一种基于可编程控制器的背板总线系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于可编程控制器的背板总线系统，包括背板本体，所述背板本体上设有主控制器、第一差分线L1、第二差分线L2、从控制器和调试板卡模件，所述主控制器包括壳体，且壳体的内部设有电路板，所述电路板上设有可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件的数据端连接有内部总线，且内部总线远离可编程逻辑器件的一端连接有CPU，且CPU固定安装在电路板上，所述可编程逻辑器件上设有第一选择器，所述第一选择器的第一输入端连接有发送非实时区缓冲模块的输出端。本发明专利技术布线简洁，抗电磁干扰能力强，背板总线系统采用硬件进行调度，使得背板总线系统中的主控制器和多个从控制器的数据交换速度快，且工作人员可以在维护工程进行现场故障分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制和电力系统通信
，尤其涉及一种基于可编程控制器的背板总线系统。
技术介绍
在自动控制和通信领域，尤其是在电力系统装置内部背板通信时，针对数据交换和I/O数量相对较小的场合，现有方案大多采用基于CAN总线，RS485总线实现数据交换；而基于此类方案的通信多以通信AISC芯片加CPU来实现，通信协议以异步通信为主，总线调度采用主从模式，主控制器通过CPU软件进行总线的调度，而对需要做快速反应的I/O模块，一般通过背板直接与主控制器的I/O相连来实现；但针对多点测量的保护测控装置，由于I/O数量较多，受装置整体体积的限制，背板和主控制器布线繁琐；针对上述问题，目前有采用背板并行总线来实现，多点I/O在子模件上汇总，后通过背板总线来与主控制器进行数据交换，但这种实现方式占用背板信号线相对较多，在电磁干扰环境下稳定性相对较差，且无法满足I/O数据的快速响应，当总线故障时无法进行维护调试。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种基于可编程控制器的背板总线系统。本专利技术提出的一种基于可编程控制器的背板总线系统，包括背板本体，所述背板本体上设有主控制器、第一差分线L1、第二差分线L2、从控制器和调试板卡模件，所述主控制器包括壳体，且壳体的内部设有电路板，所述电路板上设有可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件的数据端连接有内部总线，且内部总线远离可编程逻辑器件的一端连接有CPU，且CPU固定安装在电路板上，所述可编程逻辑器件上设有第一选择器，所述第一选择器的第一输入端连接有发送非实时区缓冲模块的输出端，且第一选择器的第二输入端连接有发送实时区缓冲模块的输出端，所述第一选择器的输出端连接有CRC发生器的输入端，且CRC发生器的输出端连接有并转串处理模块的输入端，所述并转串处理模块的输出端连接有主RS422接口的第一输入端，所述RS422接口的第一输出端连接有串转并处理模块的输入端，且串转并处理模块的输出端连接有CRC检验模块的输入端，所述CRC串转并处理模块的输出端连接有第二选择器的输入端，所述第二选择器的第一输出端连接有接收非实时区缓冲模块的输入端，且第二选择器的第二输出端连接有接收实时区缓冲模块的输入端，所述主RS422接口的输出端TXD1连接有第一PCB线，且第一PCB线的另一端连接有电阻R1、第二RS422接口的输入端RXD1和从RS422接口的输入端RXD1，所述电阻R1的另一端连接有第二PCB线，且第二PCB线的另一端连接有从RS422接口的输入端RXD2、第二RS422接口的输入端RXD2，所述主RS422接口的输入端RXD1连接有第三PCB线和电阻R2，且电阻R2的另一端连接有第四PCB线，所述第四PCB线的另一端连接有主RS422接口的输入端RXD2、第一RS422接口的输入端RXD2和从RS422接口的输出端TXD2，所述第一RS422接口的输入端RXD1分别与第三PCB线的另一端和从RS422接口的输出端TXD1相连接，且第一RS422接口和第二RS422接口均固定安装在调试板卡模件上，所述从RS422接口连接有从控制器，且从控制器和主控制器的规格相同，所述从RS422接口的第一输入端连接有并转串处理模块的输出端，且从RS422接口的第一输出端连接有串转并处理模块的输入端，所述并转串处理模块和串转并处理模块均位于从控制器内。