一種新型可編程自動控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型可編程自動控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)控制領(lǐng)域,核心單元為控制器,控制器的廣泛采用可編程邏輯控制器(PLC)。PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,系統(tǒng)總線將CPU、I/0接口、通信接口、智能接口和擴展接口集聯(lián)成在一起。CPU既要處理用戶程序,又要完成系統(tǒng)總線時序,導(dǎo)致CPU負擔很重,若要提高系統(tǒng)總線速度,則需要提高CPU性能;PLC外擴模塊(I/O模塊、通信模塊、智能模塊和擴展模塊)公用同一系統(tǒng)總線,導(dǎo)致所有模塊的數(shù)據(jù)只能等待一個總線通信周期才能到達CPU,致使CPU不能實時讀寫外擴模塊(在特殊的應(yīng)用場合CPU需要實時讀寫外擴模塊)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,本實用新型提供一種新型可編程自動控制器,可使得CPU實時讀寫外擴模塊,提高CPU性能,滿足在特殊的應(yīng)用場合CPU需要實時讀寫外擴模塊的目的。
[0004]—種新型可編程自動控制器,包括主CPU模塊、電源模塊、外擴模塊和總線基板,外擴模塊通過總線基板與主CPU模塊通信,電源模塊為主CPU模塊和外擴模塊供電,總線基板上設(shè)有高速插槽和通用插槽,外擴模塊分為高速模塊和通用模塊,高速模塊聯(lián)接固定到總線基板上高速插槽,通用模塊聯(lián)接固定到總線基板上的通用插槽,所述主CPU模塊包括ARM芯片、FPGA芯片、隨機存儲器,ARM芯片與FPGA芯片通過并口連接,隨機存儲器與FPGA芯片連接,高速模塊通過并口與FPGA芯片連接。
[0005]如上所述的新型可編程自動控制器,所述主CPU模塊還包括與ARM芯片連接的編程器、監(jiān)視器。
[0006]如上所述的新型可編程自動控制器,所述高速模塊為高速測頻模塊或IEC61850通信模塊。
[0007]如上所述的新型可編程自動控制器,通用模塊包括I/O模塊、通信模塊、智能模塊、擴展模塊,I/O模塊、通信模塊、智能模塊、擴展模塊分別通過通用模塊總線與FPGA芯片連接。
[0008]本實用新型通過將高速模塊與FPGA芯片采用并行總線的方式通信連接,無需等待總線通信周期到達即可即及時與主CPU模塊通信,可以實現(xiàn)主CPU模塊實時讀寫外擴模塊,提高CPU性能,滿足在特殊的應(yīng)用場合CPU需要實時讀寫外擴模塊的目的。
【附圖說明】
[0009]圖1是現(xiàn)有PLC內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖;
[0010]圖2是本實用新型新型可編程自動控制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1 一主CPU模塊,2—高速模塊,3—電源模塊,4一I/O模塊,5—通信模塊,6—智能模塊,7—擴展模塊,11 一ARM芯片,12—FPGA芯片,13—隨機存儲器,14一編程器,15—監(jiān)視器。
【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合本實用新型中的附圖,對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0013]圖2所示為本實用新型新型可編程自動控制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖,所述新型可編程自動控制器包括主CPU模塊1、電源模塊3、外擴模塊和總線基板這四大部分,外擴模塊通過總線基板與主CPU模塊I通信。
[0014]總線基板上設(shè)有高速插槽和通用插槽,外擴模塊分為高速模塊和通用模塊,本實用新型至少有一個高速模塊2聯(lián)接固定到總線基板上的高速插槽,通用模塊包括I/O模塊4、通信模塊5、智能模塊6、擴展模塊7,聯(lián)接固定到總線基板上的通用插槽。
