CN106959649B - 基于双dsp的分布式监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于双DSP的分布式监测系统,包括上位机和若干下位机;所述上位机为工业计算机;所述下位机包括双DSP单元和若干PIC单元;双DSP单元与工业计算机之间通过工业以太网连接通讯,每个双DSP单元与若干PIC单元之间通过CAN总线和模拟信号线连接。本发明提供了一种基于双DSP的分布式监测系统,可以对多台旋转机械的转速、功耗和振动参数进行有效测量,测量精度高,转速测量精度可达到±0.5s‑1,转速测量精度达到±0.5W,具备振动参数测量功能;抗干扰能力强,金属壳体,电路板EMC设计和软件滤波可以有效抑制干扰,使得在干扰严重的现场环境下也可准确测量转速、功耗和振动参数;实时性与经济性较好,且扩展能力强。

Description

基于双DSP的分布式监测系统
技术领域
本发明属于一种旋转机械的参数监测系统,具体涉及一种基于双DSP的分布式监测系统。
背景技术
振动参数作为旋转机械的一项关键参数,可以有效地分析设备的机电性能和物理性能。在工业化应用中对旋转机械进行振动参数监测不仅可以有效地反映当前设备的运行状态,同时也可以对设备进行一定程度的故障诊断,及时发现问题。现有技术的多节点选通监测系统大多不具备振动参数监测功能,具备振动监测功能的监测系统节点数又较少,且不具备很好的经济性。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺少针对多节点、易于扩展的旋转机械转速、功耗和振动参数监测组合监测系统的缺点而提出的,其目的是提供一种基于双DSP的分布式监测系统。
本发明的技术方案是:
一种基于双DSP的分布式监测系统,包括上位机和若干下位机;所述上位机为工业计算机;所述下位机包括双DSP单元和若干PIC单元;双DSP单元与工业计算机之间通过工业以太网连接通讯,每个双DSP单元与若干PIC单元之间通过CAN总线和模拟信号线连接。
所述双DSP单元包括通过SPI串行通讯接口相连的测量DSP芯片和主控DSP芯片,以及为双DSP单元供电的双DSP单元供电模块;主控DSP芯片通过以太网通讯模块与工业计算机相连,通过双DSP单元CAN通讯模块与PIC单元相连;被测模拟信号通过模拟信号调理模块后,再分别经过AD采集模块和模拟信号整形模块后,进入测量DSP芯片进行计算。
所述模拟信号调理模块包括模拟信号调理模块放大器芯片,模拟信号调理模块放大器芯片的2引脚与地之间依次串联入R5、C2、L2,被测模拟信号IN依次通过串联的L1、C1、R1进入模拟信号调理模块放大器芯片的3引脚,同时模拟信号调理模块放大器芯片的3引脚通过R2接地,模拟信号调理模块放大器芯片的1引脚为信号输出引脚,模拟信号调理模块放大器芯片的1引脚通过电阻R4与2引脚相连,模拟信号调理模块放大器芯片的1引脚经电阻R3后输出的信号OUT进入模数转换器芯片。
所述AD采集模块包括模数转换器芯片,经模拟信号调理模块输出的信号OUT输入模数转换器芯片的42引脚,模数转换器芯片的48、1引脚分别接+12V、-12V,模数转换器芯片的8、9、10、11、12、13、34、35、36、37、38、39、40、41引脚分别与测量DSP芯片的18、19、20、21、2、6、175、7、174、11、12、13、16、17引脚相连;模数转换器芯片的数据端口16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33引脚分别与测量DSP芯片的136、135、134、133、132、131、130、129、128、127、126、124、123、122、116、115引脚相连。
所述模拟信号整形模块包括模拟信号整形模块放大器芯片和电压比较器芯片,经模拟信号调理模块输出的信号OUT经过电阻R6输入模拟信号整形模块放大器芯片的3引脚,再经模拟信号整形模块放大器芯片的1引脚和2引脚通过电阻R7输入电压比较器芯片的3引脚,最后通过电压比较器芯片的1引脚输出到测量DSP芯片;模拟信号整形模块放大器芯片和电压比较器芯片的8、4引脚均分别接3.3V、地;电压比较器芯片的1、2引脚通过串联的电阻R8和R9相连,且3.3V与串联的电阻R9、R10相连;电压比较器芯片的2引脚通过R10接地。
