[实用新型]一种基于同构多核架构的燃气用具数控系统

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种基于同构多核架构的燃气用具数控系统，适用于高安全和可靠性要求的电自动控制系统。

[背景技术]

燃气用具电自动控系统，特别是无人值守的燃气取暖系统，较其它电自动控制系统的安全和可靠性要求要高得多，这是由于燃气一旦泄漏所带来的不良后果所决定的。目前市场上燃气用具普遍采用单片MCU处理器(简称：核)电控系统的基本架构，它一方面要负责燃气燃烧器的安全防护；同时又要处理：恒温控制、用户界面、操作控制等工作。此架构存在如下缺点：一是：工作状态缺乏有效监控措施，在非正常工作状态下为了确保系统安全，往往会停止正常工作切断气源并进入安全锁定状态，以致使系统频繁“跳闸”影响用户正常使用；二是：单核电控系统需要借助功能复用和硬件互锁等措施来处理燃气用具使用中的检测、数据处理、执行控制和安全保护的工作，因此控制器电路结构和系统程序结构都比较复杂，导致使用时故障率偏高、生产检测和维护难度增大；三是：单核电控系统使用专用器件较多(模拟集成电路)除技术难度大以外成本相对较高。四是：单核电控系统扩充难度大系统结构移植性不强。

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种基于同构多核架构的燃气用具数控系统，本系统显著特点是采用了二个及以上“核”来共同完成燃气用具的操作和安全控制任务，且由于大部分“核”单元在结构和性能上完全相同即所谓“同构”，根据给定地址的不同来确定其最终功能结构，将燃气用具的系统操作、运行数据管理、安全监控和执行分别由不同的处理器(核)单元来完成，合理的实现了功能分离从而避免安全隐患，在部件结构方面采用了“同构”设计思想，大大的简化了功能单元的设计，减少了组成系统的器件型号。便于采用大规模集成工艺进一步简化系统降低成本，提高可靠性。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种基于同构多核架构的燃气用具数控系统，包括有：

系统总线，模块控制网络线，监测网络线以及若干个具有相同结构的功能模块，所有功能模块都连接在系统总线上；

所有功能模块通过地址定义端口状态进行地址设置给定地址的不同而确定为以下各个模块：

系统操作模块，通过系统总线负责以下各个模块的运行环境设置和运行参数管理以及用户操作指令的分解和执行，在系统操作模块上设置有用户操作界面；

系统监控模块，通过系统总线、模块控制网络线、监测网络线定时收集被检测单元的工作状态，并判断其正常与否，异常时发出容错控制请示或向安全锁定电源输出触发信号切断燃气通道；

参数存储器，用于存放系统设置参数和操作信息；

工况测试输入模块，用于从感应探头检测出燃气用具工作状况信号；

执行输出模块，用于向执行部件发出命令控制燃气用具器件动作；

工况测试输入模块和执行输出模块通过模块控制网络线与系统监控模块连接，所述监测网络线连接在系统监控模块与执行部件之间。

所述参数存储器为EEPROM存储器。

所述系统操作模块，系统监控模块，参数存储器，工况测试输入模块，执行输出模块具有相同的ADC测试单元、信号输出单元、数字I/O单元、PID运算及处理单元、总线通讯单元、状态记录及输出单元、地址管理标准的输入输出单元以及运算处理单元。

本发明的有益效果是：

1、利用多“核”架构组成的系统，各“核”单元之间的进行协同工作关系，实现了燃气用具控制功能，如：用户界面、系统操作、系统监控、驱动负荷和工况检测等功能的合理分离，不同处理器用来完成特定任务。从而实现了系统的有效工作监控，为达到燃气用具的高可靠性，安全、容错处理和用户操作奠定了硬件系统的基础。

2、本发明基于现代数据通讯总线为系统架构的核心，组成了一个小型局域网，信息在不同处理器之间传递的同时，通过系统接口也可能与第三检测系统或外部互联网实现数据共享；通过适当的系统容易实现生产过程和使用维护的智能化和透明化。