工業(yè)控制計算機簡(jiǎn)稱(chēng)工控機，國內比較知名的工控機品牌有華北工控、研祥工控機、研華工控、國外比較的品牌有西門(mén)子；此篇南京研維信息技術(shù)有限公司就為您匯總工控機的發(fā)展現狀與應用案例介紹：

1、工控機發(fā)展現狀剖析：

      PC技術(shù)推動(dòng)了嵌入式計算機技術(shù)的發(fā)展，當今市場(chǎng)上每年銷(xiāo)售大約30億顆嵌入式CPU，其中絕大部分是8位和16位的CPU。與此同時(shí)，嵌入式工業(yè)控制機的市場(chǎng)也在迅速增長(cháng)。嵌入式工控機是嵌入在工業(yè)系統內部，在工業(yè)端環(huán)境里能夠連續長(cháng)期穩定可靠工作的工業(yè)型計算機。隨著(zhù)Intel CPU和Microsoft DOS/WINDOWS架構演變成事實(shí)上的標準，ISA/PCI總線(xiàn)加固型工業(yè)PC（IPC）開(kāi)始向工業(yè)領(lǐng)域滲透。IPC雖然經(jīng)過(guò)了工業(yè)化改造（如取消了大母板，采用無(wú)源背板、插卡式模板，工業(yè)電源，全鋼密封機箱微正壓散熱，溫度自動(dòng)檢測和調整等），但其本質(zhì)上仍然不是工業(yè)型PC，不能從根本上解決大母板水平放置、抗震動(dòng)沖擊能力差、非均勻散熱、元器件失效率高、平均修復時(shí)間（MTTR）長(cháng)、維護困難等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足工業(yè)控制任務(wù)的苛刻要求。為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對工業(yè)型計算機的要求，除了VME總線(xiàn)工控機外，產(chǎn)生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線(xiàn)標準兼容的嵌入式工控機，其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線(xiàn)、AT96總線(xiàn)、 STD總線(xiàn)、STD32總線(xiàn)、 PC/104和PC/104-Plus總線(xiàn)嵌入式工業(yè)控制機。

2 、工控機未來(lái)發(fā)展方向介紹：

      各種總線(xiàn)的嵌入式工控機未來(lái)將向著(zhù)高性能、高可靠方向發(fā)展 ，（1）VME總線(xiàn)工控機仍然是主流產(chǎn)品，但開(kāi)始融入PC技術(shù) 歷史上，VME總線(xiàn)工業(yè)控制機一直是許多嵌入式工業(yè)應用的機型。 1981年，Mostek、Motorola、Philip和Signetics公司發(fā)明了VME總線(xiàn)，從此VME總線(xiàn)工業(yè)控制機在圖像處理、工業(yè)控制、實(shí)時(shí)處理和j u n事通訊中得到了廣泛應用。1987年，VME總線(xiàn)被批準為國際標準IEEE1014-1987。 VME總線(xiàn)接口為2個(gè)96芯的針孔連接器P1和P2（6U歐洲卡），其中P2的外側2排針由用戶(hù)自定義，以滿(mǎn)足用戶(hù)的特殊要求。VME總線(xiàn)的數據寬度為32位，大總線(xiàn)速度是40MB/sec。 1996年的新標準VME64（ANSI/VITA1-1994）將總線(xiàn)數據寬度提升到64位，大數據傳輸速度為80MB/sec。由FORCE COMPUTERS制定的VME64x總線(xiàn)規范將總線(xiàn)速度提高到了320MB/sec。 VME總線(xiàn)工控機是實(shí)時(shí)控制平臺，大多數運行的是實(shí)時(shí)操作系統，如UNIX、VxWorks、PSOS、VRTX、PDOS、LynOS以及VMEXEC，由OS制造商提供專(zhuān)用的軟件開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應用程序。 VME總線(xiàn)OEM產(chǎn)品由眾多的制造商支持，主要采用Motorola公司的68K系列微處理器，如25M/33M的68060�，F在越來(lái)越多的VME總線(xiàn)SBC的制造商開(kāi)始采用Intel公司和AMD公司生產(chǎn)的微處理器，如DY 4 Systems、Concurrent Technologies、VMIC、PEP Modular、Computers，以及SBS Embedded Computers等公司，新產(chǎn)品已經(jīng)采用了500MHz的Pentium Ⅲ處理器，也有一些產(chǎn)品采用PowerPC等其它處理器，但市場(chǎng)份額很小。 1987年VXI總線(xiàn)聯(lián)合會(huì )成立，其目標是定義板級儀器標準，即VME擴展儀器儀表總線(xiàn)。VXI總線(xiàn)工控機以VME總線(xiàn)為內核，將歐洲卡尺寸擴展為四種：VXI A（3.9 in x 6.3）、VXI B（in9.2 in x 6.3 in）、VXI C（9.2 in x 13.4 in）及VXI D（14.4 in x 13.4 in），其中現在常用的是VXI C規格。 1993年，VXI規范被采納為國際標準IEEE 1155。VXI總線(xiàn)工控機規定的操作系統類(lèi)型有DOS、WINDOW 3.1、WINDOWS 95、WINDOWS NT、Solaris 1和2、HP-UX、MacOS以及SCO Unix。 從VXI總線(xiàn)和VME總線(xiàn)工控機運行的操作系統可以看出：VXI總線(xiàn)工控機制造商希望兼容主流計算機市場(chǎng)提供的豐富而廉價(jià)的應用軟件開(kāi)發(fā)工具包、外設和驅動(dòng)軟件，而VME總線(xiàn)只能利用OS制造商或第三方合作伙伴提供的專(zhuān)用開(kāi)發(fā)環(huán)境和外設工作。

