[发明专利]一种DCS容量扩展装置

权利要求书

1.一种DCS容量扩展装置，其特征在于，所述装置包括：

FPGA模块、光纤通信接口电路、LVDS转换电路、通信接口电路、机箱和槽位号接口电路、电气接口电路；其中，FPGA模块与光纤通信接口电路连接，装置通过光纤通信接口电路与主控制器连接；FPGA模块与LVDS转换电路连接，LVDS转换电路与通信接口电路连接，通信接口电路连接至I/O机箱背板；FPGA模块与机箱和槽位号接口电路连接，机箱和槽位号接口电路与电气接口电路连接，电气接口电路连接至I/O机箱背板；所述FPGA模块用于进行数据接收、数据分发、数据汇总、数据上报处理；LVDS转换电路用于信号进行转换；

DCS容量扩展装置用于完成DCS系统容量扩展，使用单套DCS容量扩展装置时为DCS系统的单配置架构，两套DCS容量扩展装置同时使用时为DCS系统的主从热备和1oo2D架构；

选择单配置架构时，若使用扩展装置A，奇数槽I/O类板卡使用通信接口I、偶数槽I/O类板卡使用通信接口II与扩展装置A通信；若使用扩展装置B，奇数槽I/O类板卡使用通信接口II、偶数槽I/O类板卡使用通信接口I与扩展装置B通信；

选择主从热备架构时，所有槽位的I/O类板卡的通信接口I、II均需要与扩展装置A和扩展装置B通信，奇数槽位与偶数槽位I、II号通信接口与扩展装置A和扩展装置B的连接方式为交叉连接；

选择1oo2D架构时，奇数槽和偶数槽I/O类板卡均使用通信接口I分别与扩展装置A和扩展装置B通信。

2.根据权利要求1所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，所述装置还包括电源供电电路和电源诊断与故障上报电路，电源供电电路用于为装置提供电能，电源诊断与故障上报电路用于对电源进行诊断，当诊断出故障时进行上报。

3.根据权利要求1所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，所述装置还包括：状态指示接口电路、时钟电路、复位电路；状态指示接口电路、时钟电路、复位电路均与FPGA模块连接；状态指示接口电路用于指示灯状态指示；时钟电路用于产生时间顺序，复位电路用于将电路恢复到起始状态。

4.根据权利要求2所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，装置采用两路24V直流供电，两路电压分别经热插拔芯片后再各自流过二极管合成一路24V电压，再由电源DC/DC和LDO转换成装置内部所需的电压。

5.根据权利要求2所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，装置内部设有热插拔保护电路，热插拔保护电路与电源供电电路和电气接口电路均连接。

6.根据权利要求1所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，装置分为下行通道和上行通道，下行通道接收来自主控制器的数据，通过光纤通信接口电路将光信号转化为LVDS电信号后送至FPGA，在FPGA内部完成串处理后将数据送出FPGA，之后经过LVDS转换电路通过通信接口电路送至背板上的I/O卡，实现数据接收和分发；

上行通道接收来自背板上的I/O卡的数据通过LVDS转换电路后送至FPGA，在FPGA内部完成相应处理后将数据送出FPGA，之后数据送至光纤通信接口电路将LVDS电信号转化为光信号，通过光纤跳线送至主控制器，实现数据汇总和上报。

7.根据权利要求1所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，DCS容量扩展装置A、B之间预留了LVDS通信通道III，I/O板卡A、B之间预留了LVDS通信通道III。

8.根据权利要求5所述的DCS容量扩展装置，其特征在于，电气接口电路和通信接口电路使用CPCI连接器与I/O机箱背板连接，背板CPCI连接器的针脚按照长度由大到小依次为：电源针、信号管脚、检测针脚。