所述测量DSP芯片与主控DSP芯片之间采用SPI通讯方式连接,测量DSP芯片的27、28、62引脚分别与主控DSP芯片的28、27、62引脚相连。
所述以太网通讯模块包括以太网控制器芯片和以太网接口芯片;以太网控制器芯片的TP OUT-、TP OUT+、TP IN-、TP IN+引脚与以太网接口芯片的TD-、TD+、RD-、RD+引脚相连。
所述双DSP单元CAN通讯模块包括低电平隔离芯片、高电平隔离芯片和CAN总线驱动器芯片;低电平隔离芯片的1引脚接5V,4引脚接地,3引脚通过电阻R12与CAN总线驱动器芯片的4引脚相连,5引脚与主控DSP芯片的1引脚相连,6引脚接3.3V,且通过电阻R11与主控DSP芯片的1引脚相连;高电平隔离芯片的1引脚接3.3V, 3引脚通过电阻R13与主控DSP芯片的176引脚相连,4引脚接地,5引脚与CAN总线驱动器芯片的的1引脚相连,6引脚接+5V;CAN总线驱动器芯片的1引脚通过电阻R14接+5V,2引脚接地,3引脚接+5V,6引脚与CANL相连,7引脚与CANH相连,8引脚通过电阻R15接地。
所述供电模块包括双DSP单元供电模块一级电源芯片和双DSP单元供电模块二级电源芯片;双DSP单元供电模块一级电源芯片将+12V电压转换为+5V,双DSP单元供电模块二级电源芯片再将+5V转换成3.3V和1.9V;双DSP单元供电模块一级电源芯片1引脚接+12V,2引脚接地,3引脚输出+5V,1引脚和2引脚通过电容C3相连,2引脚和3引脚通过电容C4相连;双DSP单元供电模块二级电源芯片的5引脚、6引脚、11引脚、12引脚接+5V,17引脚和18引脚输出3.3V,23引脚和24引脚输出1.9V,3引脚和9引脚接地。
所述PIC单元包括信号选择模块、PIC单元供电模块、PIC控制模块和PIC单元CAN通讯模块;所述PIC控制模块通过PIC单元CAN通讯模块接收双DSP单元的指令,控制信号选择模块打开对应模拟通道,20路模拟信号通过信号选择模块到达模拟信号输出端,PIC单元供电模块为整个PIC单元供电。
所述信号选择模块包括四个相同的模拟开关芯片和控制芯片;20路模拟信号通过1~20脚分别于四个模拟开关芯片的4引脚、5引脚、6引脚、7引脚和12引脚连接,四个模拟开关芯片的1引脚、16引脚、15引脚均分别于控制芯片的19引脚、20引脚、21引脚相连,四个模拟开关芯片的11引脚分别于控制芯片的22引脚、23引脚、24引脚和25引脚相连。
所述PIC单元CAN通讯模块包括控制芯片和CAN通讯驱动芯片;控制芯片的4引脚和5引脚分别与CAN通讯驱动芯片的1引脚和4引脚相连,CAN通讯驱动芯片的7引脚、6引脚分别为CAN通讯高电平CANH和低电平CANL,8引脚接地。
所述PIC单元供电模块包括PIC单元双输出电源芯片和PIC单元单输出电源芯片;PIC单元双输出电源芯片的1引脚接+24V,2引脚、7引脚接地,1引脚和2引脚通过电容C5相连,6引脚输出+12V,8引脚输出-12V,6引脚和7引脚通过电容C6相连,7引脚和8引脚通过电容C7相连;PIC单元单输出电源芯片的1引脚接+24V,2引脚、7引脚接地,1引脚和2引脚通过电容C8相连,6引脚输出+5V,6引脚和7引脚通过电容C9相连。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种基于双DSP的分布式监测系统,可以对多台旋转机械的转速、功耗和振动参数进行有效测量,测量精度高,转速测量精度可达到±0.5s-1,转速测量精度达到±0.5W,具备振动参数测量功能;抗干扰能力强,金属壳体,电路板EMC设计和软件滤波可以有效抑制干扰,使得在干扰严重的现场环境下也可准确测量转速、功耗和振动参数;实时性与经济性较好,且扩展能力强。
附图说明
图1是本发明基于双DSP的分布式监测系统的框图;
图2是本发明中双DSP单元的原理框图;
图3是本发明中模拟信号调理模块的电路图;
图4是本发明中AD采集模块的电路图;
图5是本发明中模拟信号整形模块的电路图;
图6是本发明的双DSP单元中测量DSP芯片与主控DSP芯片间的通讯电路图;
图7是本发明中以太网通讯模块的接口电路图;
图8是本发明中双DSP单元CAN通讯模块的接口电路图;
图9是本发明中双DSP单元供电模块的电路图;
图10是本发明中双DSP单元程序流程图;
图11是本发明中PIC单元的原理框图;
图12是本发明中信号选择模块的电路图;
图13是本发明中PIC单元CAN通讯模块的电路图;
