工业控制总线

3.3.3　STD工业控制总线

STD总线是1978年由美国普洛公司推出的一种可靠的标准总线，也是国内工业控制领域最常用的标准总线之一。在工业控制中，与PC总线一样有非常多的STD接口卡可供用户选购，为加强系统的抗干扰能力，许多用户也设计了STD总线标准的接口卡。

1．STD总线特点

STD总线有如下特点：①高可靠性；②小板结构、开放式的灵活组态；③兼容的总线结构；④产品配套，功能齐全；⑤软件及开发环境完善；⑥不断引进新技术。

STD总线的新技术主要体现在如下几个方面：CMOS技术、门阵列和PROM技术、总线复用和周期窃取技术等。

2．STD总线规范

STD总线有56条信号线，可分为5个功能组：1～6：逻辑电源，7～14：数据总线，53～56：辅助电源，15～30：地址总线，31～52：控制总线。如表3-3所示为STD总线的引脚信号分配。

表3-3　STD总线引脚分配

注：*=低电平有效

3．STD应用举例

STD总线在工业生产中得到了广泛应用，下面以一个基于STD总线的工业温度数据采集控制系统为例介绍STD总线的应用。某陶瓷厂的炉温控制系统主机采用STD5000系列工业控制机，它对炉温进行自动检测与控制，在接口板方面全部选用标准的STD板。本系统的主要任务是对炉温进行现场自动控制，温度分布为600℃～1200℃，温度传感器采用S型热电偶，计算机对温度进行周期检测。温度控制通过角行程电动执行器对阀门的开度进行控制，从而控制喷油量来实现。整个系统的配置如图3.23所示。

（1）STD5055 CPU板

系统采用标准的STD5055板，用于系统监控、软件调式、数据采集、系统控制等工作。

（2）STD5773键盘CRT板

该接口板与CPU板组成键盘、图形和字符显示、汉字输入、人机对话等功能。

图3.23　STD总线控制框图

（3）STD热电偶接口板

STD热电偶接口板自带有单片机，采用数字校零技术，用计算法进行线性化，消除了放大器和A/D的漂移误差。板上用铂电阻作冷端补偿，有断偶和超湿报警功能。接口板能自动对8路热电偶进行数据采集，采集周期为2.2秒，输出16位二进制数字，单位为度。

（4）STD5799总线信号匹配板

为降低电源尖峰、瞬间扰动以及总线板上的其他噪声的干扰，而选用STD5799总线信号匹配板。该板在全部AB、DB、和CB总线上设置了RC网络，在信号改变期间起作用，而在信号的稳态期间不起作用，大大提高了系统的抗干扰能力。

（5）STD5275固态继电器输出板

这是一块开关量功率输出板，控制8路固态继电器（SSR）的通断，可直接用于交流电机的控制。该开关量功率输出板通过控制角行程电动执行器对阀门的开度，从而控制喷油量来实现炉温的升高和降低。

本系统全部软件用C语言编写，整个显示用图形方式，使系统的数据采集及控制直观地显示在屏幕上，便于工作人员检测使用。