[实用新型]基于传动级的一主多从背板总线点对点并行通讯控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金冷轧自动控制技术领域，基于传动级的一主多从采用背板总线点对点并行通讯控制系统。

背景技术

带材生产线机组中，一般需要通过分段控制来调节带钢张力，以满足生产工艺控制要求。而带钢张力控制一般是通过张力辊组来实现的，现场由于某些情况需要张力辊组一主多从的控制方式。

负荷平衡按照由谁来控制可以分为上位机控制和传动级控制两种，传动级控制的优点是因为没有系统网络扫描时间等因素限制，所以系统响应速度较快、精度较高，缺点是编程起来没有上位机灵活、方便。而上位机控制的优点是编程比较方便、灵活，缺点是对CPU硬件的要求较高，要求响应时间10ms以内，应用上以FM458和TDC为主，价格昂贵，因此在应用上受到一定限制。

西门子的传动级负荷平衡控制在应用上一般为增加附加板进行一主一从间的点对点通讯，当需要一主多从控制时，因为实现起来比较困难，实际上鲜有应用。

发明内容

本实用新型目的是提供一种基于传动级的一主多从背板总线点对点并行通讯控制系统，控制发送数据速度快，效果好。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

基于传动级的一主多从背板总线点对点并行通讯控制系统，该系统利用背板总线实现主控板与各组张力辊的数据采集控制单片机的数据通讯，通过点对点并行通讯的方式实现主控板与各个单片机控制器的数据通讯；结构包括主控板、背板、位于对组张力辊的多个数据采集装置及单片机，所述的主控板和背板位于同一个机箱内，主控板上设有多个执行单元板卡及总线接口，背板上设有多个背板总线插槽，通过背板总线插槽和主控板总线接口，通过通讯线缆连接实现各个数据采集装置单片机与主控板的通讯；所述的每个数据采集装置均与一个单片机相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

利用传动级背板总线控制发送数据速度快的优点，而且不用考虑上位机的是否高性能，就可以高精度的进行张力辊组间协调的负荷平衡控制方式，实际效果非常好。再鞍钢冷轧5#镀锌线改造中3A和3#张力辊、4#张力辊之间负荷平衡实际效果非常好，负荷平衡非常均衡，带钢张力平稳，减少了机组故障率，对生产线的稳定运行起到了良好促进作用。

附图说明

图1是本实用新型的控制结构图。

图2是主控板结构图。

图3是背板结构图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本实用新型的技术内容。

见图1，基于传动级的一主多从背板总线点对点并行通讯控制系统，该系统利用背板总线实现主控板与各组张力辊的数据采集控制单片机的数据通讯，通过点对点并行通讯的方式实现主控板与各个单片机控制器的数据通讯；结构包括主控板、背板、位于对组张力辊的多个数据采集装置及单片机，所述的主控板和背板位于同一个机箱内，主控板上设有多个执行单元板卡及总线接口，背板上设有多个背板总线插槽，通过背板总线插槽和主控板总线接口，通过通讯线缆连接实现各个数据采集装置单片机与主控板的通讯；所述的每个数据采集装置均与一个单片机相连接。

见图2，主控板包括DSP数据处理模块、FPGA控制模块、时钟管理模块，DSP数据处理模块、时钟管理模块分别与FPGA控制模块相连接；该板卡的DSP数据处理模块是整个控制系统的数据处理芯片，FPGA用于数据传输。主控板与背板之间有四种连接器：用于Bus LVDS数据传输的Bus LVDS总线接口、用于TTL数据传输的TTL总线接口、用于提供全局时钟的总线时钟接口、用于电源供电的电源接口。

见图3，背板设有背板总线插槽：TTL总线插槽、Bus LVDS插槽。每一个位置槽都有独立的电源连接器用于给单板供电。通过背板总线实现实现主控板与各组张力辊的数据采集控制单片机的数据通讯，通过点对点并行通讯的方式实现主控板与各个单片机控制器的数据通讯。