[發明專利]一種基于FPGA的PLC背板總線通信系統及設備

有效

• 申請號: 202010060591.7
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111308952B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 于治樓;尹雙;張磊;胡博祎
• 申請（專利權）人: 超越科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張亮

1.一種基于FPGA的PLC背板總線通信系統，其特征在于，包括：PLC處理器模塊以及多個I/O模塊；

PLC處理器模塊通過U型連接器與I/O模塊連接；

PLC處理器模塊與I/O模塊的通信通過FPGA配置而成的BLVDS通信總線通信連接；

I/O模塊之間通過U型連接器互聯；

配置為末端的I/O模塊連接有末端端子；

PLC處理器模塊包括：處理器，串行解串器芯片，鎖相環模塊，FPGA模塊以及板間連接器；

處理器通過FPGA模塊連接板間連接器；

串行解串器芯片分別與板間連接器和處理器連接；

串行解串器芯片向處理器傳輸serdes信號，向板間連接器傳輸serdes恢復信號以及獲取板間連接器傳輸的serdes參考時鐘信號；

鎖相環模塊與板間連接器連接；鎖相環模塊通過板間連接器向FPGA模塊發送FPGA時鐘信號；

鎖相環模塊通過板間連接器獲取參考鎖相環時鐘信號；

PLC處理器模塊包括兩個串行解串器芯片和兩個鎖相環模塊；

串行解串器芯片和鎖相環模塊對應形成串行化電路；

兩個串行化電路互為主備關系；

每個串行解串器芯片分別與板間連接器和處理器連接；

每個鎖相環模塊分別與板間連接器連接。

2.根據權利要求1所述的基于FPGA的PLC背板總線通信系統，其特征在于，

鎖相環模塊由鑒相器、環路濾波器和壓控振蕩器組成；

鑒相器用于鑒別輸入信號與輸出信號之間的相位差，并輸出誤差電壓,誤差電壓中的噪聲和干擾成分被低通性質的環路濾波器濾除，形成壓控振蕩器的控制電壓；

控制電壓作用于壓控振蕩器，把壓控振蕩器的輸出振蕩頻率拉向環路輸入信號頻率，當二者相等時，環路被鎖定。

3.根據權利要求2所述的基于FPGA的PLC背板總線通信系統，其特征在于，

鑒相器用來鑒別輸入信號與輸出信號之間的相位差，并輸出誤差電壓,誤差電壓中的噪聲和干擾成分被低通性質的環路濾波器濾除，形成壓控振蕩器的控制電壓；控制電壓作用于壓控振蕩器的結果是把它的輸出振蕩頻率拉向環路輸入信號頻率，當二者相等時，環路被鎖定。

4.根據權利要求1所述的基于FPGA的PLC背板總線通信系統，其特征在于，

I/O模塊包括：至少兩個IO接口驅動防護電路以及模塊間連接器；

模塊間連接器通過IO接口驅動防護電路與板間連接器連接。

5.根據權利要求1所述的基于FPGA的PLC背板總線通信系統，其特征在于，

板間連接器與IO接口驅動防護電路之間通過BLVDS總線連接。

6.一種設備，其特征在于，包括：如權利要求1至5任意一項所述PLC背板總線通信系統。