图14是本发明中PIC单元供电模块的电路图;
图15是本发明中PIC单元程序流程图。
其中:
1 工业计算机
2 双DSP单元
3 PIC单元
4 模拟信号调理模块
5 AD采集模块
6 模拟信号整形模块
7 测量DSP芯片
8 主控DSP芯片
9 以太网通讯模块
10 双DSP单元CAN通讯模块
11 双DSP单元供电模块
12 模拟信号调理模块放大器芯片(型号为AD822)
13 模数转换器芯片(型号为AD8568)
14 模拟信号整形模块放大器芯片(型号为AD822)
15 电压比较器芯片(型号为LM393)
16 以太网控制器芯片(型号为RTL8019AS)
17 以太网接口芯片(型号为HR911105A)
18 低电平隔离芯片(型号为TLP2361)
19 高电平隔离芯片(型号为TLP2361)
20 CAN总线驱动器芯片(型号为PCA82C250)
21 双DSP单元供电模块一级电源芯片(型号为K7805)
22 双DSP单元供电模块二级电源芯片(型号为TPS767301)
23 信号选择模块
24 PIC单元供电模块
25 PIC控制模块
26 PIC单元CAN通讯模块
27 20路信号接口
28 模拟开关芯片(型号为ADG408)
29 控制芯片(型号为PIC30F4011)
30 CAN通讯驱动芯片(型号为MCP2551)
31 PIC单元双输出电源芯片(型号为WRA2412S)
32 PIC单元单输出电源芯片(型号为WRB2405S)。
具体实施方式
下面结合说明书附图及实施例对本发明基于双DSP的分布式监测系统进行详细说明:
如图1所示,一种基于双DSP的分布式监测系统包括上位机和若干下位机,其间通过工业以太网连接;所述上位机为配备WINCC组态软件的工业计算机1;上位机主要负责向双DSP单元2发布单点监测指令或巡检指令,接收来自双DSP单元2回传的测量数据,进行显示、存储及查询、报警及报警查询等功能。所述下位机包括双DSP单元2和若干PIC单元3;双DSP单元2与工业计算机1之间通过工业以太网连接通讯,每个双DSP单元2与若干PIC单元3之间通过CAN总线和模拟信号线连接。双DSP单元2负责接收上位机的指令,控制PIC单元3打开相应通道进行数据测量,并将测量得到的数据上传至上位机进行显示存储报警等功能。PIC单元3负责接收双DSP单元2的指令,打开对应通道将模拟信号传至双DSP单元2。
如图2所示,所述双DSP单元2包括通过SPI串行通讯接口相连的测量DSP芯片7和主控DSP芯片8,以及为双DSP单元2供电的双DSP单元供电模块11;主控DSP芯片8通过以太网通讯模块9与上位机工业计算机1相连,通过双DSP单元CAN通讯模块10与PIC单元3相连;被测模拟信号通过模拟信号调理模块4后,再分别经过AD采集模块5和模拟信号整形模块6后,进入测量DSP芯片7进行计算。主控DSP芯片8是型号为TMS320的芯片,主要负责通讯,通过工业以太网、CAN总线和SPI串行通讯接口,分别与工业计算机、PIC单元和测量DSP芯片7进行通讯和数据交换。测量DSP芯片7是型号为F28335的芯片,通过型号为AD8568模数转换器芯片13、型号为LM393的电压比较器芯片15、型号为AD822模拟信号整形模块放大器芯片14来进行数据调理和采集。
双DSP单元2通过型号为RTL8019AS的以太网控制器芯片16和型号为HR911105A的以太网接口芯片17实现以太网通讯。双DSP单元2通过型号为PCA82C250的CAN总线驱动器芯片20和型号为TLP2361低电平隔离芯片18、型号为TLP2361的高电平隔离芯片19来实现CAN总线通讯。双DSP单元2通过型号为TPS767D301的双DSP单元供电模块二级电源芯片22提供1.9V和3.3V电压,通过型号为K7805的双DSP单元供电模块一级电源芯片提供+5V电压供电。
双DSP单元2的信号接受过程:双DSP单元2开始工作时,若主控DSP芯片8通过以太网通讯模块9接收到上位机工业计算机1的测量指令,则先通过双DSP单元CAN通讯模块10打开相应PIC单元3的通道,再通知测量DSP芯片7开始进行测量计算,计算完成后测量DSP芯片7将测量数据上传至主控DSP芯片8进行标签,最后通过以太网通讯模块9上传至工业计算机1进行显示存储。双DSP单元供电模块11为双DSP单元2内的其他模块供电。
