一種基于fpga的雙dsp冷庫門控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，屬于工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，應(yīng)用于冷庫門控制【技術(shù)領(lǐng)域】，包括基于FPGA的雙DSP控制器、永磁同步電機(jī)和冷庫門，其中，所述基于FPGA的雙DSP控制器由基于FPGA的雙DSP切換模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、速度位置反饋模塊、電源模塊和輸入輸出接口模塊構(gòu)成，所述基于FPGA的雙DSP切換模塊由DSP1控制器、DSP2控制器、中心裁決器模塊和FPGA裁決切換模塊構(gòu)成，所述電機(jī)驅(qū)動模塊和速度位置反饋模塊連接永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)連接冷庫門，所述電源模塊為永磁同步電機(jī)和基于FPGA的雙DSP控制器供電。本實(shí)用新型保障了冷庫門控制系統(tǒng)的正常工作，同時減少了冷庫門的故障時間；以及減少冷庫業(yè)由于故障所造成的能源損耗。
【專利說明】—種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，應(yīng)用于冷庫門控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]FPGA (Field — Programmable Gate Array),即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在 PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。
[0004]現(xiàn)有的冷庫門控制系統(tǒng)，大多數(shù)僅采用一個控制器(單個單片機(jī)或DSP)，當(dāng)此控制器出現(xiàn)故障時，冷庫門的控制只能改用人工方式，對冷庫的正常運(yùn)行和能量消耗都存在很大的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，其采用的基于FPGA的雙DSP控制器，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)冷庫門控制系統(tǒng)中任意一個DSP控制器出現(xiàn)故障的時候，該系統(tǒng)可以及時切換到另外一個DSP控制器運(yùn)行，保障了冷庫門控制系統(tǒng)的正常工作，同時減少了冷庫門的故障時間；以及減少冷庫業(yè)由于故障所造成的能源損耗；對于節(jié)約能源、減少能源消耗具有重要意義。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，包括基于FPGA的雙DSP控制器、永磁同步電機(jī)和冷庫門，其中，所述基于FPGA的雙DSP控制器由基于FPGA的雙DSP切換模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、速度位置反饋模塊、電源模塊和輸入輸出接口模塊構(gòu)成，所述基于FPGA的雙DSP切換模塊由DSPl控制器、DSP2控制器、中心裁決器模塊和FPGA裁決切換模塊構(gòu)成，所述FPGA裁決切換模塊連接DSPl控制器、DSP2控制器和中心裁決器模塊，所述DSPl控制器和DSP2控制器連接中心裁決器模塊，所述電機(jī)驅(qū)動模塊和速度位置反饋模塊連接永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)連接冷庫門，所述電源模塊為永磁同步電機(jī)和基于FPGA的雙DSP控制器供電。
[0008]而且，所述的中心裁決器模塊由邏輯裁決電路構(gòu)成。
[0009]而且，所述的輸入輸出接口模塊與外圍電路連接，所述外圍電路包括IXD顯示屏和按鍵。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0011]1、本實(shí)用新型為首次提出在冷庫門控制系統(tǒng)中應(yīng)用基于FPGA的雙DSP控制器，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)冷庫門控制系統(tǒng)中任意一個DSP控制器出現(xiàn)故障的時候，該系統(tǒng)可以及時的切換到另外一個DSP控制器運(yùn)行，保障了冷庫門控制系統(tǒng)的正常工作，同時減少了冷庫門的故障時間:由于采用基于FPGA的雙DSP控制器，預(yù)計(jì)可以減少50%左右的故障時間；以及減少冷庫業(yè)由于故障所造成的能源損耗；對于節(jié)約能源、減少能源消耗具有重要意義?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)果框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述:
[0014]一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，如圖1所示:包括基于FPGA的雙DSP控制器、永磁同步電機(jī)和冷庫門，其中，所述基于FPGA的雙DSP控制器由基于FPGA的雙DSP切換模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、速度位置反饋模塊、電源模塊和輸入輸出接口模塊構(gòu)成，所述基于FPGA的雙DSP切換模塊由DSPl控制器、DSP2控制器、中心裁決器模塊和FPGA裁決切換模塊構(gòu)成，所述FPGA裁決切換模塊連接DSPl控制器、DSP2控制器和中心裁決器模塊，所述DSPl控制器和DSP2控制器連接中心裁決器模塊，所述電機(jī)驅(qū)動模塊和速度位置反饋模塊連接永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)連接冷庫門，所述電源模塊為永磁同步電機(jī)和基于FPGA的雙DSP控制器供電。所述的中心裁決器模塊由邏輯裁決電路構(gòu)成；所述的輸入輸出接口模塊與外圍電路連接，所述外圍電路包括IXD顯示屏和按鍵。
[0015]結(jié)合圖1，闡述本實(shí)用新型的工作原理:
