一种环网结构双冗余总线式执行机构控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种环网结构双冗余总线式执行机构控制器，属于冗余控制技术领域，包括存储器、多组用于接收同一上位机的同一指令信号并进行处理的数据处理模块，多组数据处理模块共用一个存储器，每组所述数据处理模块皆是包括中央处理器、锁存器和通信模块，中央处理器通过通信模块与上位机连接，中央处理器通过锁存器与存储器连接，多组数据处理模块的输出连接相同的负载模组，多组数据处理模块之间通信连接、且能读取彼此状态是否正常，形成闭合环网结构。本实用新型专利技术解决了传统执行机构的控制器一旦网络节点故障，便会造成全网瘫痪的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种环网结构双冗余总线式执行机构控制器


[0001]本技术属于冗余控制
，具体涉及一种环网结构双冗余总线式控制器。

技术介绍

[0002]目前工业执行机构采用模拟量和开关量控制，一般工厂会有大量执行机构，每台执行机构都通过信号传输电缆与主控系统连接，由于电缆数量多，存在出现故障时，需要排查的故障点多、不好查询的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种环网结构双冗余总线式控制器，解决了传统执行机构的控制器一旦网络节点故障，便会造成全网瘫痪的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种环网结构双冗余总线式执行机构控制器，包括存储器、多组用于接收同一上位机的同一指令信号并进行处理的数据处理模块，多组数据处理模块共用一个存储器，每组所述数据处理模块皆是包括中央处理器、锁存器和用于传输上位机指令的通信模块，中央处理器通过通信模块与上位机连接，中央处理器通过锁存器与存储器连接，多组数据处理模块的输出连接相同的负载模组，多组数据处理模块之间通信连接、且能读取彼此状态是否正常，形成闭合环网结构；多组数据处理模块之间有优先处理级别，负载模组最先接收优先级高的数据处理模块发送指令信号，最高优先级的数据处理模块处于正常工作状态时，其它数据处理模块不向负载模组发送控制指令。
[0005]优选的，所述通信模块采用双工位485通信或CAN总线通信。
[0006]优选的，所述数据处理模块为两组，两组数据处理模块分别为主数据处理模块和辅数据处理模块；主数据处理模块包括主中央处理器、主锁存器和主通信模块，辅数据处理模块包括辅中央处理器、辅锁存器和辅通信模块。
[0007]优选的，所述主通信模块和辅通信模块皆采用CAN总线通信，所述主通信模块包括主CAN总线芯片，辅通信模块包括辅CAN总线芯片。
[0008]优选的，所述主中央处理器和辅中央处理器型号相同，主中央处理器和辅中央处理器皆包括嵌入式ARM控制芯片。
[0009]优选的，所述存储器采用双口RAM芯片。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术全双工冗余式CAN总线芯片，组成冗余环网结构，将网络硬件打造为冗余结构，开发出冗余总线结构模块，只要确保网络链路无连续四点同时断裂，就可保证全网无扰传输，解决了传统执行机构的控制器一个网络节点故障便会造成全网瘫痪的问题。
附图说明
[0011]图1为本技术的双冗余总线式执行机构控制器的原理框图；
[0012]图2为本技术中的A/D转换原理图；
[0013]图3为本技术的双冗余总线式执行机构控制器与上位机、负载模组通信的原理框图。
具体实施方式
[0014]为使本领域的技术人员对本技术更好的理解，下面结合具体的实施方式对本技术做进一步说明：
[0015]如图1
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3所示，一种环网结构双冗余总线式执行机构控制器，包括存储器、多组用于接收同一上位机的同一指令并进行处理的数据处理模块，存储器采用双口RAM芯片，多组数据处理模块共用一个存储器，每组数据处理模块皆是包括中央处理器、锁存器和用于传输上位机指令的通信模块，中央处理器通过通信模块与上位机连接，中央处理器通过锁存器与存储器连接，多组数据处理模块的输出连接相同的负载模组，多组数据处理模块之间通信连接、且能读取彼此状态是否正常，形成闭合环网结构；多组数据处理模块之间有优先处理级别，负载模组最先接收优先级高的数据处理模块发送指令信号，最高优先级的数据处理模块处于正常工作状态时，其它数据处理模块不向负载模组发送控制指令。
