工控機總線技術的發(fā)展與應用
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CompactPCI所具有的開放性、高可靠性、可熱插拔（Hot Swap），使該技術除了可以廣泛應用在通訊、網(wǎng)絡、計算機電話整和（Computer Telephony），也適合實時系統(tǒng)控制（Real Time Machine Control）、產(chǎn)業(yè)自動化、實時數(shù)據(jù)采集（Real-Time Data Acquisition）、軍事系統(tǒng)等需要高速運算、智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長期使用的應用領域。
早在1995年，香港塞德公司將具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等優(yōu)勢的最新總線類產(chǎn)品Compact PCI推向中國市場，同時亦把美國PICMG協(xié)會的發(fā)展情況介紹到中國。我國工控界權威人士即達成共識：要跟蹤高科技，保持與世界工控產(chǎn)品的同步運作，必須攜手聯(lián)合，優(yōu)勢疊加，共同研發(fā)，才能促進Compact PCI在我國的發(fā)展，使Compact PCI成為我國工控界的共用資源。
一、 中國工業(yè)計算機的發(fā)展
80年代初，我國在引進、消化吸收的基礎上，經(jīng)過技術創(chuàng)新，研制成功了STD總線工業(yè)計算機。STD工控機因具有靈活的組合方式、成本低、小板結構及廣泛的兼容性等優(yōu)點，自1984年國內(nèi)開始從事開發(fā)和推廣應用以來，被廣泛地應用于鋼鐵冶金、石油化工、機電成套設備、醫(yī)藥食品、數(shù)控機床、工業(yè)爐窯等工業(yè)領域、以及軍工和科研設備中。STD工控機型號眾多，包括INTEL8088/80188、80286、80386、80486和NEC公司的V20、V40、V50等CPU類型的機型，其中以采用NEC公司V40芯片設計的V40系統(tǒng)最具代表性，該系統(tǒng)于1994年被率先成功地應用于水輪發(fā)電機——變壓器組繼電保護、水輪發(fā)電機勵磁等電氣二次成套裝置中。現(xiàn)場實際商業(yè)運行表明：STD工控系統(tǒng)較為穩(wěn)定，但其體系結構仍存不足。
STD工控機的不足：
STD工控機板采用“金手指 ”拔插，間或造成印制板邊緣插頭近處銅箔斷裂或總線接觸不良。
模擬輸入測量線和I/O信號線采用前端扁平電纜連接使整個系統(tǒng)運行的可靠性受到潛在威脅。
原類似STD5459型號的智能A/D采集板采集速度較慢；且板上四選一模擬開關、采樣保持器軟故障偶有發(fā)生。
隨著WINDOWS窗口系統(tǒng)的使用習慣養(yǎng)成，用戶已明顯感覺到在LED方式下進行參數(shù)整定相當不方便，因為需要記憶過多的功能鍵。
原STD工控機由于考慮到通用性和可擴充性，造成許多系統(tǒng)“冗余” 、系統(tǒng)資源浪費。
在90年代以后，由于STD工控機的不足，以及需要滿足不同應用領域的高性能、高可靠、高可用的經(jīng)濟型工業(yè)計算機的需求，STD總線的工控機逐漸被淘汰。90年代采用ISA和PCI總線的IPC取代STD開始得到應用和普及。但由于IPC的板級互連結構和機械結構的限制，引起諸多不可靠因素，如散熱不合理、抗振動和沖擊能力差、電磁兼容性等，從90年代末開始，發(fā)展勢頭變慢，而且市場占有率開始下降，逐漸退出高可靠性領域。
二、 CompactPCI技術
經(jīng)過幾年的發(fā)展，PCI總線以其優(yōu)越的電性能獲得了業(yè)界的一致認可。同時利用PCI總線的電性能，結合不同的機械結構，產(chǎn)生了各種各樣的總線。
CPCI總線：將PCI總線與歐規(guī)卡的機械結構相結合，具有抗振性能好、高可用性等優(yōu)點，而且可以支持熱插拔(Hot Swap)、后走線(Rear IO)，目前在電信、軍工、交通等領域正在得到廣泛的應用。
PXI總線：在CPCI基礎上加入同步時鐘、觸發(fā)等量測專用總線，在測量、控制領域正得到越來越多的應用。
PC104 Plus總線：將PCI總線與PC104板的機械結構相結合，具有效率高、維護量少、體積小型等特點，在各種嵌入式應用中很受歡迎。
PCMCIA總線：常用于筆記本電腦。
PMC總線：配合CPCI總線在電信行業(yè)中使用。
CompactPCI技術是在PCI技術基礎之上經(jīng)過改造而成，具體有三個方面：
一是繼續(xù)采用PCI局部總線技術；二是拋棄IPC傳統(tǒng)機械結構，改用經(jīng)過20年實踐檢驗了的高可靠歐洲卡結構，改善了散熱條件、提高了抗振動沖擊能力、符合電磁兼容性要求；三是拋棄IPC的金手指式互連方式，改用2mm密度的針孔連接器，具有氣密性、防腐性，進一步提高了可靠性，并增加了負載能力。
經(jīng)過改造的CompactPCI工業(yè)計算機適合工業(yè)現(xiàn)場應用。由于具有熱插拔和冗余設計能力，可以構建高可用性系統(tǒng)，滿足電信、數(shù)字通信、軍事裝備以及其它高可靠領域的要求。目前CompactPCI技術是國際最先進的工業(yè)計算機技術。 光電開關相關文章:光電開關原理
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