[发明专利]基于多块底层板卡的逻辑保护装置及方法

权利要求书

1.一种基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，包含：

多块底层板卡，分别连接所控制的传感器与执行器；

BCC卡，产生恒流源，将所述多块底层板卡使用恒流源产生的电流以电流环的形式依次串联，电流环的通断通过每个底层板卡控制，所述BCC卡是工件台上负责管理工件台移入移出的控制板卡；

通信总线，连接多块底层板卡，形成通信回路；

其中，底层板卡与底层板卡之间通过电流环与通信总线来触发逻辑保护联动，发生故障的底层板卡作为故障板卡，通过所述故障板卡切断电流环，中断服务程序检测到电流环被切断，触发通信总线，将错误联动信号通过通信总线广播给联动板卡，其中电流环中故障板卡外的其他底层板卡作为联动板卡，所述联动板卡对与故障板卡相连的输出通道进行置位，将故障信息按通信回路向外发送依次传递给BCC卡，通过BCC卡将故障信息发送给上位机。

2.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，还包括模拟开关，设置在底层板卡上，对电流环进行切断与导通。

3.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，还包括采样电阻，串联在不同底层板卡之间，通过检流电阻的高低电平来判断是否需要触发。

4.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，所述底层板卡包括电涡流传感器输入通道、温度传感器输入通道、电机控制通道和电磁阀控制通道。

5.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，所述底层板卡包括DSP和FPGA，传感器采集数据传输到FPGA，由FPGA传送给DSP，对数据进行标定，并进行阈值判断，如果数据超过阈值，判定数据异常，便将数据与错误码发送给FPGA打包成数据包，传送给上位机，同时FPGA对输出通道置位，并切断本底层板卡上的电流环，触发DSP上的中断服务程序，将错误联动信号通过通信总线广播给其它底层板卡，从而触发所有底层板卡联动，执行逻辑保护。

6.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，所述底层板卡包括ARM和FPGA，底层板卡同时接收多路传感器信号，将经过AD转换后的多路传感器数据写入FPGA，由FPGA将数据转移给ARM，由ARM对传感器数据进行标定，判断是否满足阈值条件，若底层板卡所有标定后数据均满足阈值条件，不触发电流环与通信总线；若底层板卡有数据不满足阈值条件，ARM根据出错数据的来源通道以及数值，确认错误类型，并将数据与错误类型发送给FPGA打包成数据包，FPGA按照错误类型来操作相应的执行器，同时切断本底层板卡上的电流环，本底层板卡上ARM中的外部中断服务程序检测到电流环被切断，触发通信总线，将错误信息向外发送，按通信回路依次传递给BCC卡，由BCC卡将错误信息发送给上位机。

7.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，所述通信总线为RS485总线。

8.根据权利要求1所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其特征在于，所述多块底层板卡包括GIC卡、第一DIO卡、第二DIO卡、SB卡和PAC卡，所述GIC卡用于传感器的数据采集；第一DIO卡用于数字量的采集与输出；SB卡用于电涡流传感器与电机温度传感器的信号采集；PAC卡用于电机驱动器控制，第二DIO卡用于电机使能信号的输出。

9.一种基于多块底层板卡的逻辑保护方法，其特征在于，包括：

多块底层板卡使用恒流源产生的电流以电流环的形式依次串联；

多块底层板卡通过通信总线连接，形成通信回路；

通过电流环与通信总线触发底层板卡与底层板卡之间的触发逻辑保护联动，包括：将发生故障的底层板卡作为故障板卡，通过所述故障板卡切断电流环，中断服务程序检测到电流环被切断，触发通信总线，将错误联动信号通过通信总线广播给联动板卡，其中电流环中故障板卡外的其他底层板卡作为联动板卡，所述联动板卡对与故障板卡相连的输出通道进行置位。

10.根据权利要求9所述的逻辑保护方法，其特征在于，还包括判断底层板卡是否出现故障的步骤，包括：

通过底层板卡接收传感器采集的数据；

对数据进行标定，并进行阈值判断；

当数据超过阈值时，判定底层板卡为故障板卡。