如图3所示,所述模拟信号调理模块4包括型号为AD822的模拟信号调理模块放大器芯片12,模拟信号调理模块放大器芯片12的2引脚与地之间依次串联入R5、C2、L2,被测模拟信号IN依次通过串联的L1、C1、R1进入模拟信号调理模块放大器芯片12的3引脚,同时模拟信号调理模块放大器芯片12的3引脚通过R2接地,模拟信号调理模块放大器芯片12的1引脚为信号输出引脚,模拟信号调理模块放大器芯片12的1引脚通过电阻R4与2引脚相连,模拟信号调理模块放大器芯片12的1引脚经电阻R3后输出的信号OUT进入型号为AD8568的模数转换器芯片13。
如图4所示,所述AD采集模块5包括型号为AD8568的模数转换器芯片13,经模拟信号调理模块4输出的信号OUT输入模数转换器芯片13的42引脚,模数转换器芯片13的48、1引脚分别接+12V、-12V,模数转换器芯片13的8、9、10、11、12、13、34、35、36、37、38、39、40、41引脚分别与测量DSP芯片8的18、19、20、21、2、6、175、7、174、11、12、13、16、17引脚相连;模数转换器芯片13的数据端口16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33引脚分别与测量DSP芯片8的136、135、134、133、132、131、130、129、128、127、126、124、123、122、116、115引脚相连。
如图5所示,所述模拟信号整形模块6包括型号为AD822的模拟信号整形模块放大器芯片14和型号为LM393的电压比较器芯片15,经模拟信号调理模块4输出的信号OUT经过电阻R6输入模拟信号整形模块放大器芯片14的3引脚,再经模拟信号整形模块放大器芯片14的1引脚和2引脚通过电阻R7输入型号为LM393的电压比较器芯片15的3引脚,最后通过电压比较器芯片15的1引脚输出到测量DSP芯片7;模拟信号整形模块放大器芯片14和电压比较器芯片15的8、4引脚均分别接3.3V、地;电压比较器芯片15的1、2引脚通过串联的电阻R8和R9相连,且3.3V与串联的电阻R9、R10相连,形成电阻分压;电压比较器芯片15的2引脚通过R10接地。模拟信号整形模块6将模拟信号整形成方波信号。
如图6所示,所述测量DSP芯片7与主控DSP芯片8之间采用SPI通讯方式连接,测量DSP芯片7的27、28、62引脚分别与主控DSP芯片8的28、27、62引脚相连。
如图7所示,所述以太网通讯模块9包括型号为RTL8019AS的以太网控制器芯片16和型号为HR911105A的以太网接口芯片17;以太网控制器芯片16的TP OUT-、TP OUT+、TPIN-、TP IN+引脚与以太网接口芯片17的TD-、TD+、RD-、RD+引脚相连,实现以太网通讯。
如图8所示,所述双DSP单元CAN通讯模块10包括型号为TLP2361的低电平隔离芯片18、型号为TLP2361的高电平隔离芯片19和型号为PCA82C250的CAN总线驱动器芯片20;低电平隔离芯片18的1引脚接5V,4引脚接地,3引脚通过电阻R12与CAN总线驱动器芯片20的4引脚相连,5引脚与主控DSP芯片8的1引脚相连,6引脚接3.3V,且通过电阻R11与主控DSP芯片8的1引脚相连;高电平隔离芯片19的1引脚接3.3V, 3引脚通过电阻R13与主控DSP芯片8的176引脚相连,4引脚接地,5引脚与CAN总线驱动器芯片20的的1引脚相连,6引脚接+5V;CAN总线驱动器芯片20的1引脚通过电阻R14接+5V,2引脚接地,3引脚接+5V,6引脚与CANL相连,7引脚与CANH相连,8引脚通过电阻R15接地。
如图9所示,所述供电模块11包括型号为K7805的双DSP单元供电模块一级电源芯片21和型号为TPS767301的双DSP单元供电模块二级电源芯片22;双DSP单元供电模块一级电源芯片21将+12V电压转换为+5V,双DSP单元供电模块二级电源芯片22再将+5V转换成3.3V和1.9V;双DSP单元供电模块一级电源芯片211引脚接+12V,2引脚接地,3引脚输出+5V,1引脚和2引脚通过电容C3相连,2引脚和3引脚通过电容C4相连;双DSP单元供电模块二级电源芯片22的5引脚、6引脚、11引脚、12引脚接+5V,17引脚和18引脚输出3.3V,23引脚和24引脚输出1.9V,3引脚和9引脚接地。