优选地，所述电阻R1和电阻R2均为上下拉电阻。优选地，所述电阻R1分别与第一PCB线和第二PCB线共同构成第一差分线L1，且电阻R2分别与第三PCB线和第四PCB线共同构成第二差分线L2，所述第一差分线L1和第二差分线L2均采用RS422差分布线。优选地，所述CPU可以在任意时间对接收实时区缓冲模块的数据进行更新，且CPU可以在任意时间在非实时区缓冲模块进行写入数据。优选地，所述主RS422接口和主控制器进行同步通信，且从RS422接口和从控制器进行同步通信。优选地，所述调试板卡模件用于插入调试模件。本专利技术的有益效果：1、通过在背板本体上布有第一差分线L1和第二差分线L2，使得背板上的布线简洁，极大的减少了背板总线系统占用的体积，且背板总线系统在电磁干扰环境下的稳定性强；2、通过在主控制器的内部设有可编程逻辑器件，可编程逻辑器件可以产生定时器脉冲，且脉冲周期可通过CPU进行设定，可根据实际实时数据的响应速度通过电阻R1和电阻R2进行调整，从而达到主控制器和从控制器之间实时数据的快速交换，整个总线的调度均由硬件完成，简化软件对总线的处理，提高了总线数据交换的能力；3、通过调试板卡模件上分别设有第一RS422接口和第二RS422接口，便于插入调试模件，使得第一RS422接口可以对第二差分线L2的数据流进行监控，第二RS422接口可以对第一差分线L1的数据流进行监控，便于工作人员在维护工程进行现场故障分析；本专利技术布线简洁，抗电磁干扰能力强，背板总线系统采用硬件进行调度，使得背板总线系统中的主控制器和多个从控制器的数据交换速度快，且工作人员可以在维护工程进行现场故障分析。附图说明图1为本专利技术提出的一种基于可编程控制器的背板总线系统的连接示意图；图2为本专利技术提出的一种基于可编程控制器的背板总线系统中的主控制器的工作原理图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例参考图1-2，本实施例中提出了一种基于可编程控制器的背板总线系统，包括背板本体，背板本体上设有主控制器、第一差分线L1、第二差分线L2、从控制器和调试板卡模件，主控制器包括壳体，且壳体的内部设有电路板，电路板上设有可编程逻辑器件，可编程逻辑器件的数据端连接有内部总线，且内部总线远离可编程逻辑器件的一端连接有CPU，且CPU固定安装在电路板上，可编程逻辑器件上设有第一选择器，第一选择器的第一输入端连接有发送非实时区缓冲模块的输出端，且第一选择器的第二输入端连接有发送实时区缓冲模块的输出端，第一选择器的输出端连接有CRC发生器的输入端，且CRC发生器的输出端连接有并转串处理模块的输入端，并转串处理模块的输出端连接有主RS422接口的第一输入端，RS422接口的第一输出端连接有串转并处理模块的输入端，且串转并处理模块的输出端连接有CRC检验模块的输入端，CRC串转并处理模块的输出端连接有第二选择器的输入端，第二选择器的第一输出端连接有接收非实时区缓冲模块的输入端，且第二选择器的第二输出端连接有接收实时区缓冲模块的输入端，主RS422接口的输出端TXD1连接有第一PCB线，且第一PCB线的另一端连接有电阻R1、第二RS422接口的输入端RXD1和从RS422接口的输入端RXD1，电阻R1的另一端连接有第二PCB线，且第二PCB线的另一端连接有从RS422接口的输入端RXD2、第二RS422接口的输入端RXD2，主RS422接口的输入端RXD1连接有第三PCB线和电阻R2，且电阻R2的另一端连接有第四PCB线，第四PCB线的另一端连接有主RS422接口的输入端RXD2、第一RS422接口的输入端RXD2和从RS422接口的输出端TXD2，第一RS422接口的输入端RXD1分别与第三PCB线的另一端和从RS422接口的输出端TXD1相连接，且第一RS422接口和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可编程控制器的背板总线系统，包括背板本体，所述背板本体上设有主控制器、第一差分线L1、第二差分线L2、从控制器和调试板卡模件，其