[0016]一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，利用邏輯裁決電路構(gòu)成中心裁決器模土夾，中心裁決器模塊比較DSPl控制器與DSP2控制器的輸出信號，如果輸出結(jié)果一致，則輸出信號才能通過總線控制電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動永磁同步電機(jī)的運(yùn)行，若輸出結(jié)果不一致，中心裁決器模塊裁決DSPl控制器或DSP2控制器已出現(xiàn)故障，控制FPGA裁決切換模塊對控制系統(tǒng)進(jìn)行切換，保障冷庫門控制系統(tǒng)的正常工作，同時減少冷庫門的故障時間。
[0017]基于FPGA的雙DSP控制器通過電機(jī)驅(qū)動模塊對永磁同步電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制，同時通過速度位置反饋模塊接收永磁同步電機(jī)的速度和位置反饋信號，實(shí)現(xiàn)速度和位置的雙閉環(huán)控制。
[0018]基于FPGA的雙DSP控制器主要由基于FPGA的雙DSP切換模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、速度位置反饋模塊、電源模塊和輸入輸出接口模塊構(gòu)成。其中基于FPGA的雙DSP切換模塊是整個控制器的核心模塊，利用電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)控制信號對永磁同步電機(jī)電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對冷庫門的各種控制。電機(jī)驅(qū)動模塊為基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)的驅(qū)動模塊，速度位置反饋模塊對永磁同步電機(jī)的速度和位置進(jìn)行檢測并反饋給基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，電源模塊為永磁同步電機(jī)和基于FPGA的雙DSP控制器提供穩(wěn)定的電壓和電流，輸入輸出接口模塊與外圍電路相連，所述外圍電路包括LCD顯示屏和按鍵，提供友好的人機(jī)接口。
[0019]FPGA采用了邏輯單元陣列LCA (Logic Cell Array)，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB (Configurable Logic Block)、輸入輸出模塊 IOB (Input Output Block)和內(nèi)部連線(Interconnect)三個部分?，F(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是可編程器件，與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列(如PAL，GAL及CPLD器件)相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu)。FPGA利用小型查找表(16 X I RAM)來實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅(qū)動其他邏輯電路或驅(qū)動1/0，由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/o模塊。FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/o間的聯(lián)接方式，并最終決定了 FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。因FPGA已在工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，在此不再贅述。
[0020]本實(shí)用新型采用的基于FPGA的雙DSP控制器，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)冷庫門控制系統(tǒng)中任意一個DSP控制器出現(xiàn)故障的時候，該系統(tǒng)可以及時的切換到另外一個DSP控制器運(yùn)行，保障了冷庫門控制系統(tǒng)的正常工作，同時減少了冷庫門的故障時間:由于采用基于FPGA的雙DSP控制器，預(yù)計(jì)可以減少50%左右的故障時間；以及減少冷庫業(yè)由于故障所造成的能源損耗；對于節(jié)約能源、減少能源消耗具有重要意義。
[0021]需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，其特征在于:包括基于FPGA的雙DSP控制器、永磁同步電機(jī)和冷庫門，其中，所述基于FPGA的雙DSP控制器由基于FPGA的雙DSP切換模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、速度位置反饋模塊、電源模塊和輸入輸出接口模塊構(gòu)成，所述基于FPGA的雙DSP切換模塊由DSPl控制器、DSP2控制器、中心裁決器模塊和FPGA裁決切換模塊構(gòu)成，所述FPGA裁決切換模塊連接DSPl控制器、DSP2控制器和中心裁決器模塊，所述DSPl控制器和DSP2控制器連接中心裁決器模塊，所述電機(jī)驅(qū)動模塊和速度位置反饋模塊連接永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)連接冷庫門，所述電源模塊為永磁同步電機(jī)和基于FPGA的雙DSP控制器供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的中心裁決器模塊由邏輯裁決電路構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的雙DSP冷庫門控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的輸入輸出接口模塊與外圍電路連接，所述外圍電路包括IXD顯示屏和按鍵。
【文檔編號】G05B19/04GK203658759SQ201320858512
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】于鴻彬, 彭軍強(qiáng) 申請人:天津清舟科技有限公司