一种用于上位机的智能化自动控制装置的制作方法

技术领域

本发明涉及一种用于上位机的智能化自动控制装置。

背景技术：

目前，社会上大部分控制系统都采用现场控制模块进行控制，各现场控制模块通过现场总线进行互连，末端现场控制模块通过网关与上位机进行连接。现有技术的控制系统，因现场控制模块各自独立，增加了上位机的控制难度和编程难度，因上位机程序复杂，在运行过程中容易造成死机，影响整个系统的正常运行。并且，在系统运行过程中，往往有一些控制过程的被控对象分布比较分散，而且每个被控对象的点数比较少，对于这种多点布置的小规模系统，采用传统的 DCS 会增加电缆成本。如果采用远程IO，不仅增加了通讯的时间和系统响应时间，不能做到自动控制。

技术实现要素：

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种用于上位机的智能化自动控制装置。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于上位机的智能化自动控制装置，由前端现场控制模块、中间现场控制模块、末端现场控制模块、断电保护模块、主控制模块、上位机组成，所述前端现场控制模块、中间现场控制模块、末端现场控制模块、断电保护模块和主控制模块都通过485现场总线连接，所述主控制模块和上位机之间通过ZigBee通讯连接；

其中，所述主控制模块包括输入通道、输出通道、FPGA模块、组态模块、协处理器和中央处理器，所述输入通道、所述输出通道、所述协处理器、所述中央处理器与所述FPGA模块连接；

所述输入通道用于输入现场数据；

所述FPGA模块设置双口RAM，所述双口RAM用于所述中央处理器与所述协处理器之间的数据传送 ；

所述协处理器用于对所述输入通道采集的所述现场数据进行处理，传送给所述中央处理器，并对所述中央处理器传送的控制信号进行处理；

所述中央处理器用于对收到的所述现场数据进行逻辑解算，产生控制信号，并将所述控制信号传送给所述协处理器 ；

所述组态模块用于实现控制逻辑；

所述输出通道用于输出所述控制信号；

所述中央处理器与控制中心通过通讯链路连接；

其中，所述中央处理器中设置有电压调节模块。

本发明的有益效果：本发明可实现对现场控制系统的统一协调和监控，减少上位机的控制难度和编程难度，有效解决了上位机运行过程中的死机问题，避免因上位机故障而造成整个系统无法正常运行。与现有技术相比，本发明的主控制模块采用 X86 处理器作为中央处理器，主要完成网络通讯和逻辑解算；采用 ARM 作为协处理器，完成现场模拟量和开关量的处理以及与 X86 处理器的通讯；可实现工业现场装置的就地控制，不仅降低了电缆成本，也减小了控制系统响应时间。

附图说明

图 1 本发明的主视图结构示意图。

图 2 本发明的左视图结构示意图。

具体实施方式

图1、图2所示，公开了一种用于上位机的智能化自动控制装置，由前端现场控制模块、中间现场控制模块、末端现场控制模块、断电保护模块、主控制模块、上位机组成，所述前端现场控制模块、中间现场控制模块、末端现场控制模块、断电保护模块和主控制模块都通过485现场总线连接，所述主控制模块和上位机之间通过ZigBee通讯连接。

图2所示，所述主控制模块包括输入通道、输出通道、FPGA模块、组态模块、协处理器和中央处理器，所述输入通道、所述输出通道、所述协处理器、所述中央处理器与所述FPGA模块连接；

所述输入通道用于输入现场数据；

所述FPGA模块设置双口RAM，所述双口RAM用于所述中央处理器与所述协处理器之间的数据传送 ；

所述协处理器用于对所述输入通道采集的所述现场数据进行处理，传送给所述中央处理器，并对所述中央处理器传送的控制信号进行处理；

所述中央处理器用于对收到的所述现场数据进行逻辑解算，产生控制信号，并将所述控制信号传送给所述协处理器；所述组态模块用于实现控制逻辑；所述输出通道用于输出所述控制信号；所述中央处理器与控制中心通过通讯链路连接；

其中，为使得中央处理器的工作电压更加稳定，在所述中央处理器中还设置有电压调节模块。

与现有技术相比，本发明的主控制模块采用 X86 处理器作为中央处理器，主要完成网络通讯和逻辑解算；采用 ARM 作为协处理器，完成现场模拟量和开关量的处理以及与 X86 处理器的通讯；可实现工业现场装置的就地控制，不仅降低了电缆成本，也减小了控制系统响应时间。中央处理器通过网络通讯与控制中心进行数据交换，以构建网络化的数据采集和监控系统，满足企业的各种复杂控制要求，保证上位机的安全稳定运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。