如图11所示,所述PIC单元3包括信号选择模块23、PIC单元供电模块24、PIC控制模块25和PIC单元CAN通讯模块26;所述PIC控制模块25通过PIC单元CAN通讯模块26接收双DSP单元2的指令,控制信号选择模块23打开对应模拟通道,20路模拟信号通过信号选择模块23到达模拟信号输出端,PIC单元供电模块24为整个PIC单元3供电。
PIC单元3采用型号为PIC30F4011的单片机作为控制芯片29,通过四片型号为ADG408的模拟开关芯片28进行通道切换,通过型号为MCP2551 的CAN通讯驱动芯30片作为CAN总线驱动器。
如图12所示,所述信号选择模块23包括四个相同的型号为ADG408的模拟开关芯片28和型号为PIC30F4011的控制芯片29;20路模拟信号通过1~20脚分别于四个模拟开关芯片28的4引脚、5引脚、6引脚、7引脚和12引脚连接,四个模拟开关芯片28的1引脚、16引脚、15引脚均分别于控制芯片29的19引脚、20引脚、21引脚相连,四个模拟开关芯片28的11引脚分别于控制芯片29的22引脚、23引脚、24引脚和25引脚相连。
如图13所示,所述PIC单元CAN通讯模块26包括型号为PIC30F4011的控制芯片29和型号为MCP2551的CAN通讯驱动芯片30;控制芯片29的4引脚和5引脚分别与CAN通讯驱动芯片30的1引脚和4引脚相连,CAN通讯驱动芯片30的7引脚、6引脚分别为CAN通讯高电平CANH和低电平CANL,8引脚接地。
如图14所示,所述PIC单元供电模块24包括型号为WRA2412S的 PIC单元双输出电源芯片31和型号为WRB2405S的 PIC单元单输出电源芯片32;PIC单元双输出电源芯片31的1引脚接+24V,2引脚、7引脚接地,1引脚和2引脚通过电容C5相连,6引脚输出+12V,8引脚输出-12V,6引脚和7引脚通过电容C6相连,7引脚和8引脚通过电容C7相连;PIC单元单输出电源芯片32的1引脚接+24V,2引脚、7引脚接地,1引脚和2引脚通过电容C8相连,6引脚输出+5V,6引脚和7引脚通过电容C9相连。
如图10所示,本发明一种基于双DSP的分布式监测系统中双DSP单元2的程序流程:
S1程序开始,S2各个模块开始进行初始化,S3是否开始测量,如果否则继续等待,如果是进入测量模式选择,S4是否仅转速测量,如果是则进入S7,如果否则进入S5,是否转速和功耗测量,如果是则进入S7,如果否则进入S6,是否转速和振幅测量,如果是则进入S7测量数据上传,如果否则返回S4进行模式选择,S7测量数据上传完成后再返回S3。
如图15所示,本发明一种基于双DSP的分布式监测系统中PIC单元3的程序流程:
T1为程序开始,T2为模块初始化,然后进入T3开始检测是否接到指令,如果否则继续等待指令,如果是则进入T4打开指定模拟通道,然后再回到T3等到指令。
本发明提供了一种基于双DSP的分布式监测系统,可以对多台旋转机械的转速、功耗和振动参数进行有效测量,测量精度高,转速测量精度可达到±0.5s-1,转速测量精度达到±0.5W,具备振动参数测量功能;抗干扰能力强,金属壳体,电路板EMC设计和软件滤波可以有效抑制干扰,使得在干扰严重的现场环境下也可准确测量转速、功耗和振动参数;实时性与经济性较好,且扩展能力强。

Claims (11)

1.一种基于双DSP的分布式监测系统,包括上位机和若干下位机;其特征在于:所述上位机为工业计算机(1);所述下位机包括双DSP单元(2)和若干PIC单元(3);双DSP单元(2)与工业计算机(1)之间通过工业以太网连接通讯,每个双DSP单元(2)与若干PIC单元(3)之间通过CAN总线和模拟信号线连接;
所述双DSP单元(2)包括通过SPI串行通讯接口相连的测量DSP芯片(7)和主控DSP芯片(8),以及为双DSP单元(2)供电的双DSP单元供电模块(11);主控DSP芯片(8)通过以太网通讯模块(9)与工业计算机(1)相连,通过双DSP单元CAN通讯模块(10)与PIC单元(3)相连;被测模拟信号通过模拟信号调理模块(4)后,再分别经过AD采集模块(5)和模拟信号整形模块(6)后,进入测量DSP芯片(7)进行计算;
