城市轨道交通综合监控系统-技术基础-09级

第二章监控系统技术基础一、计算机系统基本构成二、基本输入/输出服务(BasicInput/OutputServices,BIOS,即ROM-BIOS)主要功能：自检及初始化程序服务处理和硬件中断处理三、多级存储器（高速缓存Cache,采用SRAM；主存储器，即内存，采用DRAM；辅助存储器，即外存储器，如磁带机、磁盘、RAID存储器、光盘存储器。2.1计算机体系结构四、计算机指令系统

复杂指令集计算机（ComplexInstructionSetComputer,CISC)及精简指令计算机(ReducedInstructionSetComputer,RISC）五、流水线技术一件任务分解成若干顺序执行的子任务，包括指令流水线及运算操作流水线，能有效提高处理器的吞吐量。AppleI,II型的处理器6502及Intel486，Pentium系列采用。六、多处理机系统二个以上的处理机。分共享存储器与分布式存储器二种结构六、多处理机系统

大规模并行处理机（MassivelyParallelprocessor,MPP)主要用于进行大量高速向量矩阵运算应用领域。对称多处理机（SymmetricMultipleProcessor,SMP)基于RISC微处理器，有一个共享的主存空间，BAS多采用此结构的服务器。七、总线结构及输入输出接口

1、系统总线(各插件板与系统主板之间的总线)ISA（IndustryStandardArchitecture,工业标准体系结构）总线，早期PC机，目前只在工控机中仍多见，其它场合多为PCI取代。EISA（ExtendISA）总线，即扩展的ISA总线，支持多处理机的高性能32位总线，目前很少用。VME（VersaModuleEurocard）总线，摩托罗拉推出，32位，多用于工业控制领域的计算机，如PLC等。STD（Standard）总线面向工业控制，从8位发展到16位，与32位兼容，它是一种板卡（包括CPU卡）和无源母板结构的工业控制计算机。PC/104总线基于ISA总线的嵌入式的总线规范，层叠式结构，具有尺寸小、结构紧凑、功耗低、可靠性高的特点。（104个总线信号）PCI（PeripheralComponentInterconnection）总线外部部件互连总线，基于Intel奔腾新一代微处理器发展起来的。地址数据总线分时复用，取代了ISA总线，当前最流行的局部总线之一，可同时支持多组外围设备。CompactPCI总线当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统，是PCI总线的电气、软件标准加欧式卡的工业组装标准，是最新的一种用于工业控制领域的计算机标准。2、外部总线与输入输出接口ATA／IDE（ATAttachment,IntegratedDriveElectronics,集成电子驱动器）磁盘控制接口规范。SCSI（SmallComputerSystemInterface,小型计算机系统接口）AGP（AcceleratedGraphicsPort,图形加速接口）PCI-E（PCI-Express）点对点串行通信，支持热插拔，支持数据同步传输。USB（UniversalSerialBus,通用串行总线）IEEE1394计算机外部高速串行总线标准，又称火线接口（FireWire），高数据带宽（800-1600Mbps）已逐步形成各领域的应用标准。PCMCIA（PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation,PC存储卡国际联合会）存储器类卡（硬盘驱动器、内存卡）、接口类卡（DVD接口、并串接口）、网络通信类卡（网卡、移动电话卡）、多媒体类卡（声卡、视卡）。2.2计算机性能评测BAS系统最关心的是计算机的实时性、可靠性、兼容性、可维护性和可用性。1、评测项目通用指标和专用指标2、评测方法评估：基于一些原始数据进行推算测试：用基准测试程序度量计算机的性能3、基准测试程序评测结果供BAS系统选型参照。目前的评测手段及程序尚有待发展。2.3计算机控制系统1、控制系统的发展历程控制技术：单变量控制----多变量控制控制理论：经典（频域法）---现代控制理论（时域法）---智能控制理论（规则、知识）控制系统：简单控制（PID控制、串级、前馈等）----先进控制系统（预测、模糊、鲁棒、神经网络等）----综合自动化系统（管控一体化）控制系统分类：离散控制（针对离散量，如逻辑控制）过程控制（针对连续过程）遥测遥控系统（针对地域分散的控制）已形成的几类有代表性的计算机控制系统2、PLC与PLC系统早期主要代替继电器实现逻辑控制，现在已经远超出逻辑控制范围。目前PLC技术大量采用IT技术，硬件通用化、软件标准化，在高端PLC应用领域，PLC系统与DCS系统相互渗透。PLC在结构上通常采用背板/机笼+模板方式，目标市场一般是工厂级的应用或大型系统，几乎涉及所有的工业领域，特别是离散制造业。如汽车生产线控制系统、城轨BAS系统。PLC厂商所采用的总线一般都是非标准专用总线，互不兼容，有的采用标准总线如VME总线。PLC控制系统带硬件冗余的系统PLC工作原理与任务类型循环扫描工作，输入采样、执行用户程序、输出更新三个阶段。产品形态单元结构、模板结构、叠装式结构。产品分类微型、小型、中型、大型。产品特点