào)線的集合，它定義了引線的信號(hào)、電氣、機(jī)械特性，使計(jì)算機(jī)內(nèi)部各組成部分之間以及個(gè)同的計(jì)算機(jī)之間建立信號(hào)聯(lián)系，進(jìn)行信號(hào)傳送即通信。

內(nèi)部總線

內(nèi)部總線就是計(jì)算機(jī)內(nèi)部功能模板之間進(jìn)行通信的總線．它是構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部信息樞紐。

外部總線

外部總線是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與其它智能設(shè)備之間進(jìn)行通信的連線。2023/7/2814總線總線就是一組信2023/10/415PCI總線結(jié)構(gòu)示意圖2023/7/2815PCI總線結(jié)構(gòu)示意圖2023/10/416總線式工控機(jī)（分類）按照所采用的總線標(biāo)準(zhǔn)類型可將工業(yè)控制機(jī)分成四類：1、PC總線工控機(jī)：有ISA總線、VESA局部總線、PCI總線、PC104總線等幾種類型工控機(jī)，主機(jī)CPU類型有80386、80486、PENTIUM等。2、STD總線工控機(jī)：采用STD總線，主機(jī)CPU類型80386、80486、PENTIUM等。3、VME總線工控機(jī)：采用VME總線，主機(jī)CPU類型以MOTOROLA公司的為主。4、多總線工控機(jī)：采用MULTIbus總線，以INTEL工控機(jī)為代表，主機(jī)CPU類型有80386、80486、PENTIUM等。2023/7/2816總線式工控機(jī)（分類）按照所采用的總線標(biāo)2023/10/417

PC總線標(biāo)準(zhǔn)

XT線（書上的PC總線）：62線，16位，數(shù)據(jù)傳輸率2.38MbpsISA(AT)總線：對(duì)XT總線的擴(kuò)充，98線，16位，尋址空間16MB，數(shù)據(jù)傳輸率16MbpsEISA總線：對(duì)ISA總線的擴(kuò)充，32位，98+98線，數(shù)據(jù)傳輸率32MbpsVESA總線：局部總線標(biāo)準(zhǔn)，是ISA總線的擴(kuò)展，適應(yīng)多媒體技術(shù)，數(shù)據(jù)交換由CPU總線直接進(jìn)行，運(yùn)行速度為66MHz或更高，最大數(shù)據(jù)傳輸率為132Mbps。

PCI總線：在CPU和外設(shè)間插入?yún)f(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓芾韺?，提供一致的總線接口，形成了開放的局部總線標(biāo)準(zhǔn)，而不依賴于CPU芯片。工作頻率33MHz，PCI總線的數(shù)據(jù)寬度為32位和64兩種，數(shù)據(jù)傳輸率分別為133Mbps和266Mbps，PCIExpress數(shù)據(jù)傳輸率可以達(dá)到8Gbps。2023/7/2817PC總線標(biāo)準(zhǔn)2023/10/418基于PC總線的工業(yè)控制機(jī)常見類型

ISA總線工控機(jī)

PCI總線工控機(jī)

PC104總線工控機(jī)：總線與ISA兼容的基礎(chǔ)上縮小模板尺寸，降低功耗，滿足嵌入式系統(tǒng)的要求。有10