ЖУРНАЛ СТА 1/1996

Р ассматривая особенности при- менения компьютеров в про- мышленности, нельзя не учи- тывать, что эта сфера не является обособленной и в той или иной сте- пени воспринимает тенденции компьютерного рынка вообще. Од- ним из проявлений таких тенденций является постоянно растущая попу- лярность архитектуры IBM PC, чему в основном и посвящена данная статья. Часто употребляемое здесь слово «архитектура» в нашем случае означает общие принципы построе- ния и функционирования вычис- лительной системы или ее состав- ной части. С известной степенью уп- рощения архитектура определяется системой команд процессора и ти- пом системной шины, используе- мой для подключения дополни- тельных внешних устройств. Немного истории Через некоторое время после того как в СССР было принято решение не разрабатывать свои компьютеры, а копировать западные, нашу страну заполнили аналоги мэйнфреймов IBM (EC ЭВМ), а также клоны мини- и микрокомпьютеров фирмы DEC (СМ ЭВМ, «Электроника-60», ДВК). Эти же компьютеры составили кос- тяк автоматизированных систем уп- равления (АСУ) и промышленных систем автоматизации первой во- лны. В настоящее время мэйнфрей- мы, повсеместно теснимые распре- деленными вычислительными систе- мами на базе локальных сетей, в на- шей стране ввиду глубокого эконо- мического кризиса практически на- чисто вымерли. Архитектура фирмы DEC оказалась более живучей. Одна- ко, несмотря на то что целое поколе- ние специалистов, кому сейчас за 30, было воспитано на этой архитектуре, компьютеры линии LSI-11, PDP-11 и VAX неумолимо сдают свои послед- ние позиции. В качестве основы для систем самого низкого уровня, как правило, использовались освоенные нашей промышленностьюмикрокон- троллеры, совместимые с изделиями MCS80, MCS48 и MCS51 фирмы Intel. В остальном мире развитие мини- компьютеров шло различными пу- тями. В результате повышения сте- пени интеграции элементной базы появились так называемые рабочие станции. Повальное увлечение про- цессорами с сокращенным набором команд (RISC) привело к появлению архитектур SPARC (Sun Microsystems), Alpha (DEC), MIPS (Silicon Graphics), PA-RISC (Hewlett-Packard) и некоторых других. Упомянутые архитектуры продвигаются на рынок достаточно мощными компаниями и в той или иной степени находят применение в системах промышленной автома- тизации и управления. Каждый изготовитель мини-компь- ютеров, как правило, использовал системную шину самостоятельной разработки. Поэтому не удивительно, что в этой области были предприня- ты попытки стандартизации. В каче- стве универсальных системных шин для промышленных мини-компью- теров фирмой Intel была предложена шина Multibus II, а фирмойMotorola — шина VME. После некоторого перио- да конкурентной борьбы шина VME получила более широкое признание независимых изготовителей, в ре- зультате чего Intel недавно объявила о прекращении производства изде- лий с шиной Multibus. Параллельно конкуренция между этими же компаниями определяла и развитие рынка микропроцессоров и микроконтроллеров. Хотя сейчас свои однокристальные контроллеры вы- пускает практически каждая крупная электронная компания, именно раз- работки Intel и Motorola легли в осно- ву большинства систем автоматиза- ции нижнего уровня. Такие системы, конструктивно оформленные в виде за- конченных устройств, получили на- звание программируемых логических контроллеров (PLC). Для связи с объ- ектом управления эти контроллеры имеют некоторое количество анало- говых и/или цифровых входов/вы- ходов, зачастую есть встроенные ин- терпретаторы специализированных языков, например язык релейной ав- томатики, и, как правило, PLC снаб- жены возможностью подключения устройств для связи с оператором (Man Machine Interface). Наши специа- листы знакомы с PLC таких фирм, как Siemens, GE-Fanuc, ABB и ряда других. В качестве универсальной системной шины в компьютерах и контроллерах нижнего уровня получила широкое распространение 8-разрядная шина STD, а в качестве шины расширения («мезонинной» шины) для одноплат- ных устройств успешно применяется предложенная фирмой Intel шина iSBX. Компьютерная революция Я думаю, что когда Стивен Джобс кол- довалв своемгараженадпервоймоделью компьютера Apple, он не предполагал, насколько значительное влияние окажут персональные компьютеры на нашу жизнь. Сейчас даже трудно вообразить, как бы мы смогли обходиться без персо- нальных компьютеров, проникших во все сферы человеческой деятельности. Хотя у нас в силу различных причин оборудование фирмы Apple получило весьма ограниченное распростране- ние, компьютеры этой фирмы занима- ют довольно большую долю рынка в других странах. Apple бдительно охра- няет права на аппаратное и программ- ное обеспечение своих компьютеров, архитектура которых остается в значи- тельной степени закрытой. Фирма до сих пор является практически един- ственным изготовителем компьюте- ров линии Macintosh и не уделяет рын- ку индустриальных систем какого-ли- бо внимания. По этой причине вы не найдете никаких следов Apple в про- мышленных системах автоматизации. В то же время компьютеры Apple пре- обладают в системе образования США, в связи с чем часто применяются в лабо- раторных системах сбора информации идлянаучныхэкспериментов. Некоторые фирмы, например National Instruments, выпускают для этого периферийные платы (АЦП, IEEE-488 и т. п.) и соответ- ствующее программное обеспечение. КОМПЬЮТЕРЫ Подробно рассмотрены все аспекты применения IBM PC в промышленности: мощные компьютеры, предназначенные для управления производственными и тех- нологическими процессами в масштабах производственного участка, цеха или за- вода; системы автоматизации нижнего уровня, которые могут встраиваться не- посредственно в промышленное или бор- товое оборудование; внешние устройства; сетевые протоколы, предназначенные для промышленных систем автоматизации; специфичное программное обеспечение. IBM РС В ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОБЗОР Аппаратные средства 1/96 6 Сергей Сорокин