[0015]所述主CPU模塊I包括ARM芯片IUFPGA芯片12、隨機存儲器13、編程器14、監(jiān)視器15,ARM芯片11與FPGA芯片12通過并口連接,編程器14、監(jiān)視器15與ARM芯片11連接,隨機存儲器13與FPGA芯片12連接。至少一個高速模塊2與FPGA芯片12連接,所述高速模塊2可為高速測頻模塊或IEC61850通信模塊。I/O模塊4、通信模塊5、智能模塊6、擴展模塊7分別通過通用模塊總線與FPGA芯片12連接。
[0016]ARM芯片11主要負責執(zhí)行用戶程序,同時負責程序的下裝、調(diào)試和監(jiān)視,F(xiàn)PGA芯片12負責接收ARM芯片11的指令,根據(jù)指令要求實現(xiàn)與外擴模塊通信,隨機存儲器13用于存放通信數(shù)據(jù),ARM芯片11根據(jù)程序要求實時讀寫RAM數(shù)據(jù),完成用戶程序需求,隨機存儲器13存放的內(nèi)容可以滿足PAC控制器各種模塊需求。
[0017]FPGA芯片12通過總線將外擴模塊的數(shù)據(jù)實時與隨機存儲器13交互,實現(xiàn)PAC控制器實時數(shù)據(jù)更新,當隨機存儲器13需要時,可以隨時讀寫其中的數(shù)據(jù)。電源模塊3為主CPU模塊I和外擴模塊供電,通過總線基板將電源傳遞給各個模塊。
[0018]主CPU模塊I可以實時讀寫高速模塊2,主CPU模塊I只能固定周期讀寫通用模塊。本實用新型的高速模塊2采用并行總線的方式與FPGA芯片12通信,通用模塊通過串行總線的方式與FPGA芯片12通信。通用模塊總線上有多個通用模塊,每個并行總線上只有一個高速模塊,所以在PAC控制器中可以配置多個通用模塊,最多只能配置2個高速模塊。
[0019]本實用新型通過將高速模塊與FPGA芯片12采用并行總線的方式通信連接,無需等待總線通信周期到達即可即及時與主CPU模塊I通信,可以實現(xiàn)主CPU模塊I實時讀寫外擴模塊,提高CPU性能,滿足在特殊的應(yīng)用場合CPU需要實時讀寫外擴模塊的目的。
[0020]以上所述,僅為本實用新型的【具體實施方式】,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種新型可編程自動控制器,包括主CPU模塊(I)、電源模塊(3)、外擴模塊和總線基板,外擴模塊通過總線基板與主CPU模塊(I)通信,電源模塊(3)為主CPU模塊(I)和外擴模塊供電,其特征在于:總線基板上設(shè)有高速插槽和通用插槽,外擴模塊分為高速模塊和通用模塊,高速模塊聯(lián)接固定到總線基板上高速插槽,通用模塊聯(lián)接固定到總線基板上的通用插槽,所述主CPU模塊⑴包括ARM芯片(11)、FPGA芯片(12)、隨機存儲器(13),ARM芯片(11)與FPGA芯片(12)通過并口連接,隨機存儲器(13)與FPGA芯片(12)連接,高速模塊通過并口與FPGA芯片(12)連接。2.如權(quán)利要求1所述的新型可編程自動控制器,其特征在于:所述主CPU模塊(I)還包括與ARM芯片(11)連接的編程器(14)、監(jiān)視器(15)。3.如權(quán)利要求1所述的新型可編程自動控制器,其特征在于:所述高速模塊為高速測頻模塊或IEC61850通信模塊。4.如權(quán)利要求1所述的新型可編程自動控制器,其特征在于:通用模塊包括I/O模塊(4)、通信模塊(5)、智能模塊(6)、擴展模塊(7),I/O模塊(4)、通信模塊(5)、智能模塊(6)、擴展模塊(7)分別通過通用模塊總線與FPGA芯片(12)連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種新型可編程自動控制器,包括主CPU模塊、電源模塊、外擴模塊和總線基板,外擴模塊通過總線基板與主CPU模塊通信,總線基板上設(shè)有高速插槽和通用插槽,外擴模塊分為高速模塊和通用模塊,高速模塊聯(lián)接固定到總線基板上高速插槽,通用模塊聯(lián)接固定到總線基板上的通用插槽,所述主CPU模塊包括ARM芯片、FPGA芯片、隨機存儲器,ARM芯片與FPGA芯片通過并口連接,隨機存儲器與FPGA芯片連接,高速模塊通過并口與FPGA芯片連接。本實用新型可提高CPU性能,滿足在特殊的應(yīng)用場合CPU需要實時讀寫外擴模塊的目的。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204832896
【申請?zhí)枴緾N201520668167
【發(fā)明人】王瑞清, 樂緒鑫, 劉荊飛
【申請人】長江三峽能事達電氣股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月31日