基于雙FPGA的刀閘接口控制箱的設計
加入技術交流群
1．3 啟動、出口及自檢回路
為了實現出口閉鎖，設計了出口啟動電路，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致拒動，設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驅動的繼電器觸點進行“邏輯與”后實現出口。啟動自檢方法：關閉出口信號(OUT1高電平)，打開啟動繼電器(START低電平)；OP1導通，J1動作+24VC接通24 V電源、OP2導通，OUT_RET變為低電平，實現啟動自檢。出口自檢方法：關閉啟動繼電器(START高電平)，打開出口(OUT1低電平)；OP3、OP4導通，OUT_ RET變為低電平，實現出口回路自檢。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.104case.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行相應功能。所以出口控制的實現都要依賴于FPGA，在每個FPGA中均設計啟動和出口自檢以及數據交換處理功能，功能如圖4所示，第二塊FPGA可以參考第一塊設計，FPGA2通過串口把自己的狀態提供給FPGA1，兩塊FPGA均是通過接收上位機的命令執行相應的功能。
2．1 信息收發模塊
信息收發模塊：主要有命令接收、信息發送回路，在FPGA中做一個異步接收器、串并轉換器件，把接收到的數據存入命令緩沖區。把現場的狀態信息通過開入回路采集后存入狀態緩沖區，當收到回傳信息命令后把信息數據轉換為串行格式通過光發送模塊送出數據。功能框圖如圖5所示。
2．2 命令執行模塊
命令執行模塊包括：出口啟動、出口使能、出口傳動功能。命令執行電路讀取存放在信息緩存中命令數據，接收到啟動命令時，啟動出口電源，為隨時出口做準備，其間沒有出口命令并且啟動故障消失時，啟動返回。當接收到出口命令時，執行出口命令；啟動及出口命令發出后，通過硬件執行電路驅動隔離開關閉合或斷開。并把執行結果存入狀態信息緩存。功能框圖如圖6所示。
評論