本發(fā)明涉及自動控制和電力系統(tǒng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于可編程控制器的背板總線系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在自動控制和通信領(lǐng)域，尤其是在電力系統(tǒng)裝置內(nèi)部背板通信時，針對數(shù)據(jù)交換和I/O數(shù)量相對較小的場合，現(xiàn)有方案大多采用基于CAN總線，RS485總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；而基于此類方案的通信多以通信AISC芯片加CPU來實現(xiàn)，通信協(xié)議以異步通信為主，總線調(diào)度采用主從模式，主控制器通過CPU軟件進(jìn)行總線的調(diào)度，而對需要做快速反應(yīng)的I/O模塊，一般通過背板直接與主控制器的I/O相連來實現(xiàn)；但針對多點測量的保護(hù)測控裝置，由于I/O數(shù)量較多，受裝置整體體積的限制，背板和主控制器布線繁瑣；針對上述問題，目前有采用背板并行總線來實現(xiàn)，多點I/O在子模件上匯總，后通過背板總線來與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，但這種實現(xiàn)方式占用背板信號線相對較多，在電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定性相對較差，且無法滿足I/O數(shù)據(jù)的快速響應(yīng)，當(dāng)總線故障時無法進(jìn)行維護(hù)調(diào)試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于可編程控制器的背板總線系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的一種基于可編程控制器的背板總線系統(tǒng)，包括背板本體，所述背板本體上設(shè)有主控制器、第一差分線L1、第二差分線L2、從控制器和調(diào)試板卡模件，所述主控制器包括殼體，且殼體的內(nèi)部設(shè)有電路板，所述電路板上設(shè)有可編程邏輯器件，所述可編程邏輯器件的數(shù)據(jù)端連接有內(nèi)部總線，且內(nèi)部總線遠(yuǎn)離可編程邏輯器件的一端連接有CPU，且CPU固定安裝在電路板上，所述可編程邏輯器件上設(shè)有第一選擇器，所述第一選擇器的第一輸入端連接有發(fā)送非實時區(qū)緩沖模塊的輸出端，且第一選擇器的第二輸入端連接有發(fā)送實時區(qū)緩沖模塊的輸出端，所述第一選擇器的輸出端連接有CRC發(fā)生器的輸入端，且CRC發(fā)生器的輸出端連接有并轉(zhuǎn)串處理模塊的輸入端，所述并轉(zhuǎn)串處理模塊的輸出端連接有主RS422接口的第一輸入端，所述RS422接口的第一輸出端連接有串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸入端，且串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸出端連接有CRC檢驗?zāi)K的輸入端，所述CRC串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸出端連接有第二選擇器的輸入端，所述第二選擇器的第一輸出端連接有接收非實時區(qū)緩沖模塊的輸入端，且第二選擇器的第二輸出端連接有接收實時區(qū)緩沖模塊的輸入端，所述主RS422接口的輸出端TXD1連接有第一PCB線，且第一PCB線的另一端連接有電阻R1、第二RS422接口的輸入端RXD1和從RS422接口的輸入端RXD1，所述電阻R1的另一端連接有第二PCB線，且第二PCB線的另一端連接有從RS422接口的輸入端RXD2、第二RS422接口的輸入端RXD2，所述主RS422接口的輸入端RXD1連接有第三PCB線和電阻R2，且電阻R2的另一端連接有第四PCB線，所述第四PCB線的另一端連接有主RS422接口的輸入端RXD2、第一RS422接口的輸入端RXD2和從RS422接口的輸出端TXD2，所述第一RS422接口的輸入端RXD1分別與第三PCB線的另一端和從RS422接口的輸出端TXD1相連接，且第一RS422接口和第二RS422接口均固定安裝在調(diào)試板卡模件上，所述從RS422接口連接有從控制器，且從控制器和主控制器的規(guī)格相同，所述從RS422接口的第一輸入端連接有并轉(zhuǎn)串處理模塊的輸出端，且從RS422接口的第一輸出端連接有串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸入端，所述并轉(zhuǎn)串處理模塊和串轉(zhuǎn)并處理模塊均位于從控制器內(nèi)。

優(yōu)選地，所述電阻R1和電阻R2均為上下拉電阻。

優(yōu)選地，所述電阻R1分別與第一PCB線和第二PCB線共同構(gòu)成第一差分線L1，且電阻R2分別與第三PCB線和第四PCB線共同構(gòu)成第二差分線L2，所述第一差分線L1和第二差分線L2均采用RS422差分布線。

優(yōu)選地，所述CPU可以在任意時間對接收實時區(qū)緩沖模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，且CPU可以在任意時間在非實時區(qū)緩沖模塊進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述主RS422接口和主控制器進(jìn)行同步通信，且從RS422接口和從控制器進(jìn)行同步通信。

優(yōu)選地，所述調(diào)試板卡模件用于插入調(diào)試模件。

本發(fā)明的有益效果：

1、通過在背板本體上布有第一差分線L1和第二差分線L2，使得背板上的布線簡潔，極大的減少了背板總線系統(tǒng)占用的體積，且背板總線系統(tǒng)在電磁干擾環(huán)境下的穩(wěn)定性強；