所述PIC单元(3)包括信号选择模块(23)、PIC单元供电模块(24)、PIC控制模块(25)和PIC单元CAN通讯模块(26);所述PIC控制模块(25)通过PIC单元CAN通讯模块(26)接收双DSP单元(2)的指令,控制信号选择模块(23)打开对应模拟通道,20路模拟信号通过信号选择模块(23)到达模拟信号输出端,PIC单元供电模块(24)为整个PIC单元(3)供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述模拟信号调理模块(4)包括模拟信号调理模块放大器芯片(12),模拟信号调理模块放大器芯片(12)的2引脚与地之间依次串联入R5、C2、L2,被测模拟信号IN依次通过串联的L1、C1、R1进入模拟信号调理模块放大器芯片(12)的3引脚,同时模拟信号调理模块放大器芯片(12)的3引脚通过R2接地,模拟信号调理模块放大器芯片(12)的1引脚为信号输出引脚,模拟信号调理模块放大器芯片(12)的1引脚通过电阻R4与2引脚相连,模拟信号调理模块放大器芯片(12)的1引脚经电阻R3后输出的信号OUT进入模数转换器芯片(13)。
3.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述AD采集模块(5)包括模数转换器芯片(13),经模拟信号调理模块(4)输出的信号OUT输入模数转换器芯片(13)的42引脚,模数转换器芯片(13)的48、1引脚分别接+12V、-12V,模数转换器芯片(13)的8、9、10、11、12、13、34、35、36、37、38、39、40、41引脚分别与测量DSP芯片(8)的18、19、20、21、2、6、175、7、174、11、12、13、16、17引脚相连;模数转换器芯片(13)的数据端口16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33引脚分别与测量DSP芯片(8)的136、135、134、133、132、131、130、129、128、127、126、124、123、122、116、115引脚相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述模拟信号整形模块(6)包括模拟信号整形模块放大器芯片(14)和电压比较器芯片(15),经模拟信号调理模块(4)输出的信号OUT经过电阻R6输入模拟信号整形模块放大器芯片(14)的3引脚,再经模拟信号整形模块放大器芯片(14)的1引脚和2引脚通过电阻R7输入电压比较器芯片(15)的3引脚,最后通过电压比较器芯片(15)的1引脚输出到测量DSP芯片(7);模拟信号整形模块放大器芯片(14)和电压比较器芯片(15)的8、4引脚均分别接3.3V、地;电压比较器芯片(15)的1、2引脚通过串联的电阻R8和R9相连,且3.3V与串联的电阻R9、R10相连;电压比较器芯片(15)的2引脚通过R10接地。
5.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述测量DSP芯片(7)与主控DSP芯片(8)之间采用SPI通讯方式连接,测量DSP芯片(7)的27、28、62引脚分别与主控DSP芯片(8)的28、27、62引脚相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述以太网通讯模块(9)包括以太网控制器芯片(16)和以太网接口芯片(17);以太网控制器芯片(16)的TP OUT-、TP OUT+、TP IN-、TP IN+引脚与以太网接口芯片(17)的TD-、TD+、RD-、RD+引脚相连。
7.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述双DSP单元CAN通讯模块(10)包括低电平隔离芯片(18)、高电平隔离芯片(19)和CAN总线驱动器芯片(20);低电平隔离芯片(18)的1引脚接5V,4引脚接地,3引脚通过电阻R12与CAN总线驱动器芯片(20)的4引脚相连,5引脚与主控DSP芯片(8)的1引脚相连,6引脚接3.3V,且通过电阻R11与主控DSP芯片(8)的1引脚相连;高电平隔离芯片(19)的1引脚接3.3V,3引脚通过电阻R13与主控DSP芯片(8)的176引脚相连,4引脚接地,5引脚与CAN总线驱动器芯片(20)的的1引脚相连,6引脚接+5V;CAN总线驱动器芯片(20)的1引脚通过电阻R14接+5V,2引脚接地,3引脚接+5V,6引脚与CANL相连,7引脚与CANH相连,8引脚通过电阻R15接地。
