[发明专利]一种自主可控分布式励磁控制模块

说明书

本申请涉及一种自主可控分布式励磁控制模块，包括FPGA控制器和MCU控制器，所述FPGA控制器连接FPGA拓展存储器，所述MCU控制器连接MCU拓展存储器，所述FPGA控制器连接光纤通讯单元，开关量输入单元和开关量输出单元连接FPGA控制器，PWM输出单元和PWM输入单元连接MCU控制器，模拟量输出单元通过D/A转换芯片连接到MCU控制器，模拟量输入单元通过A/D转换芯片连接到MCU控制器，MCU控制器通过总线连接到通讯资源拓展单元。自主可控分布式励磁控制模块实现光纤点对点通讯的分布式控制技术，避开了传统串行通信方式电磁及共模干扰，实现励磁模块的高度冗余。

技术领域

本申请涉及励磁控制模块技术领域，具体涉及一种自主可控分布式励磁控制模块。

背景技术

由于励磁模块工作在高压大电流磁场环境中，传统串口与以太网通信方式在高压大电流磁场中易受到电磁及共模干扰导致励磁模块通信不稳定。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种自主可控分布式励磁控制模块，避开了传统串行通信方式电磁及共模干扰，实现励磁模块的高度冗余。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请实施例提供一种自主可控分布式励磁控制模块，包括FPGA控制器和MCU控制器，所述FPGA控制器连接FPGA拓展存储器，所述MCU控制器连接MCU拓展存储器，所述FPGA控制器连接光纤通讯单元，开关量输入单元和开关量输出单元连接FPGA控制器，PWM输出单元和PWM输入单元连接MCU控制器，模拟量输出单元通过D/A转换芯片连接到MCU控制器，模拟量输入单元通过A/D转换芯片连接到MCU控制器，MCU控制器通过总线连接到通讯资源拓展单元。

所述MCU控制器的RTC时钟晶振为32.768KHz，系统时有源晶振为25MHz，MCU控制器通过拨码开关方式识别自主可控分布式励磁控制模块位置。

所述MCU拓展存储器包括第一NAND FLASH芯片、第一NOR FLASH芯片及第一SRAM芯片，第一SRAM芯片的20个数据线、16个地址线分别连接MCU控制器的数据线与地址线；第一NAND FLASH芯片分别与MCU控制器的8个数据总线连接，第一NAND FLASH芯片存放模块运行时关键事情记录；2片CL1606数据线共用分别与MCU控制器的16位数据线连接，读写引脚共用MCU控制器的PD4引脚，片选CS引脚分别与MCU控制器的PG9引脚、PG12引脚连接。

所述MCU控制器与第一NOR FLASH芯片以SPI总线方式实现数据传输，用于存放机组参数，实现自主可控分布式励磁控制模块在不同机组中软件统一；MCU控制器的6路GPIO信号经第一AIP74LV4245TA芯片变换成5V TTL信号经第一光藕KPCL247芯片隔离、变换成24V的 PWM信号经过脉冲驱动放大与变换后直接驱动硅。

所述MCU控制器与FPGA控制器并行总线为FPGA控制器的BANK 5区域的GPIO引脚，FPGA控制器的BANK 5区域的IOB27A/GCLKT_5接有源晶振50MHz，MCU控制器的片选信号PE0引脚、PE1引脚与FPGA控制器的GPIO引脚为IOB26A/IOB26B连接，MCU控制器的PG13引脚与控制FPGA控制器的IOR31B/RECONFIG_N硬件重启；所述FPGA拓展存储器包括第二SRAM芯片、第二NAND FLASH芯片以及第二NOR FLASH芯片， FPGA控制器的BANK 0区域GPIO引脚与第二SRAM芯片引脚连接；FPGA控制器的BANK 1区域GPIO引脚与第二NAND FLASH芯片实现数据传输，FPGA控制器的程序存储在第二NOR FLASH芯片中，实现FPGA控制器的上电时自动加载程序，FPGA控制器的BANK 5区域GPIO引脚与第二NOR FLASH芯片连接以SPI总线方式读取程序。