基于雙FPGA的刀閘接口控制箱的設(shè)計
1.3 啟動、出口及自檢回路
為了實現(xiàn)出口閉鎖,設(shè)計了出口啟動電路,只有出口電路和啟動電路同時動作時才能把信號開出。為了防止電路故障而導(dǎo)致拒動,設(shè)計了啟動及出口回路的自檢電路如圖3所示。兩個FPGA各有一套完整的啟動及自檢回路,組合出口是利用兩個FPGA驅(qū)動的繼電器觸點進行“邏輯與”后實現(xiàn)出口。啟動自檢方法:關(guān)閉出口信號(OUT1高電平),打開啟動繼電器(START低電平);OP1導(dǎo)通,J1動作+24VC接通24 V電源、OP2導(dǎo)通,OUT_RET變?yōu)榈碗娖剑瑢崿F(xiàn)啟動自檢。出口自檢方法:關(guān)閉啟動繼電器(START高電平),打開出口(OUT1低電平);OP3、OP4導(dǎo)通,OUT_ RET變?yōu)榈碗娖?,實現(xiàn)出口回路自檢。多路出口自檢時,需要每一路輪流自檢,由于可能會有干擾,可以通過設(shè)定某一路10輪自檢均錯誤時才判定該回路故障。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/191175.htm
2 FPGA編程
本方案由于沒有主控單元(MCU),需要接受上位機的指令并執(zhí)行相應(yīng)功能。所以出口控制的實現(xiàn)都要依賴于FPGA,在每個FPGA中均設(shè)計啟動和出口自檢以及數(shù)據(jù)交換處理功能,功能如圖4所示,第二塊FPGA可以參考第一塊設(shè)計,F(xiàn)PGA2通過串口把自己的狀態(tài)提供給FPGA1,兩塊FPGA均是通過接收上位機的命令執(zhí)行相應(yīng)的功能。
2.1 信息收發(fā)模塊
信息收發(fā)模塊:主要有命令接收、信息發(fā)送回路,在FPGA中做一個異步接收器、串并轉(zhuǎn)換器件,把接收到的數(shù)據(jù)存入命令緩沖區(qū)。把現(xiàn)場的狀態(tài)信息通過開入回路采集后存入狀態(tài)緩沖區(qū),當(dāng)收到回傳信息命令后把信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式通過光發(fā)送模塊送出數(shù)據(jù)。功能框圖如圖5所示。
2.2 命令執(zhí)行模塊
命令執(zhí)行模塊包括:出口啟動、出口使能、出口傳動功能。命令執(zhí)行電路讀取存放在信息緩存中命令數(shù)據(jù),接收到啟動命令時,啟動出口電源,為隨時出口做準(zhǔn)備,其間沒有出口命令并且啟動故障消失時,啟動返回。當(dāng)接收到出口命令時,執(zhí)行出口命令;啟動及出口命令發(fā)出后,通過硬件執(zhí)行電路驅(qū)動隔離開關(guān)閉合或斷開。并把執(zhí)行結(jié)果存入狀態(tài)信息緩存。功能框圖如圖6所示。
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