第497章 工业计算机的骨架 (3/4)

“双电源冗余，一个坏了另一个无缝切换。后备电池，停电的时候能撑几分钟，让程序正常退出、数据保存好。宽电压设计，车间里的电压波动，从180v到250v，机器都能正常工作。不用稳压器，不用ups，插上就能用。”

他又补充了一句：“电源模块也要能热插拔。坏了一个，电工拔下来换新的，机器不会停机。”

他的手指移到第五个方块。

“第五，通信模块负责机器和人说话、和别的机器说话。”

他在方块下面画了两条分支。

“有线通信，用二维卡系统。物理隔离，抗干扰。工艺参数、控制程序，都通过二维卡加载。这是最可靠的通信方式，不怕电磁干扰。”

“无线通信，用‘电子耳朵’的技术。未来车间里可能有几十台机器，它们要互相交换数据、协同工作。轧制线告诉热处理线‘板子过来了，准备接收’，热处理线告诉质检线‘这批钢材的工艺参数是这样的’。无线通信，就是为这个准备的。”

他放下粉笔，转过身。

“这五个模块，通过标准总线连接。总线协议和接口定义必须公开，任何厂家，不管是大厂还是小作坊，只要按照这个规范生产模块，插上去就能用。”

他在黑板上画了一条横线，把五个方块串在一起。

“总线是这套体系的核心。总线定了，整个架构就定了。总线是开放的，整个体系就是开放的。总线是封闭的，整个体系就是封闭的。”

他转过身，看着所有人。

“我选择开放。”

会议室里安静了几秒。

宋颜教授第一个开口：“吕辰，你说说电路设计怎么做？

”

吕辰点点头：“宋教授，我的想法是两条腿走路。”

他转过身，在黑板上画了一个简图，左边是一个大脑，右边是一双手脚。

他的绘画水平是真的惨不忍睹，引来台下一阵阵轻笑。

“集成电路负责‘大脑’，中央处理模块、存储模块、通信模块的核心部分。这些需要高速运算、高密度集成，必须用集成电路。”

他在右边画了几条线。

“‘掐丝珐琅’负责‘手脚’，i/o模块里那些和强电打交道的部分，如继电器驱动、电机控制、电源管理。这些需要扛大电流、抗强干扰，用‘掐丝珐琅’电路板做。这种板子，我们熟，工艺成熟，成本低，可靠性高。”

他放下粉笔，看着宋颜。

“各司其职，各取所长。集成电路做它擅长的事，‘掐丝珐琅’做它擅长的事。合在一起，就是一台完整的工业计算机。”

宋颜教授点点头：“可行！”

吕辰继续说：“工业控制计算机不需要最新工艺，五微米够，三微米更好，但不是必须。这些芯片，可以在6305厂的生产线上批量生产，不占用研究所的中试线。”

他又在黑板上写了一个词：硬件标准化。

“同一批中央处理器芯片，插不同的i/o模块、跑不同的程序，就能控制不同的产线。轧钢线用一套i/o模块，热处理线用另一套i/o模块。中央处理器是一样的，存储是一样的，通信模块是一样的。这叫硬件标准化、软件定制化。”

他转过身，看着赵老师。

“赵老师，这就是您要的，不用每次重新设计电路、重新画版图、重新流片。硬件是标准的，工厂自己换i/o模块、自己插二维卡，就能把一条轧钢线变成热处理线。”

赵老师点点头，没有说话。

吕辰继续说：“至于那些和强电打交道的i/o模块，用‘掐丝珐琅’工艺做。这种板子，我们做了好几年了，工艺成熟，工人熟练，成本了。而且它不占用集成电路的产能。”

他顿了顿，声音提高了一些。

“所以，不是等芯片多了再做事，而是用现有资源做能做的事。集成电路做脑脑，‘掐丝珐琅’做手脚。两条腿走路，走得稳，走得快。”

赵老师问道：“吕辰，硬件的事你说清楚了。但软件呢？工厂的电气工程师不懂二进制、不懂汇编。让他们自己写程序，不现实。”

吕辰点点头，在黑板上画了三层图。

“我设计了一套三层软件体系。”

他指着最下面一层。

“第一层，工艺参数库。不是让工厂自己写程序，而是让工艺工程师填一张参数表。这张表存在二维卡上，插进机器就能跑。轧制速度多少米/秒？加热温度多少度？冷却时间多长？连锁条件是什么？工艺工程师不需要动编程，他只需要知道自己这条线需要多快的速度、多高的温度。填上去，机器就能跑。”

他的手指移到中间一层。

“第二层，控制逻辑模板。把常用的控制逻辑做成模板，工厂只需要选模板、填参数，不需要写代码。”