專利名稱：一種基于plc技術(shù)的電動客車整車控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種整車控制器，主要涉及一種基于PLC技術(shù)的電動客車整車控制器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的整車控制器技術(shù)中，控制器主要以單片機系統(tǒng)為主要元器件，采用C語言或者匯編語言為編程工具，這種方式的整車控制器更改程序的困難較大，專業(yè)水平較高， 對于目前國內(nèi)的整車加工廠來說，不能根據(jù)需要修改自己的控制程序；而傳統(tǒng)PLC(可編程控制器)技術(shù)運用簡便，市場普及度高，作為成熟的工業(yè)控制技術(shù)，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，但由于沒有CAN系統(tǒng)，所以在整車的運用方面還是短板。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于PLC技術(shù)的電動客車整車控制器，增加了 CAN通信系統(tǒng)，實現(xiàn)控制器能夠通過CAN總線方式直接與電動客車進行通信。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于PLC技術(shù)的電動客車整車控制器，包括主CPU、輔助CPU、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、外部擴展模塊、光藕隔離模塊及電源系統(tǒng)；其中電源系統(tǒng)為控制器提供工作電壓，數(shù)字量輸入輸出模塊與主 CPU相連接，模擬量輸入輸出模塊與輔助CPU相連接，主CPU與輔助CPU之間通過光藕隔離模塊連接，外部擴展模塊與主CPU相連接；還包括通信接口模塊，該通信接口模塊與主CPU 通過CAN總線方式連接。進一步，所述主CPU采用MCU核心處理器芯片。進一步，所述輔助CPU采用MCU存儲器芯片，輔助CPU接收主CPU的指令，并通過 SPI方式實現(xiàn)主CPU與輔助CPU之間的數(shù)據(jù)交互。進一步，所述外部擴展模塊與主CPU之間采用并行總線方式進行通信。進一步，所述通信接口模塊包括兩路串行通信接口和四路CAN通信接口；串行通信接口為控制器提供對外通信，CAN通信接口兼容CAN通信模式，直接與整車進行通信。本實用新型技術(shù)方案的控制器基于PLC控制平臺，并兼容CAN通信模式，擁有多路 CAN接口，具有良好的擴展功能，可直接與整車通信而不需要采用第三方轉(zhuǎn)接口。本實用新型技術(shù)方案的控制器提供專用PC軟件，可以支持梯形圖、指令列表、順序功能圖三種編程方式進行編程，可以更為簡單的書寫和更改純電動客車專用整車控制器程序。

圖1為本實用新型實施例所述電動客車整車控制器的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型實施例所述電動客車整車控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行更詳細的描述，所述實施例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。本實用新型實施例公開了一種基于PLC技術(shù)的電動客車整車控制器，該控制器基于PLC控制平臺，并兼容CAN通信模式，擁有多路CAN接口，可直接與整車通信而不需要采用第三方轉(zhuǎn)接口。圖1為本實用新型實施例所述電動客車整車控制器的邏輯結(jié)構(gòu)圖，如圖1 所示，該控制器包括外部擴展模塊110、數(shù)字量輸入輸出模塊120、主CPU130、電源系統(tǒng)140、 通信接口模塊150、光藕隔離模塊160、輔助CPU170及模擬量輸入輸出模塊180，其中電源系統(tǒng)140為控制器提供工作電壓，數(shù)字量輸入輸出模塊120與主CPU130相連接，模擬量輸入輸出模塊180與輔助CPU170相連接，由輔助CPU170處理模擬量信號；主CPU130與輔助 CPU170之間通過光藕隔離模塊160連接，實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號互相隔離；外部擴展模塊110與主CPU130通過并行總線方式相連接，通信接口模塊150通過CAN總線方式與主 CPU130相連接，通信接口模塊150包括兩路串行通信接口和四路CAN通信接口，串行通信接口為控制器提供對外通信，CAN通信接口兼容CAN通信模式，能夠直接與電動客車整車進行
ififn。本實用新型實施例所述CAN是Controller Area Network的縮寫，簡稱為CAN，是 ISO國際標(biāo)準化的串行通信協(xié)議。在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、 低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要， 1986年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN通信協(xié)議。此后，CAN通過ISOl 1898及 IS011519進行了標(biāo)準化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準協(xié)議。本實施例所述電動客車整車控制器使用PLC (可編程控制器)的方式進行編程， PC(計算機)端的客戶端軟件，提供IL(指令列表)、STL(梯形圖)和SFC(順序功能圖) 三種方式，客戶端軟件將程序進行編譯后，通過通信接口模塊下載到控制器，由控制器中的主CPU執(zhí)行。