特征在于，所述主控制器包括壳体，且壳体的内部设有电路板，所述电路板上设有可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件的数据端连接有内部总线，且内部总线远离可编程逻辑器件的一端连接有CPU，且CPU固定安装在电路板上，所述可编程逻辑器件上设有第一选择器，所述第一选择器的第一输入端连接有发送非实时区缓冲模块的输出端，且第一选择器的第二输入端连接有发送实时区缓冲模块的输出端，所述第一选择器的输出端连接有CRC发生器的输入端，且CRC发生器的输出端连接有并转串处理模块的输入端，所述并转串处理模块的输出端连接有主RS422接口的第一输入端，所述RS422接口的第一输出端连接有串转并处理模块的输入端，且串转并处理模块的输出端连接有CRC检验模块的输入端，所述CRC串转并处理模块的输出端连接有第二选择器的输入端，所述第二选择器的第一输出端连接有接收非实时区缓冲模块的输入端，且第二选择器的第二输出端连接有接收实时区缓冲模块的输入端，所述主RS422接口的输出端TXD1连接有第一PCB线，且第一PCB线的另一端连接有电阻R1、第二RS422接口的输入端RXD1和从RS422接口的输入端RXD1，所述电阻R1的另一端连接有第二PCB线，且第二PCB线的另一端连接有从RS422接口的输入端RXD2、第二RS422接口的输入端RXD2，所述主RS422接口的输入端RXD1连接有第三PCB线和电阻R2，且电阻R2的另一端连接有第四PCB线，所述第四PCB线的另一端连接有主RS422接口的输入端RXD2、第一RS422接口的输入端RXD2和从RS422接口的输出端TXD2，所述第一RS422接口的输入端RXD1分别与第三PCB线的另一端和从RS422接口的输出端TXD1相连接，且第一RS422接口和第二RS422接口均固定安装在调试板卡模件上，所述从RS422接口连接有从控制器，且从控制器和主控制器的规格相同，所述从RS422接口的第一输入端连接有并转串处理模块的输出端，且从RS422接口的第一输出端连接有串转并处理模块的输入端，所述并转串处理模块和串转并处理模块均位于从控制器内。...

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程控制器的背板总线系统，包括背板本体，所述背板本体上设有主控制器、第一差分线L1、第二差分线L2、从控制器和调试板卡模件，其特征在于，所述主控制器包括壳体，且壳体的内部设有电路板，所述电路板上设有可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件的数据端连接有内部总线，且内部总线远离可编程逻辑器件的一端连接有CPU，且CPU固定安装在电路板上，所述可编程逻辑器件上设有第一选择器，所述第一选择器的第一输入端连接有发送非实时区缓冲模块的输出端，且第一选择器的第二输入端连接有发送实时区缓冲模块的输出端，所述第一选择器的输出端连接有CRC发生器的输入端，且CRC发生器的输出端连接有并转串处理模块的输入端，所述并转串处理模块的输出端连接有主RS422接口的第一输入端，所述RS422接口的第一输出端连接有串转并处理模块的输入端，且串转并处理模块的输出端连接有CRC检验模块的输入端，所述CRC串转并处理模块的输出端连接有第二选择器的输入端，所述第二选择器的第一输出端连接有接收非实时区缓冲模块的输入端，且第二选择器的第二输出端连接有接收实时区缓冲模块的输入端，所述主RS422接口的输出端TXD1连接有第一PCB线，且第一PCB线的另一端连接有电阻R1、第二RS422接口的输入端RXD1和从RS422接口的输入端RXD1，所述电阻R1的另一端连接有第二PCB线，且第二PCB线的另一端连接有从RS422接口的输入端RXD2、第二RS422接口的输入端RXD2，所述主RS422接口的输入端RXD1连接有第三PCB线和电阻R2，且电阻R2的另一端连接有第四PCB线，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡德胜，刘家严，
申请(专利权)人：南京丰道电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32