一种适用于多种电力变换场合的控制平台制造技术

一种适用于多种电力变换场合的控制平台，属于电力系统电力变换控制技术领域。包括核心控制板、母板、各个功能模块板和人机界面HMI。核心控制板、母板和功能模块板均采用插拔式设计，核心控制板通过两个3×32管脚插针插在母板正面。母板作为固定核心控制板和功能模块板的载体的同时，亦作为信号转接的媒介：电源板通过母板为核心控制板和各功能模块板供电；各信号从相应的功能模块板输入，经过核心控制板处理和计算，再从相应的功能模块板输出到变换器外部电路。优点在于，大大提高了硬件配置的灵活性，缩短了产品二次开发的周期，降低了产品的开发成本。

【技术实现步骤摘要】
201610258470

【技术保护点】
一种适用于多种电力变换场合的控制平台，其特征在于，包括核心控制板、母板、各个功能模块板和人机界面HMI；核心控制板、母板和功能模块板均采用插拔式设计，核心控制板通过两个3×32管脚插针插在母板正面。母板作为固定核心控制板和功能模块板的载体的同时，亦作为信号转接的媒介：电源板通过母板为核心控制板和各功能模块板供电；各信号从相应的功能模块板输入，经过核心控制板处理和计算，再从相应的功能模块板输出到变换器外部电路；核心控制板采用“DSP+FPGA”的“双核”设计方式，DSP作为主处理器，FPGA作为协处理器；为配合核心控制板工作所需的外围电源电路及输入输出信号处理电路制作成独立的电路板并统一命名为“功能模块板”，根据功能的不同本控制平台共有11块功能模块板；除了核心控制板和功能模块板，控制系统还包括实现前两者信号交互的母板，核心控制板和功能模块板分别插接于母板正、反两面。核心控制板、功能模块板、母板和人机界面共同装于一个标准4U机箱，构成控制系统主体；在控制系统主体之外，还将由传感器组成的电路单独设计为位于控制系统机箱主体之外的“信号测量板”。

【技术特征摘要】
1.一种适用于多种电力变换场合的控制平台，其特征在于，包括核心控制板、母板、各个功能模块板和人机界面HMI；核心控制板、母板和功能模块板均采用插拔式设计，核心控制板通过两个3×32管脚插针插在母板正面。母板作为固定核心控制板和功能模块板的载体的同时，亦作为信号转接的媒介：电源板通过母板为核心控制板和各功能模块板供电；各信号从相应的功能模块板输入，经过核心控制板处理和计算，再从相应的功能模块板输出到变换器外部电路；核心控制板采用“DSP+FPGA”的“双核”设计方式，DSP作为主处理器，FPGA作为协处理器；为配合核心控制板工作所需的外围电源电路及输入输出信号处理电路制作成独立的电路板并统一命名为“功能模块板”，根据功能的不同本控制平台共有11块功能模块板；除了核心控制板和功能模块板，控制系统还包括实现前两者信号交互的母板，核心控制板和功能模块板分别插接于母板正、反两面。核心控制板、功能模块板、母板和人机界面共同装于一个标准4U机箱，构成控制系统主体；在控制系统主体之外，还将由传感器组成的电路单独设计为位于控制系统机箱主体之外的“信号测量板”。2.根据权利要求1所述的控制平台，其特征在于，主处理器兼容TMS320F28xx系列DSP，实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，具有高速的数据处理能力，为复杂算法的实现提供了硬件基础；作为协处理器的FPGA采用Cyclone系列第四代产品EP4CE115F23C8，包含丰富的逻辑门、寄存器和I/O资源，运算速度快、管脚资源多；DSP与FPGA通过地址总线、数据总线、片选与控制引脚及其他引脚相连，其他引脚包括PWM、CAP/QEP；此外，与FPGA相连的芯片还有两块分辨率为16位的ADC7606数模转换芯片和一块分辨率为12位的DAC7625模数转换芯片，分别用于核心控制板模拟信号的输入和输出；为了充分利用FPGA的丰富的I/O资源，除了将其作为核心控制板的AD与DA转换的通道，还作为其他数字信号PWM、脉冲信号、64路扩展I/O输入与输出的通道；此种设计方提高平台的灵活性和通用性：将功能模块板输入给核心控制板的众多信号都引入FPGA中，利用其管脚资源丰富来扩展核心控制板的信号处理数量，增强控制平台通用性；利用FPGA可编程性好的特点，灵活地改变其管脚资源配置，使得控制平台能够兼容管脚分配
\t不同的TMS320F28xx系列DSP；FPGA对众多数据进行预处理后再送入DSP，提高了DSP的工作效率和平台的控制性能；核心控制板还配备有多种通信电路资源：包括串口、CAN和网口；满...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘其辉，孙亮亮，宋诗雨，葛立坤，周静敏，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11