[发明专利]基于多块底层板卡的逻辑保护装置及方法

说明书

本发明提供基于多块底层板卡的逻辑保护装置及方法，包含：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，触发通信总线，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。上述装置及方法通过通信总线和电流环实现逻辑保护联动。

技术领域

本发明属于半导体装备技术领域，涉及一种基于多块底层板卡的逻辑保护装置及方法。

背景技术

在工件台控制中，传感器、执行器数量庞多，指令复杂，设备昂贵，运行精度高，所以一旦某一处传感器检测到的数据超过阈值，就需要触发多个执行器同时动作，防止故障进一步扩大，造成设备损坏和物料损失。但由于执行器分别由多块底层板卡控制，且与上位机的通信只存在于BCC卡，因此，一旦某块底层板卡判断传感器数据异常，不仅需要该块板卡紧急处理异常，而且需要其它板卡协助处理异常，并将具体故障类型反馈给上位机。

发明内容

本发明提供一种多块底层板卡协同工作，通过通信总线和电流环实现逻辑保护联动的基于多块底层板卡的逻辑保护装置及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种基于多块底层板卡的逻辑保护装置，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；

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，触发通信总线，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。

所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其中，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。

所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其中，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。

所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其中，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。

所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其中，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。

所述的基于多块底层板卡的逻辑保护装置，其中，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。