一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统及设备技术方案

本发明专利技术提供一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统及设备，包括：PLC处理器模块以及多个I/O模块；PLC处理器模块通过U型连接器与I/O模块连接；PLC处理器模块与I/O模块的通信通过FPGA配置而成的BLVDS通信总线通信连接；I/O模块之间通过U型连接器互联；配置为末端的I/O模块连接有末端端子。FPGA的PLC背板总线通信系统通过配置FPGA芯片来形成BLVDS差分标准信号，避免采用可编程逻辑器件的漏洞，进而避免可编程逻辑器件后门所带来的信息安全隐患。

A PLC backplane bus communication system and equipment based on FPGA

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统及设备
本专利技术涉及自主PLC领域，尤其涉及一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统及设备。
技术介绍
PLC作为一种可编程、模块化、易维护、高可靠的控制设备，在工业、航空、航天、航海、武器装备控制领域已广泛应用，其中不乏对安全性、数据传输速度、可靠性提出更高要求的事关国计民生的关键控制系统。PLC的背板总线通信技术是决定PLC主机与扩展IO通讯速率和可靠性的关键技术。BLVDS电平标准是由LVDS延伸出的一种低摆幅的高速差分传输电平标准，其通过一对平行等长且阻抗受控的差分传输线进行数据的传输，具有抗干扰性强、功耗低、速率高的特点，适合作为控制系统的高速总线。市场上支持BLVDS的器件也有很多可供选择。相比专用的BLVDS接口芯片，现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的BLVDS接口作为总线收发器具有设计灵活、支持高速、方便缓存等优势。现有的PLC安全性难以保障。现有PLC多采用SPI、RS485、FLEXRAY、CAN等作为背板总线，这些总线虽然有各自的优点，但在部分需要较大数据量交换的控制系统中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，包括：PLC处理器模块以及多个I/O模块；/nPLC处理器模块通过U型连接器与I/O模块连接；/nPLC处理器模块与I/O模块的通信通过FPGA配置而成的BLVDS通信总线通信连接；/nI/O模块之间通过U型连接器互联；/n配置为末端的I/O模块连接有末端端子。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，包括：PLC处理器模块以及多个I/O模块；
PLC处理器模块通过U型连接器与I/O模块连接；
PLC处理器模块与I/O模块的通信通过FPGA配置而成的BLVDS通信总线通信连接；
I/O模块之间通过U型连接器互联；
配置为末端的I/O模块连接有末端端子。


2.根据权利要求1所述的基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，
PLC处理器模块包括：处理器，串行解串器芯片，锁相环模块，FPGA模块以及板间连接器；
处理器通过FPGA模块连接板间连接器；
串行解串器芯片分别与板间连接器和处理器连接；
串行解串器芯片向处理器传输serdes信号，向板间连接器传输serdes恢复信号以及获取板间连接器传输的serdes参考时钟信号；
锁相环模块与板间连接器连接；锁相环模块通过板间连接器向FPGA模块发送FPGA时钟信号；
锁相环模块通过板间连接器获取参考锁相环时钟信号。


3.根据权利要求2所述的基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，
PLC处理器模块包括两个串行解串器芯片和两个锁相环模块；
串行解串器芯片和锁相环模块对应形成串行化电路；
两个串行化电路互为主备关系；
每个串行解串器芯片分别与板间连接器和处理器连接；
每个锁相环模块分别与板间连接器连接。


4.根据权利要求2所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：于治楼，尹双，张磊，胡博祎，
申请(专利权)人：山东超越数控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37