常用工业控制计算机简介
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第04章 常用工业控制计算机简介
第04章 常用工业控制计算机简介
主要知识点 4.1 总线式工控机 4.2 可编程控制器 4.3 嵌入式计算机系统 4.4 可编程调节器 4.5 其他控制装置
Leabharlann Baidu
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1 总线式工控机（IPC）
总线式工控机，是基于总线技术和模块化结构 的一种专用于工业控制的通用性计算机，一般称 为工业控制计算机，简称为工业控制机 （ Industrial Personal Computer─IPC ）或工 控机（IPC）。
线。
结构－－全部56根引脚线都有确切的定义。STD总线定义了一个8位微处理器总
线
标准，其中有8根数据线、16根地址线、22根控制线和10根电源线，可
以兼容各种通用的8位微处理器，如8080、8085、6800、Z80、
NSC800
等。通过采用周期窃取和总线复用技术，还可以定义16根数据
线、24根
地址线，使STD总线升级为8位/16位微处理器兼容总线，可以
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1.1 IPC结构组成
主要知识点
➢ 一、IPC的硬件组成 ➢ 二、IPC的软件组成
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第04章 常用工业控制计算机简介
IPC 概述
随着计算机设计的日益科学化、合理化和标准化， 计算机总线概念与模板化结构已经形成且完善起来。 ➢ IPC在硬件上，由计算机生产厂家按照某种标准总线 ，设计制造出符合工业标准的主机板及各种I/O模板； ➢设计者只要选用相应的功能模板，象搭积木似的、灵 活地构成各种用途的计算机控制装置； ➢而在软件上，利用熟知的系统软件和工具软件，编制 或组态出相应的应用软件，就可以非常便捷地完成对生 产流程的集中控制与调度管理，并进一步向综合自动化 网络化方向发展。
➢如ISA总线数据线是16位，PCI总线是32位或64 位。数据线的宽度表示了总线数据传输的能力，
反映了总线的性能。
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第04章 常用工业控制计算机简介
② 地址总线
➢地址总线用来传送CPU要访问的存储单元或I/O接 口地址信号。地址信号一般由CPU发往其它芯片， 属于单向总线，但也具有三态控制功能。
总线结构
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第04章 常用工业控制计算机简介
➢结构形式－－一块置于机箱内的无源底板上的多组并列 插槽，各插槽上的同号引脚是电气相连的，从而完成插 入槽内的各功能模板之间的信息传送。 ➢常用总线－－工控领域应用最广的两种总线是STD总线 和PC总线。
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第04章 常用工业控制计算机简介
（2）内部总线和外部总线
➢所谓总线就是在模块和模块之间或设备与设备之 间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括 指令、数据和地址。
➢总线就是一组信号线的集合，用这个集合可以组 成系统的标准信息通道，它定义了各引线的信号、 电气、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以 及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送 和通信。
*STD总线
发展－－STD总线是美国PRO-LOG公司1978年推出的一种工业控制计算机的标
准
系统总线，STD是Standard的缩写。
1987年，STD总线被国际标准化会议定名为IEEE961。随着32位微处理
器的出现，通过采用附加金手指或系统总统与局部总线转换等技术，
1989年美国的EAITECH公司又开发出对32位微处理器兼容的STD32总
➢地址总线的数据位数决定了该总线构成的微机系 统的寻址能力。例如，ISA总线有24位地址线，可 寻址16MB，PCI总线有32位地址线，可寻址到4GB。 地址总线的宽度视CPU所能直接访问的存储空间的 容量而定。
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第04章 常用工业控制计算机简介
③ 控制总线
➢根据不同的使用条件，控制总线有的为单向，有 的为双向；有的为三态，有的为非三态。
控制总线用于传送控制信息、时序信息和状态信 息。比如，I/O读写信号、存储器读写信号和中断 信号等等。控制总线是最能体现总线特色的信号 线，它决定总线功能的强弱和适应性。
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第04章 常用工业控制计算机简介
升技TH7Ⅱ-RAID P4主板配置图
音频插座 鼠标键盘插座 USB接口 串口并口 ATX12V电源
CPU Socket 478
主板辅助电源 RIMM A1 RIMM B1 RIMM A2 RIMM B2 ATX电源 IDE4插座 IDE3插座 IDE2插座 IDE1插座
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第04章 常用工业控制计算机简介
容纳16位
微处理器，如8086、68000、80286、80386等。
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第04章 常用工业控制计算机简介
① 数据总线
➢数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息 （数据和指令代码）。
➢具有三态（高阻、“1”和“0”三种状态）控制 功能，而且是双向传输的，即CPU通过数据总线 可以接收来自其它部件的信息，也可以通过数据 总线向其它部件发送信息。
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1.1 IPC结构组成
图4-1 IPC 的硬件组成结构
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第04章 常用工业控制计算机简介
一、IPC的硬件组成 IPC的硬件主要由以下内容组成：
（1）主机板:由中央处理器（CPU）、内存储器（RAM、 ROM） 等部件组成，它是IPC的核心 作用：进行数值计算、逻辑判断、数据处理。
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CD音频输入 I/O 控制芯片CNR
插槽 AGP插槽 北桥芯片i850 5个PCI插槽 DIP开关 主板电池 BIOS Flash芯片 南桥芯片ICH2 RAID功能芯片 前置USB插座 板载声卡芯片 前置面板插座 主板自检状态 软驱插座
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1. 内部总线
第04章 常用工业控制计算机简介
➢内部总线－－指IPC内部各个功能模板之间的信息通
路，它是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽，也称
系统总线。
➢分类－按功能分数据总线DB/地址总线AB/控制总线 CB/电源总线PB每种型号的计算机都有自身的内部总 线。
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第04章 常用工业控制计算机简介