2、通過在主控制器的內(nèi)部設(shè)有可編程邏輯器件，可編程邏輯器件可以產(chǎn)生定時器脈沖，且脈沖周期可通過CPU進(jìn)行設(shè)定，可根據(jù)實際實時數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度通過電阻R1和電阻R2進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到主控制器和從控制器之間實時數(shù)據(jù)的快速交換，整個總線的調(diào)度均由硬件完成，簡化軟件對總線的處理，提高了總線數(shù)據(jù)交換的能力；

3、通過調(diào)試板卡模件上分別設(shè)有第一RS422接口和第二RS422接口，便于插入調(diào)試模件，使得第一RS422接口可以對第二差分線L2的數(shù)據(jù)流進(jìn)行監(jiān)控，第二RS422接口可以對第一差分線L1的數(shù)據(jù)流進(jìn)行監(jiān)控，便于工作人員在維護(hù)工程進(jìn)行現(xiàn)場故障分析；

本發(fā)明布線簡潔，抗電磁干擾能力強，背板總線系統(tǒng)采用硬件進(jìn)行調(diào)度，使得背板總線系統(tǒng)中的主控制器和多個從控制器的數(shù)據(jù)交換速度快，且工作人員可以在維護(hù)工程進(jìn)行現(xiàn)場故障分析。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種基于可編程控制器的背板總線系統(tǒng)的連接示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種基于可編程控制器的背板總線系統(tǒng)中的主控制器的工作原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解說。

實施例

參考圖1-2，本實施例中提出了一種基于可編程控制器的背板總線系統(tǒng)，包括背板本體，背板本體上設(shè)有主控制器、第一差分線L1、第二差分線L2、從控制器和調(diào)試板卡模件，主控制器包括殼體，且殼體的內(nèi)部設(shè)有電路板，電路板上設(shè)有可編程邏輯器件，可編程邏輯器件的數(shù)據(jù)端連接有內(nèi)部總線，且內(nèi)部總線遠(yuǎn)離可編程邏輯器件的一端連接有CPU，且CPU固定安裝在電路板上，可編程邏輯器件上設(shè)有第一選擇器，第一選擇器的第一輸入端連接有發(fā)送非實時區(qū)緩沖模塊的輸出端，且第一選擇器的第二輸入端連接有發(fā)送實時區(qū)緩沖模塊的輸出端，第一選擇器的輸出端連接有CRC發(fā)生器的輸入端，且CRC發(fā)生器的輸出端連接有并轉(zhuǎn)串處理模塊的輸入端，并轉(zhuǎn)串處理模塊的輸出端連接有主RS422接口的第一輸入端，RS422接口的第一輸出端連接有串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸入端，且串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸出端連接有CRC檢驗?zāi)K的輸入端，CRC串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸出端連接有第二選擇器的輸入端，第二選擇器的第一輸出端連接有接收非實時區(qū)緩沖模塊的輸入端，且第二選擇器的第二輸出端連接有接收實時區(qū)緩沖模塊的輸入端，主RS422接口的輸出端TXD1連接有第一PCB線，且第一PCB線的另一端連接有電阻R1、第二RS422接口的輸入端RXD1和從RS422接口的輸入端RXD1，電阻R1的另一端連接有第二PCB線，且第二PCB線的另一端連接有從RS422接口的輸入端RXD2、第二RS422接口的輸入端RXD2，主RS422接口的輸入端RXD1連接有第三PCB線和電阻R2，且電阻R2的另一端連接有第四PCB線，第四PCB線的另一端連接有主RS422接口的輸入端RXD2、第一RS422接口的輸入端RXD2和從RS422接口的輸出端TXD2，第一RS422接口的輸入端RXD1分別與第三PCB線的另一端和從RS422接口的輸出端TXD1相連接，且第一RS422接口和第二RS422接口均固定安裝在調(diào)試板卡模件上，從RS422接口連接有從控制器，且從控制器和主控制器的規(guī)格相同，從RS422接口的第一輸入端連接有并轉(zhuǎn)串處理模塊的輸出端，且從RS422接口的第一輸出端連接有串轉(zhuǎn)并處理模塊的輸入端，并轉(zhuǎn)串處理模塊和串轉(zhuǎn)并處理模塊均位于從控制器內(nèi)，電阻R1和電阻R2均為上下拉電阻，電阻R1分別與第一PCB線和第二PCB線共同構(gòu)成第一差分線L1，且電阻R2分別與第三PCB線和第四PCB線共同構(gòu)成第二差分線L2，第一差分線L1和第二差分線L2的設(shè)置，使得背板本體的布線簡潔，第一差分線L1和第二差分線L2均采用RS422差分布線，使得背板總線系統(tǒng)的主控制器和多個從控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，且多個從控制器之間不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，CPU可以在任意時間對接收實時區(qū)緩沖模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，且CPU可以在任意時間在非實時區(qū)緩沖模塊進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)，主RS422接口和主控制器進(jìn)行同步通信，且從RS422接口和從控制器進(jìn)行同步通信，調(diào)試板卡模件用于插入調(diào)試模件，便于工作人員在維護(hù)工程進(jìn)行現(xiàn)場故障分析。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。