[实用新型]一种基于背板插件通用型可扩展的快速原型控制器

说明书

本实用新型公开了一种基于背板插件通用型可扩展的快速原型控制器，包括控制器背板，其特征在于，所述控制器背板上具有多个插槽，多个所述插槽的内侧分别插设有电源板、主控板、ADC板、DAC板、PWM板、数字信号输入输出板以及旋变板，所述主控板包括第一控制器、FPGA芯片以及第二控制器，所述第一控制器、FPGA芯片以及第二控制器之间通过并行总线连接，所述第一控制器通过主CPU并行总线与缓冲驱动电路连接，所述第二控制器通过辅助CPU并行总线与缓冲驱动电路连接；本方案通过背板插件总线式结构，可以方便的根据电力电子控制与电机控制的实际需求配置相关的模块，能够做到灵活配置。

技术领域

本实用新型属于可编程控制器技术领域，具体涉及一种基于背板插件通用型可扩展的快速原型控制器。

背景技术

可编程控制器PLC目前在工业控制领域内得到了较为广泛的应用，通过T型图等图形化编程系统可避免直接涉及单片机等硬件底层原理以及汇编或者C语言等编程，但是其采用定时扫描的机制来实现预定的任务，在电力电子与电机控制等实时控制场合下不太适合应用，同时也难以用T型图等实现较复杂的算法，只能用T型实现较为简答的开关逻辑。为了有更复杂的算法以及流程等处理能力，工业控制机，可以装有实时操作系统，具备一定实时功能，但是其系统架构复杂，成本较高，在一些电力电子与电机控制实时控制场合，还需要定制相关配套接口卡，该工业控制机比较适合流程控制场合，不太适合实时复杂算法控制领域。在电力电子与电机控制领域内设计的专用控制器，则缺乏通用性，只能在某种特定应用下使用，且其程序，算法，硬件相关工程师需要互相大力协作，沟通、维护成本较高，算法迭代效率较低。

PLC可实现图形化编程，但比较难以处理复杂的算法，且工控机系统架构比较复杂，其具备图形化编程，但该图形化编程只针对流程处理业务，难以进行复杂实时算法控制。同时专用的处理器，需要硬件人员、软件人员、算法人员一起协作，沟通成本高，开发周期长，为此我们提出一种基于背板插件通用型可扩展的快速原型控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于背板插件通用型可扩展的快速原型控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种基于背板插件通用型可扩展的快速原型控制器，包括控制器背板，其特征在于，所述控制器背板上具有多个插槽，多个所述插槽的内侧分别插设有电源板、主控板、ADC板、DAC板、PWM板、数字信号输入输出板以及旋变板，所述主控板包括第一控制器、FPGA芯片以及第二控制器，所述第一控制器、FPGA芯片以及第二控制器之间通过并行总线连接，所述第一控制器通过主CPU并行总线与缓冲驱动电路连接，所述第二控制器通过辅助CPU并行总线与缓冲驱动电路连接，所述缓冲驱动电路与插座接口连接，所述第二控制器通过并行总线连接至以太网模块并引出RJ接口，所述第二控制器通过隔离收发器连接串口，所述第二控制器通过CAN模块连接扩展出CAN通信功能。

进一步地，所述ADC板包括数据采集模块和BD25接口，所述BD25接口的输出端接入数据采集模块的输入端，所述数据采集模块通过SPI总线与FPGA芯片连接。

进一步地，所述DAC板包括调理电路、8通道DB25接口以及数模转换器，所述数模转换器与FPGA芯片通过SPI总线连接，所述数模转换器的输出端接入调理电路的输入端，所述调理电路的输出端接入8通道DB25接口的输入端。

进一步地，所述PWM板包括第二缓冲驱动电路和QEP DB25接口，所述第二缓冲驱动电路通过I/O总线与FPGA芯片连接，所述二缓冲驱动电路与QEP DB25接口连接。

进一步地，所述数字信号输入输出板包括第三缓冲驱动电路和PWM脉宽调制输出DB25接口，所述FPGA芯片的输出端通过I/O总线与第三缓冲驱动电路连接，所述第三缓冲驱动电路的输出端接入PWM脉宽调制输出DB25接口的输入端。