[实用新型]一种基于FPGA和DSP的深水控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋采油技术领域，尤其是一种基于FPGA和DSP的深水控制系统。

背景技术

目前在采油树中使用的主控单元为X86结构的单板计算机，同时辅以QNX操作系统，通过操作系统上的软件对各连接端口进行通讯和控制。使用原有的技术在日常的工作生产当中，越来越暴漏出其弊端，其主要弊端包含如下几点：

系统升级困难：由于在原有设计上采用了QNX系统和X86架构的主板，那么导致系统升级不得不使系统浮出水面，打开密闭壳体并对主控单元进行拆卸才能开展下一步升级工作。

系统发热量相对较大：由于X86的设计架构，导致有大量不需要的功能同时集成在标准主板上，使得整体功耗无法合理控制。

产品生命周期短：由于原设计采用了X86的架构，而X86架构主要面对简单工业和消费业为主，产品更新迭代快，往往5年时间原有的设备都无法保证正常的供货。但是，这在复杂工业行业是致命的，如果产品跟着升级换代，意味着很多的软件和驱动要重新开发设计，大大增加了产品风险。

由于采油树系统在水下部分是层层叠加的工作模式，那么在主控制单元和从设备主控单元就存在着权限的管理。老的采用标准主板方法由于本身设计原因，无法自动识别对接系统的主从关系，在实际生产过程中配置复杂

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA和DSP的深水控制系统，采用FPGA加DSP的设计思路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于FPGA和DSP的深水控制系统，包括FPGA现场可编程门阵列电路和DSP数字信号处理系统，所述FPGA现场可编程门阵列电路上分别连接电平转换器、AD采集模块，所述FPGA现场可编程门阵列电路和电平转换器之间通过CAN总线连通，所述AD采集模块分别连接两个传感器，所述FPGA现场可编程门阵列电路另一端口通信连接RS-485通信接口，所述FPGA现场可编程门阵列电路和DSP数字信号处理系统相连接，所述DSP数字信号处理系统连接NAND FLASH内存，所述DSP数字信号处理系统连通以太网，所述DSP数字信号处理系统和以太网通过以太网络连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述FPGA现场可编程门阵列电路和DSP数字信号处理系统之间的联系方式为双向连接，数据相互传输。

作为本实用新型进一步的方案：所述DSP数字信号处理系统和以太网络双向连接，且建立起地址访问关系。

作为本实用新型进一步的方案：所述NAND FLASH内存进行主控单元的设计，与整个深水控制系统契合。

作为本实用新型进一步的方案：所述AD采集模块分别连接两个传感器，分别通过温度采集和压力采集连接。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

本基于FPGA和DSP的深水控制系统，改变了原有的采用X86工业通用控制单元的方式，避免的多于在板资源浪费，方便了系统升级及优化，具有更高的系统可靠性，同时和整个作业系统有着更好的适配性。在不改变生产工序等情况下，可以对系统进行有效的升级，大大的降低了因配置导致出现的错误，大大减少系统的配置复杂性。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

图中：1-FPGA现场可编程门阵列电路；2-DSP数字信号处理系统；3-CAN总线；4-电平转换器；5-AD采集模块；6-传感器；7-RS-485通信接口；8-NAND FLASH内存；9-以太网；10-以太网络。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。