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CN203502767U - 一种可重构触摸式一体化通用工业控制器 - Google Patents

一种可重构触摸式一体化通用工业控制器 Download PDF

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CN203502767U CN201320517815.8U CN201320517815U CN203502767U CN 203502767 U CN203502767 U CN 203502767U CN 201320517815 U CN201320517815 U CN 201320517815U CN 203502767 U CN203502767 U CN 203502767U
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CN
China
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bus
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吕洋
黄继业
周正
周旸
陈金河
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Hangzhou Dianzi University
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Hangzhou Dianzi University
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Abstract

本实用新型公开了一种可重构触摸式一体化通用工业控制器，现有技术存在扫描周期长、处理延时大、功能固定、IO无可拓展性的缺点，本实用新型的嵌入式处理器分别与RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、USBHost/Device接口电路、CAN总线接口电路、以太网接口电路连接，嵌入式处理器与FPGA控制逻辑模块之间通过FSMC总线和SPI总线连接，FPGA控制逻辑模块分别与控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口、扩展I/O口连接，FPGA控制逻辑模块与LCD触摸显示屏通过总线连接，FPGA控制逻辑模块与内存芯片并行通信。本实用新型采用一体化的结构，降低了成本，缩小了体积。

Description

一种可重构触摸式一体化通用工业控制器
技术领域
本实用新型设计一种应用于工业控制领域的新型一体化工业控制器，尤其涉及一种可重构触摸式一体化通用工业控制器。
背景技术
目前，传统的PLC、DCS等工业控制设备虽然功能上较为齐全，PLC的工作过程一般可以分为输入采样、程序执行和输出刷新等三个阶段，在某些要求较高的应用场合存在扫描周期过长、处理延时大、功能相对固定、IO无可拓展性以及操作不够方便的缺点。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种可重构触摸式一体化通用工业控制器。
本实用新型一种可重构触摸式一体化通用工业控制器，包括嵌入式处理器、FPGA控制逻辑模块、USB Host/Device接口电路，CAN总线接口电路，RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、以太网接口电路、LCD触摸显示屏、内存芯片、控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口和扩展I/O口；
所述的嵌入式处理器分别与RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、USB Host/Device接口电路、CAN总线接口电路、以太网接口电路连接，嵌入式处理器与FPGA控制逻辑模块之间通过FSMC总线和SPI总线连接，FPGA控制逻辑模块分别与控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口、扩展I/O口连接，FPGA控制逻辑模块与LCD触摸显示屏通过I8080总线连接，FPGA控制逻辑模块与内存芯片并行通信。
本实用新型的有益效果是，首先硬件可重构：采用FPGA作为控制逻辑单元，因此可以实现由处理器动态更新FPGA内部的电路配置，实现硬件电路重构；其次是应用界面组态生成技术，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具；结合高分辨率的LCD触摸屏实现良好的人机界面。另外一体化的结构，降低了成本，缩小了体积。
附图说明
图1是本实用新型的系统总体框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种可重构触摸式一体化通用工业控制器，包括嵌入式处理器、FPGA控制逻辑模块、USB Host/Device接口电路，CAN总线接口电路，RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、以太网接口电路、LCD触摸显示屏、内存芯片、控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口和扩展I/O口，
所述的嵌入式处理器分别与RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、USB Host/Device接口电路、CAN总线接口电路、以太网接口电路连接，嵌入式处理器与FPGA控制逻辑模块之间通过FSMC总线和SPI总线连接，FPGA控制逻辑模块分别与控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口、扩展I/O口连接，FPGA控制逻辑模块与LCD触摸显示屏通过I8080总线连接，FPGA控制逻辑模块与内存芯片并行通信；
嵌入式处理器通过RS-485总线和MODBUS协议向控制逻辑单元的寄存器写入控制参数，通过RS-232与PC机连接，方便调试；通过USB接口从外部存储设备读取软、硬件升级文件，完成系统升级，远程终端可通过网络与本控制器相连，实时监测运行状态，调整参数，嵌入式处理器通过SPI总线向FPGA传送二进制配置数据，嵌入式处理器与FPGA采用FSMC总线通信，可以实时向FPGA发出命令并读取各个模块的数据，FPGA与LCD触摸显示屏之间采用I8080总线实现对LCD的控制及读取触摸屏的坐标参数、FPGA外围使用两片SDRAM作为LCD的帧缓存，LCD触摸显示屏的驱动使用FPGA完成，FPGA通过通用I/O口传输控制信号给控制信号输出端口、开关输出端口，并连接信号采样电路读取数据，同时引出FPGA的通用I/O作为扩展端口，方便输入LVTTL电平的脉冲和输出多路PWM信号。

Claims (1)

1. 一种可重构触摸式一体化通用工业控制器，包括嵌入式处理器、FPGA控制逻辑模块、USB Host/Device接口电路，CAN总线接口电路，RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、以太网接口电路、LCD触摸显示屏、内存芯片、控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口和扩展I/O口；
其特征在于：所述的嵌入式处理器分别与RS-485总线通信接口电路、RS-232总线通信接口电路、USB Host/Device接口电路、CAN总线接口电路、以太网接口电路连接，嵌入式处理器与FPGA控制逻辑模块之间通过FSMC总线和SPI总线连接，FPGA控制逻辑模块分别与控制信号输出端口、信号采样电路、开关输出端口、扩展I/O口连接，FPGA控制逻辑模块与LCD触摸显示屏通过I8080总线连接，FPGA控制逻辑模块与内存芯片并行通信。
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GR01 Patent grant
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Granted publication date: 20140326

Termination date: 20140823

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