[0016]数据处理模块为两组，两组数据处理模块分别为主数据处理模块和辅数据处理模块；主数据处理模块包括主中央处理器、主锁存器和主通信模块，辅数据处理模块包括辅中央处理器、辅锁存器和辅通信模块。
[0017]主中央处理器和辅中央处理器芯片型号相同，主中央处理器和辅中央处理器皆采用ARM嵌入式CPU，其中嵌入式ARM控制芯片采用32位ATMEL ARM高速处理器，72HZ。
[0018]上位机与数据处理模块中之间的通信模块可以采用双工位485通信也可以采用CAN总线通信模式。采用ARM控制芯片，全双工冗余式485总线芯片或CAN总线芯片，组成冗余环网结构，将网络硬件打造为冗余结构，开发出冗余总线结构模块。防止网络节点故障造成全网瘫痪，只要确保网络链路无连续四点同时断裂，就可保证全网无扰传输。
[0019]本实施例中的主通信模块和辅通信模块皆采用CAN总线通信方式，主通信模块包括主CAN总线芯片，辅通信模块包括辅CAN总线芯片。
[0020]具体的，上位机通过主CAN总线芯片与主中央处理器通信连接（形成第一组网络节点），向主中央处理器发送的指令数据，同时，上位机通过主CAN总线芯片与存储器通信连接（形成第二组网络节点），将发送给主中央处理器的指令数据存储至存储器中，存储器通过锁存器与主中央处理器通信连接。同时，上位机通过辅CAN总线芯片与辅中央处理器通信连接（形成第三组网络节点），向辅中央处理器发送的指令数据，同时，上位机通过辅CAN总线芯片与存储器通信连接（形成第四组网络节点），将发送给辅中央处理器的指令数据存储至存储器中，存储器通过锁存器与辅中央处理器通信连接，主中央处理器和辅中央处理器通信连接、且能读取彼此状态是否正常，形成闭合环网结构。
[0021]两组数据处理模块之间有优先处理级别，负载模组最先接收优先级高的数据处理模块发送指令信号，最高优先级的数据处理模块处于正常工作状态时，其它数据处理模块不向负载模组发送控制指令。即，上位机分别通过主CAN总线芯片和辅CAN总线芯片向主数
据处理模块和辅数据处理模块发送相同的指令，辅处理器能够读取识别主处理器的状态，在主数据处理模块处于正常状态时，辅处理器虽然接收到
[0022]工作原理：正常工作时，主CAN总线芯片接收上位机发送的指令信号，经A/D转换模块一处理后发送给主中央处理器，主中央处理器对信号分析处理，并对负载模组发出相应的控制指令，以使负载模组中的相应负载做出相应动作。同时，上位机发送的指令信号经主CAN总线芯片存储在存储器内备用。A/D转换模块一采用16位AD转换芯片，将模拟量信号转换为数字信号，高精度处理，保证信号精度。
[0023]同理，辅CAN总线芯片接收上位机发送的指令信号，经A/D转换模块二处理后发送给辅中央处理器，另外，上位机发送的指令信号经主CAN总线芯片存储在存储器内备用，辅中央处理器对信号分析处理，同时根据读取的主中央处理器的工作状态，判断是否对负载模组发出相应的控制指令，以使负载模组中的相应负载做出相应动作。A/D转换模块二和A/D转换模块一原理相同。A/D转换模块二采用16位AD转换芯片，将模拟量信号转换为数字信号，高精度处理，保证信号精度。
[0024]具体的比如，当第一网络节点通信出现故障时，主中央处理器则读取存储器中的指令数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环网结构双冗余总线式执行机构控制器，其特征在于：包括存储器、多组用于接收同一上位机的同一指令信号并进行处理的数据处理模块，多组数据处理模块共用一个存储器，每组所述数据处理模块皆是包括中央处理器、锁存器和用于传输上位机指令的通信模块，中央处理器通过通信模块与上位机连接，中央处理器通过锁存器与存储器连接，多组数据处理模块的输出连接相同的负载模组，多组数据处理模块之间通信连接、且能读取彼此状态是否正常，形成闭合环网结构；多组数据处理模块之间有优先处理级别，负载模组最先接收优先级高的数据处理模块发送指令信号，最高优先级的数据处理模块处于正常工作状态时，其它数据处理模块不向负载模组发送控制指令。2.根据权利要求1所述的环网结构双冗余总线式执行机构控制器，其特征在于：所述通信模块采用双工位485通信或CAN总线通信。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：路建坤，张晓波，代希兵，闫利峰，
申请(专利权)人：河南卓控智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：