本實用新型實施例提供的電動客車整車控制器的輸入輸出電路采用高邊電路設(shè)計，使用的高邊場效應(yīng)管，能夠完成輸出電路的反饋，從而實現(xiàn)輸入輸出電路可配置，具有配置靈活的特點。電動客車整車控制器更加緊湊支持4路CAN接口，高速CAN，低速CAN和動力CAN分離，又預(yù)留的CAN接口，具有良好的擴展功能，并且提供專用PC軟件，可以支持梯形圖、指令列表、順序功能圖三種編程方式進行編程，可以更為簡單的書寫和更改電動客車整車控制器程序。圖2為本實用新型實施例所述電動客車整車控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖，如圖2所示本實用新型一實施例提供的電動客車整車控制器采用32bit MCU核心處理器芯片，具有較強的邏輯運算和數(shù)學(xué)運算功能，主CPU完成系統(tǒng)自檢、用戶程序預(yù)處理、輸入狀態(tài)檢測、執(zhí)行用戶程序、輸出狀態(tài)刷新、通訊處理等功能，是控制器系統(tǒng)的核心。外部擴展電路包括進行數(shù)據(jù)擴展的SRAM，數(shù)據(jù)掉電保持的FRAM，實時時鐘芯片RTC，主CPU與RTC及 SRAM、FRAM之間采用并行總線方式進行通信。[0020]輔助CPU采用16bit MCU存儲器芯片，用于存儲系統(tǒng)程序；MCU存儲器芯片提供2 路模擬量輸出，16路模擬量輸入，4路PWM信號輸入，4路PWM信號輸出。輔助CPU與主CPU 經(jīng)光藕隔離模塊進行隔離整形后通過SPI方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，輔助CPU接收主CPU的指令， 并完成模擬量的輸入輸出，這種結(jié)構(gòu)能最大限度的節(jié)省主CPU的資源，使得控制器執(zhí)行速度更快。電動客車整車控制器對外提供2路串行通信接口 COMO和COMl、4路CAN總線和高速USB。4路CAN總線分別為高速CAN0，低速CAm和動力分離CAN2以及預(yù)留的CAN3接口 ； COMO支持RS232電平，COMO端口完成主CPU與輔助CPU之間的通信以及對程序的下載，其中設(shè)有一個通信協(xié)議切換開關(guān)；COMl支持RS485電平，可以與PC機、HMI和其他設(shè)備之間進行通信和控制；內(nèi)置標(biāo)準Modbus協(xié)議，支持自由協(xié)議；CANO、CANl、CAN2、CAN3支持CAN電平；USB 支持 USB2. OA 和 USB2. OB。為了提供PLC的邏輯電路與用戶輸入輸出信號之間的電氣隔離及信號變換，數(shù)字量輸入輸出電路可接受雙極性信號，便于設(shè)置為源型或漏型輸入方式。中頻信號輸入端口采用中速光藕進行隔離，進行信號整形后直接與主CPU管腳相連；普通信號輸入采用普通光藕隔離，進行信號整形后經(jīng)過并入串出芯片后接到主CPU的SPI端口上，主CPU定時刷新數(shù)據(jù)。電源電路為整車控制器提供工作電壓。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于PLC技術(shù)的電動客車整車控制器，其特征在于包括主CPU、輔助CPU、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、外部擴展模塊、光藕隔離模塊及電源系統(tǒng)；其中電源系統(tǒng)為控制器提供工作電壓，數(shù)字量輸入輸出模塊與主CPU相連接，模擬量輸入輸出模塊與輔助CPU相連接，主CPU與輔助CPU之間通過光藕隔離模塊連接，外部擴展模塊與主 CPU相連接；還包括通信接口模塊，該通信接口模塊與主CPU通過CAN總線方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于所述主CPU采用MCU核心處理器芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于所述輔助CPU采用MCU存儲器芯片，輔助CPU接收主CPU的指令，并通過SPI方式實現(xiàn)主CPU與輔助CPU之間的數(shù)據(jù)交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于所述外部擴展模塊與主CPU之間采用并行總線方式進行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于所述通信接口模塊包括兩路串行通信接口和四路CAN通信接口 ；串行通信接口為控制器提供對外通信，CAN通信接口兼容 CAN通信模式，直接與整車進行通信。
專利摘要本實用新型實施例提供了一種基于PLC技術(shù)的電動客車整車控制器，該控制器基于PLC控制平臺，并兼容CAN通信模式，擁有多路CAN接口，可直接與整車通信而不需要采用第三方轉(zhuǎn)接口。所述控制器包括主CPU、輔助CPU、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、外部擴展模塊、光耦隔離模塊、電源系統(tǒng)及通信接口模塊，其中電源系統(tǒng)為控制器提供工作電壓，數(shù)字量輸入輸出模塊與主CPU相連接，模擬量輸入輸出模塊與輔助CPU相連接，主CPU與輔助CPU之間通過光耦隔離模塊連接，外部擴展模塊與主CPU相連接，通信接口模塊通過CAN總線方式與主CPU相連接，能夠直接與電動客車進行通信。
文檔編號G05B19/418GK201993633SQ201120081519
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者嚴程健, 王旭, 谷鵬, 陳繼明 申請人:揚州亞星客車股份有限公司, 深圳麥格米特電氣股份有限公司