一种基于pci总线的高性能高压变频控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器，至少包括由32位浮点型数字处理芯片为控制核心的PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板，其特征在于：还包括以x86微处理器作为主控芯片的主控单元，主控单元通过PCI总线与PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板进行数据交换。本实用新型具有如下优点：高性能的计算精度和速度；超快的通信速率；超强的抗强电磁干扰能力；方便而灵活的多功能高集成度设计。
【专利说明】—种基于PCI总线的高性能高压变频控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器，属于高压变频控制器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在能源紧缺的形势下，我国对节能降耗的重视程度日益提高，因此加快了对高耗能行业原有设备进行节能降耗的改造。高压变频器作为一种节能降耗产品在工业领域得到了广泛应用。高压变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的设备，因而能起到节能的作用。高压变频器一般有两部分组成:一是电力部分，它是使用各种电力电子半导体器件，实现电力形式变换的功能电路；二是控制部分，电力部分是依靠控制部分驱动工作的，这一部分决定了变频器的工作性能、操作性能等。目前，绝大多数高压变频器的控制部分以单片机作为主控制核心，需要进行数据采集和运算处理、电流电压调节、PWM信号生成、系统状态监控和故障诊断等，任务繁重，这样不仅引入了计算误差，同时使算法变得复杂，降低了系统的速度和精度。随着工业技术的发展，对高压变频控制器的性能要求也日益提高，以单片机作为主控核心的高压变频控制器的工作频率和数据处理速度难以满足高频电路的要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种处理速度快、精度高、通信速度快的高压变频控制器。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器，至少包括由32位浮点型数字处理芯片为控制核心的PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板，其特征在于:还包括以x86微处理器作为主控芯片的主控单元，主控单元通过PCI总线与PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板进行数据交换。
[0005]优选地，所述PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板分别通过各自的缓存器接入所述PCI总线。
[0006]x86微处理器在控制能力与软件开发上的优势以及DSP的数据处理能力，使得两者可紧密合作，各自发挥特长，从而保证高压变频控制器的准确性与可靠性。本实用新型中，x86微处理器通过PCI总线，与PWM触发板、模拟量接口板、数字量接口板进行数据交换，接收来自各接口板的数据和状态，进行数据计算处理得到新的控制值，向PWM触发板发送；PWM触发板通过光纤接口板向各单元发送主控命令，完成整个控制。PCI总线作为x86微处理器与各板卡的数据交换通道，数据处理速率和性能远超其它常规总线手段。
[0007]在抗干扰方面，光纤技术的大量应用，使系统摆脱了传统的电通信方式，从而消除了强电磁干扰引起的故障问题。另外电路板可以采用4层布线，水晶工艺，表贴电路，欧式接插件，使得抗干扰能力进一步增强。
[0008]本实用新型具有如下优点:高性能的计算精度和速度；超快的通信速率；超强的 抗强电磁干扰能力；方便而灵活的多功能高集成度设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型提供的一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器的示意图。【具体实施方式】
[0010]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0011]如图1所示，本实用新型提供的一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器，主要采用X86微处理器作为主控制芯片，其它板卡还包括由32位浮点型数字处理芯片(DSP)为控制核心的PWM触发板、模拟量接口板、数字量接口板、光纤接口板。通过PCI总线，x86微处理器与各板卡之间进行数据交换，然后进行数据计算处理得到新的控制值，送到PWM触发板，经由光纤接口板向各单元发送主控命令。
[0012]各部分原理和功能设计如下:
[0013](1)χ86微处理器
[0014]采用SBS公司的PC/104模块，是一种高度集成CPU模块。它采用AMD x86微处理器为核心，最高运行速度可达300MHz，在板支持PCI总线，提供功能强大的便于扩张的系统组件。x86微处理器主要功能是根据通信交换得到的数据进行计算得到新的控制值。
[0015]⑵PWM触发板
[0016]PWM触发板的核心芯片为32位浮点型数字处理芯片(DSP)。DSP为美国TI公司推出的TMS320F28335浮点数DSP，主频150MHz，其中低16位地址总线和16位数据总线一起构成了 DSP对外的并行总线，浮点数计算，标准C语言编程。
[0017](3)模拟量接口板和数字量接口板
[0018]模拟量接口板和数字量接口板的核心芯片也为32位浮点型数字处理芯片(DSP)，主要接收外部模拟量和数字量，处理成所需要的计算量，并通过PCI总线传送给X86微处理器，同时接收X86微处理器的信息,并向外输出。
[0019](4)光纤接口板
[0020]光纤通信采用的是安捷伦公司的发送、接受器，通信速率可达5MHz。主控部分与功率单元通过光纤数据传输，数据量大，通讯速度高，抗电磁干扰能力强。
[0021]下面结合原理图及上述的各部分功能，简要述说本发明的实现原理:首先，PWM触发板通过光纤接口板接收各单元的测量数据及状态，处理后存于缓存器DRAM中；与此同时，模拟量接口板和数字量接口板接收外部模拟量及数字量，处理后并存于缓存器DRAM中；然后，x86微处理器通过PCI总线读取存于缓存器DRAM中的信息，进行计算处理得到新的控制值，并通过PCI总线发送到缓存器DRAM中；最后，模拟量接口板和数字量接口板从DRAM读取信息并向外部发送模拟量和数字量输出，而DSP触发板读取新的控制值，并通过光纤接口板将新控制命令发送到各单元，协调各单元共同完成频率调整。
【权利要求】
1.一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器，至少包括由32位浮点型数字处理芯片为控制核心的PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板，其特征在于:还包括以x86微处理器作为主控芯片的主控单元，主控单元通过PCI总线与PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板进行数据交换。
2.如权利要求1所述的一种基于PCI总线的高性能高压变频控制器，其特征在于:所述PWM触发板、模拟量接口板和数字量接口板分别通过各自的缓存器(DRAM)接入所述PCI总线。
【文档编号】G06F13/38GK203759693SQ201420063676
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2014年2月13日
【发明者】孙闯, 张林云, 周蕴花, 包玉璀 申请人:上海发电设备成套设计研究院, 上海科达机电控制有限公司