（2）加固性ISA/PCI總線(xiàn)工控機仍然占有一定的市場(chǎng)份額 現在工業(yè)控制機已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，過(guò)去專(zhuān)用的封閉式的架構迅速被PC技術(shù)的開(kāi)放式架構所取代，其中重要的原因之一就是軟件的兼容性。工業(yè)控制機用戶(hù)過(guò)去和現在都希望使用與所熟悉的桌面PC機相同的操作系統和開(kāi)發(fā)工具，這就導致了開(kāi)放式桌面PC在工業(yè)環(huán)境中的直接應用。然而，桌面PC機技術(shù)是面向每年2000億美元的商用機市場(chǎng)的，而不是相對比較小的工業(yè)計算機市場(chǎng)的，它不具備工業(yè)級性能：抗強震動(dòng)、沖擊、高溫、潮濕和具有快速修復能力（MTTR一般小于5分鐘）。由桌面PC技術(shù)衍生的ISA總線(xiàn)加固型計算機在工業(yè)上得到了相當廣泛的應用。 1992年6月，Intel公司開(kāi)發(fā)了快速的開(kāi)放式PCI總線(xiàn)規范，作為局部和低層次的內部處理器總線(xiàn)。在兩年之內幾乎每個(gè)處理器制造商都將PCI作為計算機內部芯片級互連總線(xiàn)，而且自然地發(fā)展成了板互連總線(xiàn)。1995年6月PCI SIG正式公布了PCI 局部總線(xiàn)規范 2.1版，同時(shí)PICMG推出了個(gè)標準PCI/ISA無(wú)源背板總線(xiàn)標準，這樣，加固性PCI/ISA總線(xiàn)工控機問(wèn)世了。目前，PCI/ISA工控機主要制造商有：Texas Microsystems、 Teknor Industrial Computers、Industrial Computer Source、Trenton Terminals、I-Bus 以及臺灣的衍揚（AAEON）、研華（ADVANTEC）、磐儀（Arbor）、大眾、北京康拓等公司。 雖然加固型工控機對基于大母板的桌面機進(jìn)行了工業(yè)化改造，但其背板技術(shù)仍然存在許多缺點(diǎn)：不良的熱設計、不良的連接方式、不標準的模板尺寸和有限的PCI插槽數（大4個(gè)）等。雖然可維護性和可靠性得到了改進(jìn)，但仍然不能滿(mǎn)足工業(yè)控制要求。目前PCI/ISA工控機主要做控制系統的檢測和管理機使用。

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