[实用新型]基于嵌入式模块化的锂电池极片轧机控制器

权利要求书

1.一种基于嵌入式模块化的锂电池极片轧机控制器，其特征在于该控制器包括控制基板模块和若干数量的扩展基板模块；所述控制基板模块与若干数量的扩展基板模块通过总线连接；所述控制基板模块还同时与外部计算机连接，每个扩展基板模块连接一套锂电池极片轧机设备；

所述控制基板模块包括微处理器、模拟量输入模块、数字量输入模块、电源模块、轧机无线网络模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、端口模块、控制基板总线隔离器、触摸屏和指示模块；

所述微处理器分别与模拟量输入模块、数字量输入模块、电源模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、端口模块和控制基板总线隔离器直接连接；所述轧机无线网络模块与微处理器通过UART进行双向通讯；所述轧机无线网络模块和外部计算机通过TCP/IP协议进行无线发射和接收数据；所述微处理器与触摸屏通过RS232接口连接；所述指示模块与微处理器直接相连；

所述电源模块直接给控制基板模块和扩展基板模块提供24V、5V和3.3V三种直流电源；所述端口模块包括TCP/IP协议端口和用于与控制主轴转动的变频器进行通讯的RS485端口，其中TCP/IP协议端口通过导线与外部计算机连接；

所述指示模块包括电源指示灯、工作状态指示灯、报警灯、启动按钮、急停按钮；其中电源指示灯与电源模块连接，工作状态指示灯、报警器、启动按钮、急停按钮均与微处理器直接连接；

所述扩展基板模块包括扩展I/O口模块、张力控制模块、纠偏系统控制模块、轧制压力控制模块和轧辊间隙调节模块；扩展I/O口模块上设有I/O口总线隔离器，轧辊间隙调节模块上设有轧辊间隙总线隔离器，张力控制模块上设有张力总线隔离器，纠偏系统控制模块上设有纠偏总线隔离器，轧制压力控制模块上设有轧制压力总线隔离器；

所述I/O口总线隔离器、轧辊间隙总线隔离器、张力总线隔离器、纠偏总线隔离器、轧制压力总线隔离器分别与控制基板总线隔离器通过SPI或者IIC总线连接。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式模块化的锂电池极片轧机控制器，其特征在于所述微处理器由主机STM32F4芯片、从机STM32F4芯片和从机CPLD组成；所述主机STM32F4芯片与从机STM32F4芯片通过UART进行通讯，主机STM32F4芯片和从机CPLD通过IIC或者SPI总线进行通讯连接；

所述主机STM32F4芯片与控制基板总线隔离器直接相连；所述数字量输入模块、数字量输出模块、端口模块、触摸屏、轧机无线网络模块均由从机STM32F4芯片扩展得到；所述指示模块、模拟量输入模块、模拟输出模块均与从机CPLD连接。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式模块化的锂电池极片轧机控制器，其特征在于所述数字量输入模块选用型号为TLP290或TLP292的数字隔离器，所述数字量输出模块选用型号为TLP291或TLP293的数字隔离器；所述控制基板总线隔离器和I/O口总线隔离器、轧辊间隙总线隔离器、张力总线隔离器、纠偏总线隔离器、轧制压力总线隔离器均采用ADUM系列数字隔离器。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式模块化的锂电池极片轧机控制器，其特征在于所述扩展基板模块的数量为2-5个。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于嵌入式模块化的锂电池极片轧机控制器，其特征在于所述模拟量输入模块包括两个模拟量输入接口；所述模拟量输出模块包括两个模拟量输出接口，输出24V电压；所述数字量输入模块包括40个数字量输入接口，分为4个高速数字量输入接口和36个普通数字量输入接口，该高速数字量输入接口的最高计数频率为50KHz，普通数字量输入接口的最高计数频率为10KHz；所述数字量输出模块包括40个数字量输出接口，分为4个高速数字量输出接口和36个普通数字量输出接口，该高速数字量输出接口的最高输出脉冲频率高达100KHz，普通数字量输出接口的最高输出脉冲频率为10KHz。