[发明专利]基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统

权利要求书

1.一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，包括位于本地控制柜里的MCU逻辑控制器、FPGA脉冲控制器，其特征在于：还包括与MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器连接的上位机系统以及高压电源现场设备；

所述的上位机系统包括本地控制计算机IPC1和远程控制计算机IPC2以及匹配的控制软件；所述的MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器与本地控制计算机IPC1采用RS232串口通讯，本地控制计算机IPC1和控制室的远程控制计算机IPC2采用网络连接通讯；

所述的高压电源现场设备包括PSM模块、负载以及电压电流测控设备以及软启动接触器柜；所述的MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器通过多芯电缆连接光电转换设备，所述的光电转换设备通过光纤连接电源设备现场的PSM模块以及电压电流测控设备，所述的MCU逻辑控制器还通过多芯电缆连接软启动接触器柜；

所述的MCU逻辑控制器通过接收外部控制指令，控制软启动柜接触器的合闸和分闸，并对软启动柜内部接触器的状态返回信号进行检测和过程判断；同时，所述的MCU逻辑控制器结合上位机系统匹配的控制软件中预设定的时序及逻辑将控制指令发送给FPGA脉冲控制器，FPGA脉冲控制器结合上位机系统匹配的控制软件预设定的高压电源运行模式、电压幅值、脉冲宽度、上升沿和下降沿时间参数值自动计算并生成需要运行的模块数量和运行时间，并根据MCU逻辑控制器发送的控制指令控制脉冲信号的启动和停止，进而控制PSM模块的开通与关断，从而实现输出电压的开关与调节。

2.根据权利要求1所述的一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，其特征在于：所述的上位机系统匹配的控制软件是包括应用层、服务层和驱动层；所述的应用层通过人机交互软件实现人机交互，所述的人机交互软件利用WINDOWS XP的DELPHI编译，通过本地控制计算机IPC1和远程控制计算机IPC2选择高压电源系统的工作模式，并设置相关参数；所述的服务层与应用层和驱动层之间通过总体接口单元连接，实现上位机系统与MCU逻辑控制器以及FPGA脉冲控制器之间的交换变量的管理；所述的驱动层包括RS232与MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器的连接单元、客户端接口处理单元、软件设定单元和模块设定单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，其特征在于：所述的MCU逻辑控制器，主板采用ARM7架构的LPC2138芯片，并配置接口电路。

4.根据权利要求1所述的一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，其特征在于：所述的FPGA脉冲控制器，主板采用Altera公司的FPGA芯片EP1C6Q240，并配置输入输出接口电路。

5.根据权利要求1所述的一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，其特征在于：所述的高压电源的运行模式包括测试模式、脉冲模式、调制模式、反馈模式以及设备测试。