第七章工业控制微型计算机.pptVIP

　　基于PCI总线的插箱式IPC的主要特点如下： (1) 采用19英寸标准插箱式机箱，全钢结构；  (2) 机箱上下侧都安装有风机，一个抽风，一个吹风，机箱内为正压，空气对流畅通；  (3) 8槽Compact PCI总线底板， 可以扩展；  (4) 板卡的机械规范符合IEEE1101.1／1101.10标准， 类似VME规范；  　　(5) 使用气密式连接器(针座式)， 接触效果好， 符合IEC-1076国际标准。 7.4.5 嵌入式IPC 　　在众多嵌入式IPC中， 较有代表性的当数PC／104嵌入式IPC(尺寸为96 mm×90 mm)、3.5英寸嵌入式IPC(尺寸为146 mm×102 mm)和5.25英寸嵌入式IPC(尺寸为203 mm×146 mm)。图7-7分别表示PC／104和3.5英寸嵌入式IPC的外形结构。 嵌入式IPC不用插板滑道和总线底板，模块之间采用层叠式封装。PC／104与ISA的电气规范兼容，厂商能用与台式PC机同样的ISA芯片和外设芯片系列开发出各类PC／104产品。 目前， 绝大多数的工业标准总线产品都在以不同的方式向嵌入式PC技术靠拢，有的厂家采用总线转换技术，推出了非ISA总线的产品， 也有的厂家推出了基于VME总线规范的嵌入式PC。 图7-7 嵌入式IPC (a) PC/104嵌入式IPC； (b) 3.5英寸嵌入式IPC 7.5 IPC总线工控机内部典型构成形式 7.5.1 工业控制计算机的组成 (1) 加固型工业机箱：由于工控机应用于较恶劣的工业现场环境，因此对机箱采取了一系列的加固措施，以达到防振、 防冲击的效果。机箱一般都采用全钢结构，具有良好的电磁屏蔽能力。 　　工控机的机箱为了达到防尘目的，采用了全密封方式， 还采用了进风量大于排风量的正压送风方式，使工业环境的灰尘不能进入机内， 保证了工控机的清洁运行，提高了运行的可靠性。机箱内一般安装有多个风扇，通风散热性能良好。 工控机的机箱有卧式、壁挂式之分，机箱的外形如图7-8所示。机箱的高度一般按U(1 U=1.75 in)计算。 在实际选用时， 可根据工业现场选择合适的机箱。 图7-8 工控机机箱 (a) 外形； (b) 内部结构 　　(2) 工业电源：工控机的电源要求具有防浪涌冲击、 过压过流保护功能，抗干扰能力强。工控机的电源有多种型号可供选择。为了适应工业现场电压波动大的特点， 工控机电源都具有比较宽的调整范围， 输出电压、电流的偏差也比较小， 平均无故障时间(MTBF)长， 一般为6~10万小时。 图7-9 14槽的无源底板 　(3) 无源底板：无源底板是用来安装各种板卡的基板。采用4层PCB板，带有电源层和接地层，用以抗干扰和减少阻抗。 板上有用于电源指示的LED，分别指示不同的电压，根据LED的亮或暗就能反映电压的正常与否。无源底板上有多个总线插槽， 可安装ISA、EISA、PCI总线的各种板卡。 无源底板上的插槽数最多可以达到20个。一个14槽的无源底板如图7－9所示， 其尺寸为： 315 mm×260 mm。  　　工控机的机箱、电源、无源底板必须配套使用， 即机箱、 电源、无源底板的结构尺寸必须按照机箱的结构尺寸来进行选择。 这方面的内容可参考工控机厂商的产品选型目录。 　　(4) 主机板(CPU卡)：CPU卡是工控机的核心部件， 目前有80486、 80586、 Pentium／Celeron系列等各类CPU板卡。 板上所有元件性能都达到了工业级标准， 并且是一体化主板。 板上有CPU插座，各种接口插座， 如显示器接口、 串行通信接口、软盘驱动器接口、 硬盘接口、网络接口等， 板上还有内存条插槽等。CPU卡有全长卡和半长卡之分， 全长卡的外形尺寸是338 mm×122 mm， 半长卡的外形尺寸是185 mm×122 mm。 图7-10是一个全长CPU卡。 图7-10 全长CPU卡 下面给出一个全长CPU卡的技术参数： 400 MHz系统总线， Socket478 Pentium4 CPU；  Intel 845芯片组， 两条200／266DDR DIMM插槽；  AGP 1X／2X／4X带2D、 3D图形加速控制器, 32 MB独立显存；  一个10 Mb/s或100 Mb／s以太网控制器， RJ-45接口；  两个ATA66／100接口， 四个USB接口；  支持AT／ATX电源。 　　(5) 外部存储器: 外存储器有软盘驱动器、硬盘和CD-ROM，可根据需要配置。  　　(6) 显示器: 显示器有普通显示器和液晶(LCD)显示器， 其尺寸和分辨率可根据需要选择。 