[发明专利]基于VME总线架构的多功能控制系统

说明书

本发明公开了基于VME总线架构的多功能控制系统，包括上位机和控制器，所述控制器的内部安装有主控CPU板、VME总线背板和电源，所述控制器上安装有单元板卡，所述单元板卡的数量设置有多个，所述主控CPU板和多个所述单元板卡均安装在VME总线背板上的卡槽上，多个所述单元板卡分别为多串口单元、I/O单元、AD/DA单元、模拟单元和脉冲单元，所述VME总线背板上设置有VME总线；所述上位机与主控CPU板之间通过TPC/IP网络通信。本发明通过应用VME总线，能够实现上位机实时的对各个单元板卡进行指令传送和数据监控，各个单元板卡与上位机之间通信时相互不干扰，实时同步性能好，且多块不同类型的单元板卡之间数据可以进行交互。

技术领域

本发明涉及控制系统领域，具体涉及基于VME总线架构的多功能控制系统。

背景技术

VME总线是一种通用的计算机总线，结合了Motorola公司Versa总线的电气标准和在欧洲建立的Eurocard标准的机械形状因子，是一种开放式架构。它定义了一个在紧密耦合硬件构架中可进行互连数据处理、数据存储和连接外围控制器件的系统。经过多年的改造升级，VME系统已经发展的非常完善，围绕其开发的产品遍及了工业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域。

目前，传统的PLC以其高速度、高性能、高可靠性在工业控制领域得到了广泛的应用。然而，由于传统PLC的生产厂商之间的产品互相不兼容，各厂商产品的编程方法差别很大，多个不同类型的设备与上位机之间通信时存在相互干扰，实时同步性能差，且多个不同类型的设备之间数据无法及时交互。

因此，发明基于VME总线架构的多功能控制系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供基于VME总线架构的多功能控制系统，通过应用VME总线，主控CPU板可以通过驱动地址来选着不同的单元板卡进行数据交互，主控CPU板通过TPC/IP网络与上位机通信，从而实现上位机实时的对各个单元板卡进行指令传送和数据监控，各个单元板卡与上位机之间通信时相互不干扰，实时同步性能好，且不同的单元板卡之间的通信以主控CPU板作为桥梁进行，主控CPU板首先驱动地址线选中需要发送数据的单元板卡，并将数据读取出来，然后再将此数据发送到另一块需要接收此数据的单元板卡中，多块不同类型的单元板卡之间数据可以进行交互，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于VME总线架构的多功能控制系统，包括上位机和控制器，所述控制器的内部安装有主控CPU板、VME总线背板和电源，所述控制器上安装有单元板卡，所述单元板卡的数量设置有多个，所述主控CPU板和多个所述单元板卡均安装在VME总线背板上的卡槽上，多个所述单元板卡分别为多串口单元、I/O单元、AD/DA单元、模拟单元和脉冲单元，所述VME总线背板上设置有VME总线；

所述上位机与主控CPU板之间通过TPC/IP网络通信，所述上位机用于对各个所述单元板卡进行参数设置、指令发送和数据监控；

所述主控CPU板负责任务调度，控制整个系统通信的运行，一方面通过TCP/IP网络通信协议和上位机进行数据交互，另一方面通过VME总线和各个所述单元板卡进行通信；

所述多串口单元主要实现三类串行接口功能：两个满足RS232协议的串行接口，一个满足RS422协议的串行接口，五个满足RS485协议的串行接口，实现各个串行接口与VME总线上数据交换；

所述AD/DA单元主要实现模拟部分AD/DA转换功能；

所述I/O单元主要实现两类数据接口：16路具有隔离的数字输入量，16路具有隔离的数字输出量，实现各个数字量与VME总线上数据交换；

所述脉冲单元主要提供6路AB相/单项脉冲信号的数据接口。

优选的，所述控制器采用标准3U机箱模块化设计。

优选的，所述电源采用计算机一体化电源。