主要知识点 4.1 总线式工控机 4.2 可编程控制器 4.3 嵌入式计算机系统 4.4 可编程调节器 4.5 其他控制装置
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1 总线式工控机（IPC）
总线式工控机，是基于总线技术和模块化结构 的一种专用于工业控制的通用性计算机，一般称 为工业控制计算机，简称为工业控制机 （ Industrial Personal Computer─IPC ）或工 控机（IPC）。
线。
结构－－全部56根引脚线都有确切的定义。STD总线定义了一个8位微处理器总
线
标准，其中有8根数据线、16根地址线、22根控制线和10根电源线，可
以兼容各种通用的8位微处理器，如8080、8085、6800、Z80、
NSC800
等。通过采用周期窃取和总线复用技术，还可以定义16根数据
线、24根
地址线，使STD总线升级为8位/16位微处理器兼容总线，可以
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1.1 IPC结构组成
主要知识点
➢ 一、IPC的硬件组成 ➢ 二、IPC的软件组成
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第04章 常用工业控制计算机简介
IPC 概述
随着计算机设计的日益科学化、合理化和标准化， 计算机总线概念与模板化结构已经形成且完善起来。 ➢ IPC在硬件上，由计算机生产厂家按照某种标准总线 ，设计制造出符合工业标准的主机板及各种I/O模板； ➢设计者只要选用相应的功能模板，象搭积木似的、灵 活地构成各种用途的计算机控制装置； ➢而在软件上，利用熟知的系统软件和工具软件，编制 或组态出相应的应用软件，就可以非常便捷地完成对生 产流程的集中控制与调度管理，并进一步向综合自动化 网络化方向发展。
➢如ISA总线数据线是16位，PCI总线是32位或64 位。数据线的宽度表示了总线数据传输的能力，
反映了总线的性能。
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第04章 常用工业控制计算机简介
② 地址总线
➢地址总线用来传送CPU要访问的存储单元或I/O接 口地址信号。地址信号一般由CPU发往其它芯片， 属于单向总线，但也具有三态控制功能。
总线结构
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第04章 常用工业控制计算机简介
➢结构形式－－一块置于机箱内的无源底板上的多组并列 插槽，各插槽上的同号引脚是电气相连的，从而完成插 入槽内的各功能模板之间的信息传送。 ➢常用总线－－工控领域应用最广的两种总线是STD总线 和PC总线。
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第04章 常用工业控制计算机简介
（2）内部总线和外部总线
➢所谓总线就是在模块和模块之间或设备与设备之 间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括 指令、数据和地址。
➢总线就是一组信号线的集合，用这个集合可以组 成系统的标准信息通道，它定义了各引线的信号、 电气、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以 及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送 和通信。
*STD总线
发展－－STD总线是美国PRO-LOG公司1978年推出的一种工业控制计算机的标
准
系统总线，STD是Standard的缩写。
1987年，STD总线被国际标准化会议定名为IEEE961。随着32位微处理
器的出现，通过采用附加金手指或系统总统与局部总线转换等技术，
1989年美国的EAITECH公司又开发出对32位微处理器兼容的STD32总
➢地址总线的数据位数决定了该总线构成的微机系 统的寻址能力。例如，ISA总线有24位地址线，可 寻址16MB，PCI总线有32位地址线，可寻址到4GB。 地址总线的宽度视CPU所能直接访问的存储空间的 容量而定。
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第04章 常用工业控制计算机简介
③ 控制总线
➢根据不同的使用条件，控制总线有的为单向，有 的为双向；有的为三态，有的为非三态。
控制总线用于传送控制信息、时序信息和状态信 息。比如，I/O读写信号、存储器读写信号和中断 信号等等。控制总线是最能体现总线特色的信号 线，它决定总线功能的强弱和适应性。
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第04章 常用工业控制计算机简介
升技TH7Ⅱ-RAID P4主板配置图
音频插座 鼠标键盘插座 USB接口 串口并口 ATX12V电源
CPU Socket 478
主板辅助电源 RIMM A1 RIMM B1 RIMM A2 RIMM B2 ATX电源 IDE4插座 IDE3插座 IDE2插座 IDE1插座
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第04章 常用工业控制计算机简介
容纳16位
微处理器，如8086、68000、80286、80386等。
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第04章 常用工业控制计算机简介
① 数据总线
➢数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息 （数据和指令代码）。
➢具有三态（高阻、“1”和“0”三种状态）控制 功能，而且是双向传输的，即CPU通过数据总线 可以接收来自其它部件的信息，也可以通过数据 总线向其它部件发送信息。
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第04章 常用工业控制计算机简介
4.1.1 IPC结构组成
图4-1 IPC 的硬件组成结构
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第04章 常用工业控制计算机简介
一、IPC的硬件组成 IPC的硬件主要由以下内容组成：
（1）主机板:由中央处理器（CPU）、内存储器（RAM、 ROM） 等部件组成，它是IPC的核心 作用：进行数值计算、逻辑判断、数据处理。
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CD音频输入 I/O 控制芯片CNR
插槽 AGP插槽 北桥芯片i850 5个PCI插槽 DIP开关 主板电池 BIOS Flash芯片 南桥芯片ICH2 RAID功能芯片 前置USB插座 板载声卡芯片 前置面板插座 主板自检状态 软驱插座
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第04章 常用工业控制计算机简介
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1. 内部总线
第04章 常用工业控制计算机简介
➢内部总线－－指IPC内部各个功能模板之间的信息通
路，它是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽，也称
系统总线。
➢分类－按功能分数据总线DB/地址总线AB/控制总线 CB/电源总线PB每种型号的计算机都有自身的内部总 线。
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