基于ARM的可控硅觸發(fā)控制器監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、可控硅觸發(fā)控制器是一種常見的可控整流設(shè)備，從傳統(tǒng)的模擬式控制到現(xiàn)在的數(shù)字式控制，其控制穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及智能性有所提高。而隨著工業(yè)和信息技術(shù)的發(fā)展，像可控硅觸發(fā)控制器這樣的工業(yè)控制設(shè)備，不再滿足于過去簡單的單一控制工作方式，而是逐漸發(fā)展為復(fù)雜的分散式執(zhí)行、集中式監(jiān)控的工作方式。目前，大部分工控設(shè)備不僅需要有穩(wěn)定、可靠、精確的控制能力，還需要具有友好的人機(jī)交互方式以及組網(wǎng)功能。
　　本文針對當(dāng)前可控硅觸發(fā)控制器存在的不足，提出了一種

2、基于ARM+FPGA架構(gòu)的數(shù)字式可控硅觸發(fā)控制器設(shè)計(jì)方案。其中，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)字觸發(fā)電路的邏輯控制，ARM負(fù)責(zé)為設(shè)備提供人機(jī)交互界面、組網(wǎng)通信、控制管理和任務(wù)調(diào)度等功能，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備現(xiàn)場及遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ)平臺。著重闡述了基于ARM的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。介紹了可控硅觸發(fā)控制器監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分，包括控制設(shè)備終端、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、人機(jī)交互界面以及通信網(wǎng)絡(luò)等，并概述了嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。然后，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面，具體分析了可控硅觸發(fā)

3、控制器監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求，并給出了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案。根據(jù)該方案，選用TI公司AM335x系列微處理器為核心，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了RS-232接口、RS-485接口、千兆以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、LCD接口，以及ARM與FPGA之間的通信接口等模塊電路，完成了電路設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)的接口電路均采用工業(yè)級芯片，并采用了多種電路保護(hù)措施，以保證硬件電路的穩(wěn)定可靠性。接著，在完成硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，移植了嵌入式Linux系統(tǒng)。該部分的主要工作是根

4、據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求裁剪嵌入式Linux系統(tǒng)，使得系統(tǒng)變得精簡、快速、高效，滿足了可控硅觸發(fā)控制器對設(shè)備重啟時(shí)間短的要求。在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，控制器設(shè)備的軟件模塊均采用Qt編寫實(shí)現(xiàn)。其中，UART通信模塊負(fù)責(zé)ARM與FPGA之間的通信；基于RS485/以太網(wǎng)接口和CAN總線接口分別采用Modbus和CANopen應(yīng)用層通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)設(shè)備的組網(wǎng)通信功能，便于監(jiān)控主機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控；LCD觸摸屏人機(jī)交互模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的現(xiàn)場監(jiān)控。上位機(jī)的監(jiān)控界面軟件采