[實用新型]一種隨動系統分布控制模塊

有效

• 申請號: 201020689619.5
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN201936175U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 苗錦;宋輝;趙天升;應科科;田福慶
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一三研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;李想

技術領域

本實用新型涉及一種艦炮隨動系統控制模塊，該模塊用于隨動系統方位或高低分布獨立控制。

背景技術

目前艦炮隨動控制采用集中主機控制方式，方位、高低及其他隨動單元依賴集中主機完成指令控制，當主機出現故障，隨動控制的所有單元陷入癱瘓。而且，集中主機控制方式不符合標準化、模塊化、通用化要求。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種提高隨動系統的使用性和可靠性的分布控制模塊。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型包括高速并行數字接口及SDC輸入接口，所述的高速并行數字接口及SDC輸入接口均連接至CPLD中，CPLD還連接DA數模轉換模塊；且所述的CPLD輸出端連接DSP器件，DSP器件的輸出端連接數字量輸入輸出電路和通訊接口電路。

所述的通訊接口電路為CAN總線通訊接口電路。

采用上述技術方案的本實用新型，能夠實時采集高低、方位位置指令；經過數字處理芯片的運算，輸出開關量信號和位置指令，控制交流驅動裝置完成隨動跟蹤；并將當前隨動系統狀態通過處后，以CAN總線反饋給顯控等其他模塊。應用結果證明，該分布控制模塊既提高了隨動系統的使用性和可靠性，也滿足了標準化、模塊化、通用化要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。

圖2為本實用新型的電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括高速并行數字接口及SDC輸入接口，所述的高速并行數字接口及SDC輸入接口均連接至CPLD中，CPLD還連接DA數模轉換模塊；且所述的CPLD輸出端連接DSP器件，DSP器件的輸出端連接數字量輸入輸出電路和CAN總線通訊接口電路。

圖1中，本實用新型隨動控制模塊功能組成包含CAN總線電路、DA轉換電路、數字量輸入輸出電路、SDC轉換電路和高速并行數字電路。該隨動模塊通過CAN總線接收上位機發送的控制及位置指令，并采集SDC轉換通道位置狀態信息，經過DSP處理器運算，產生速度指令控制驅動器。該隨動控制模塊與驅動器之間速度指令發送兼容三種傳輸方式：1)CAN通訊數字接口；2)16路高速并行數字接口；3)DA數模轉換通道。前兩種方式為數字接口，后一種DA數模轉換后采用模擬電壓傳輸速度指令。另外，隨動控制模塊其他控制指令，以及驅動器運行狀態信息，采用CAN總線或者數字量輸入輸出通道傳輸。隨動控制模塊與其他模塊數據傳輸采用CAN總線，可以將運行狀態信息回告給上位機或顯控模塊。

隨動控制模塊設計采用DSP處理器，保證了信號處理的實時性和快速性。考慮到隨動控制模塊通用化、標準化和模塊化要求，選用可編程邏輯控制器件CPLD或FPGA作為隨動控制板接口邏輯控制，SDC輸入、DA轉換以及高速并行數據通道等功能接口均通過CPLD配置，CPLD具有在線編程功能，可以不改變印刷電路板而實現系統功能修改和升級。另外，隨動控制板控制單元和接口模塊需要不同的電源電壓，因此，需要設計相應DC電源系統。圖2中，隨動控制模塊DSP芯片D4通用可編程管腳GPIO輸出3.3V電壓，經過總線緩沖器D7電平轉換為5V電壓輸出，控制達林頓管陣列D8輸出，獲得大電流開關量輸出DO1～DO8。開關量輸入信號DI1～DI4經過光耦E5，電平轉換D6后，輸入信號給DSP芯片GPIO管腳。DSP芯片集成CAN控制器產生CANTX、CANRX接口信號，經過CAN收發器D4構成CAN通訊接口電路，跳線用于設置終端匹配電阻。隨動系統架位信號由自整角機產出三相交流電壓信號S1/S2/S3，經過自整角機模數轉換器件D3，得到架位數字量WSDCD1～WSDCD14，DSP通過CPLD完成數據接口轉換和譯碼邏輯后讀取數據，轉換器讀取使能信號WSDCOE和A/B通道選擇信號WSDCAB由DSP芯片讀寫控制RD/WE，讀寫時序邏輯接口由CPLD編程控制。DA轉換芯片D5數據傳輸采用串口通訊，串行端口LDAC/SDI/SCLK/SDO由CPLD完成并行數據端口D0～D15到串行端口轉換，DA數模轉換輸出DOUT電壓信號經過單位增益運算放大器D10功率放大，最后輸出數模轉換控制量DACOUT，運算放大器電路選用高精度精密電阻R13，R14。