基于雙FPGA的刀閘接口控制箱的設(shè)計(jì)
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1．3 啟動(dòng)、出口及自檢回路
為了實(shí)現(xiàn)出口閉鎖，設(shè)計(jì)了出口啟動(dòng)電路，只有出口電路和啟動(dòng)電路同時(shí)動(dòng)作時(shí)才能把信號(hào)開出。為了防止電路故障而導(dǎo)致拒動(dòng)，設(shè)計(jì)了啟動(dòng)及出口回路的自檢電路如圖3所示。兩個(gè)FPGA各有一套完整的啟動(dòng)及自檢回路，組合出口是利用兩個(gè)FPGA驅(qū)動(dòng)的繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行“邏輯與”后實(shí)現(xiàn)出口。啟動(dòng)自檢方法：關(guān)閉出口信號(hào)(OUT1高電平)，打開啟動(dòng)繼電器(START低電平)；OP1導(dǎo)通，J1動(dòng)作+24VC接通24 V電源、OP2導(dǎo)通，OUT_RET變?yōu)榈碗娖?，?shí)現(xiàn)啟動(dòng)自檢。出口自檢方法：關(guān)閉啟動(dòng)繼電器(START高電平)，打開出口(OUT1低電平)；OP3、OP4導(dǎo)通，OUT_ RET變?yōu)榈碗娖?，?shí)現(xiàn)出口回路自檢。多路出口自檢時(shí)，需要每一路輪流自檢，由于可能會(huì)有干擾，可以通過設(shè)定某一路10輪自檢均錯(cuò)誤時(shí)才判定該回路故障。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/191175.htm
2 FPGA編程
本方案由于沒有主控單元(MCU)，需要接受上位機(jī)的指令并執(zhí)行相應(yīng)功能。所以出口控制的實(shí)現(xiàn)都要依賴于FPGA，在每個(gè)FPGA中均設(shè)計(jì)啟動(dòng)和出口自檢以及數(shù)據(jù)交換處理功能，功能如圖4所示，第二塊FPGA可以參考第一塊設(shè)計(jì)，F(xiàn)PGA2通過串口把自己的狀態(tài)提供給FPGA1，兩塊FPGA均是通過接收上位機(jī)的命令執(zhí)行相應(yīng)的功能。
2．1 信息收發(fā)模塊
信息收發(fā)模塊：主要有命令接收、信息發(fā)送回路，在FPGA中做一個(gè)異步接收器、串并轉(zhuǎn)換器件，把接收到的數(shù)據(jù)存入命令緩沖區(qū)。把現(xiàn)場的狀態(tài)信息通過開入回路采集后存入狀態(tài)緩沖區(qū)，當(dāng)收到回傳信息命令后把信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式通過光發(fā)送模塊送出數(shù)據(jù)。功能框圖如圖5所示。
2．2 命令執(zhí)行模塊
命令執(zhí)行模塊包括：出口啟動(dòng)、出口使能、出口傳動(dòng)功能。命令執(zhí)行電路讀取存放在信息緩存中命令數(shù)據(jù)，接收到啟動(dòng)命令時(shí)，啟動(dòng)出口電源，為隨時(shí)出口做準(zhǔn)備，其間沒有出口命令并且啟動(dòng)故障消失時(shí)，啟動(dòng)返回。當(dāng)接收到出口命令時(shí)，執(zhí)行出口命令；啟動(dòng)及出口命令發(fā)出后，通過硬件執(zhí)行電路驅(qū)動(dòng)隔離開關(guān)閉合或斷開。并把執(zhí)行結(jié)果存入狀態(tài)信息緩存。功能框圖如圖6所示。
評(píng)論