Тема 2.8. Новые технологии в производстве контроллеров

В последние годы при производстве компьютеров/контроллеров широко развиваются стандарты магистрально-модульной архитектуры (PCI, CompactPCI, VME). По самому распространенному в Европе стандарту VME уже сотни фирм выпускают различные типы плат. Среди них - центральные процессоры, сетевые контроллеры, блоки памяти, модули ввода/вывода и т.д.

VME - это 32/64 разрядная шина с максимальной пропускной способностью 40 Мбит/с. Контроллеры на базе шины VME изготавливаются в конструктивах <евромеханика 19”> форматов 3U и 6U.

Эти стандарты позволяют собирать контроллеры из готовых плат разных фирм, выпускающих продукцию по этим стандартам.

Сборка контроллеров при таком подходе сводится к размещению стандартных плат формата "Evrocard" в конструктивы (стойки, шкафы) такого же стандарта. И конструктивы, и платы имеют широкий диапазон исполнения на разные условия эксплуатации (температуру, влажность, вибрацию, пыль, электромагнитные помехи и т. д.).

Перспективность такого подхода несомненна. Однако высокая стоимость VME- контроллеров (на 20-40% дороже по сравнению с обычными контроллерами, имеющими аналогичные характеристики) в настоящее время сдерживает процесс их распространения.

Среди фирм, использующих магистрально-модульную архитектуру VME при производстве контроллеров, находятся такие известные производители, как PEP Modular Computers, GE Fanuc (семейство контроллеров 90-70) и др.

Каждый пользователь предъявляет к контроллеру свои требования. Производитель для удовлетворения всех пользователей выпускает множество модификаций стандартной модели. Но такой подход не позволял производителю существенно снизить стоимость своих изделий. А рынок требует функционально гибких контроллеров, которые обеспечивали бы возможность недорогого расширения или изменения их конфигурации и функций. В конце 90-х годов производители предложили, наконец, модели контроллеров с изменяющимся уровнем функциональности и интеграции. Достигается это применением наплатных мезонин-модулей в контроллерах с магистрально-модульной архитектурой.

Эти мезонины могут играть роль модулей ввода/вывода, интерфейсов, памяти и т. д. Благодаря этим возможностям можно собирать из готовых модулей контроллеры, структура и характеристики которых будут соответствовать всем требованиям автоматизации конкретного объекта. И, учитывая простую замену отдельных плат в ходе эксплуатации, всегда остается возможность переконфигурировать контроллер в соответствии с расширяющимся кругом задач автоматизации и изменяющимися свойствами объекта. Такой подход позволяет достичь максимально высокого уровня интеграции контроллера при относительно малых затратах.

Системы, построенные на базе VME-шины, получили широкое распространение вследствие хорошей производительности и приспосабливаемости к изменяющимся условиям эксплуатации. В настоящее время рынок промышленных систем развивается в направлении использования VME-плат/носителей с установленными на них мезонинами.