[實用新型]一種用于多電動機的傳動控制系統

有效

• 申請號: 202021094617.1
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN212086093U
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 邢云龍;梅文慶;文宇良;武彬;邱岳烽;李程;浦紹志;胡曉東;曾俊;譚富民;付偉明;李澤泉
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02P5/00
• 分類號: H02P5/00;H02P27/04;G05B19/042;G05B19/05
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 侯珊

本實用新型公開了一種用于多電動機的傳動控制系統，每個MCU單元均用于采集對應的變頻器信息和電動機信息；ARM單元用于接收外部設備發送的控制指令；FPGA單元負責N個MCU單元和ARM單元之間的數據交互，以使每個MCU單元均基于變頻器信息、電動機信息及控制指令控制對應的變頻器驅動電動機運行，并使ARM單元將與MCU單元交互的信息上傳至外部設備?？梢?，本申請采用MCU陣列+FPGA+ARM架構，成本較低，采購難度較小，適合批量生產；且MCU陣列的各MCU可獨立控制，單控制對象時，ARM單元和FPGA單元均可裁剪掉；多控制對象時，MCU單元可按需擴展MCU進行應用，從而降低了傳動控制系統的擴展難度。

技術領域

本實用新型涉及工業電傳動領域，特別是涉及一種用于多電動機的傳動控制系統。

背景技術

目前，在工業電傳動領域，面向多電動機普遍采用的傳動控制架構為：多個浮點DSP(Digital Signal Processing，數字信號處理)+SOC(System-on-a-Chip，系統級芯片)構成的傳動控制架構，其工作原理為：通過SOC來實現多個浮點DSP協同控制多個用于驅動電動機運行的變頻器，以使多個變頻器一一驅動多個電動機運行。但是，SOC的成本較高，導致采購難度較大，不適合批量生產；而且，在多個浮點DSP協同控制變頻器的結構下，無法實現多個浮點DSP之間的控制獨立，從而不易進行傳動控制架構的擴展應用。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域的技術人員目前需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于多電動機的傳動控制系統，采用MCU陣列+FPGA+ARM的傳動控制架構，成本較低，采購難度較小，適合批量生產；而且，MCU陣列的各MCU可獨立控制，單控制對象時，ARM單元和FPGA單元均可裁剪掉；多控制對象時，MCU單元可按需擴展MCU進行應用，從而降低了傳動控制系統的擴展難度。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于多電動機的傳動控制系統，包括：

與N個包含變頻器和電動機的電傳動設備一一連接的N個MCU單元，用于采集變頻器信息和電動機信息；其中，N為正整數；

與外部設備連接的ARM單元，用于接收所述外部設備發送的控制指令；

分別與N個所述MCU單元和所述ARM單元連接的FPGA單元，用于負責N個所述MCU單元和所述ARM單元之間的數據交互，以使每個所述MCU單元均基于變頻器信息、電動機信息及控制指令控制對應的變頻器驅動電動機運行，并使所述ARM單元將與MCU單元交互的信息上傳至所述外部設備。

優選地，所述FPGA單元內置N個雙口RAM；

且N個所述MCU單元均通過EMIF總線一一與N個所述雙口RAM連接，所述FPGA單元與所述ARM單元之間通過EMIF總線連接；所述FPGA單元通過雙口RAM和EMIF總線實現N個所述MCU單元和所述ARM單元之間的數據快速交互。

優選地，所述MCU單元包括：

與變頻器連接的ADC模塊，用于采集變頻器的電壓電流信息；

與電動機連接的RDC模塊，用于采集電動機信息；

內置所述ADC模塊、分別與所述RDC模塊和所述FPGA單元連接的DSP雙核處理器，用于基于變頻器信息、電動機信息及控制指令控制對應的變頻器驅動電動機運行。

優選地，所述MCU單元還包括：

設于所述DSP雙核處理器上的CAN接口和/或UART接口和/或SPI接口；所述DSP雙核處理器通過所述CAN接口和/或UART接口和/或SPI接口擴展通信功能。

優選地，所述ARM單元包括：