8.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述供电模块(11)包括双DSP单元供电模块一级电源芯片(21)和双DSP单元供电模块二级电源芯片(22);双DSP单元供电模块一级电源芯片(21)将+12V电压转换为+5V,双DSP单元供电模块二级电源芯片(22)再将+5V转换成3.3V和1.9V;双DSP单元供电模块一级电源芯片(21)1引脚接+12V,2引脚接地,3引脚输出+5V,1引脚和2引脚通过电容C3相连,2引脚和3引脚通过电容C4相连;双DSP单元供电模块二级电源芯片(22)的5引脚、6引脚、11引脚、12引脚接+5V,17引脚和18引脚输出3.3V,23引脚和24引脚输出1.9V,3引脚和9引脚接地。
9.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述信号选择模块(23)包括四个相同的模拟开关芯片(28)和控制芯片(29);20路模拟信号通过1~20脚分别于四个模拟开关芯片(28)的4引脚、5引脚、6引脚、7引脚和12引脚连接,四个模拟开关芯片(28)的1引脚、16引脚、15引脚均分别于控制芯片(29)的19引脚、20引脚、21引脚相连,四个模拟开关芯片(28)的11引脚分别于控制芯片(29)的22引脚、23引脚、24引脚和25引脚相连。
10.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述PIC单元CAN通讯模块(26)包括控制芯片(29)和CAN通讯驱动芯片(30);控制芯片(29)的4引脚和5引脚分别与CAN通讯驱动芯片(30)的1引脚和4引脚相连,CAN通讯驱动芯片(30)的7引脚、6引脚分别为CAN通讯高电平CANH和低电平CANL,8引脚接地。
11.根据权利要求1所述的一种基于双DSP的分布式监测系统,其特征在于:所述PIC单元供电模块(24)包括PIC单元双输出电源芯片(31)和PIC单元单输出电源芯片(32);PIC单元双输出电源芯片(31)的1引脚接+24V,2引脚、7引脚接地,1引脚和2引脚通过电容C5相连,6引脚输出+12V,8引脚输出-12V,6引脚和7引脚通过电容C6相连,7引脚和8引脚通过电容C7相连;PIC单元单输出电源芯片(32)的1引脚接+24V,2引脚、7引脚接地,1引脚和2引脚通过电容C8相连,6引脚输出+5V,6引脚和7引脚通过电容C9相连。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111338274A (zh) * 2020-04-27 2020-06-26 核工业理化工程研究院 基于can总线数字量闭环控制装置
CN111432038A (zh) * 2020-05-08 2020-07-17 中国人民解放军海军工程大学 一种基于工业以太网的高精度转速测量系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005142A (en) * 1987-01-30 1991-04-02 Westinghouse Electric Corp. Smart sensor system for diagnostic monitoring
CN103067941A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 武汉大学 基于无线传感网络的多变量分布式在线监测系统
KR20140026822A (ko) * 2012-08-23 2014-03-06 주식회사 엠앤디 스마트 센서를 이용한 원전 기기 이상 상태 진단 시스템
CN104567654A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 南京理工大学 一种基于dsp-can总线的角位置校准和检测系统
CN104793539A (zh) * 2015-04-15 2015-07-22 核工业理化工程研究院 基于脉冲的多节点选通监测系统
CN104849086A (zh) * 2015-06-03 2015-08-19 核工业理化工程研究院 基于dsp的多通道检测仪表
CN204666378U (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 核工业理化工程研究院 一种基于dsp的多通道检测仪表
CN204788997U (zh) * 2015-06-02 2015-11-18 中国铁路总公司 一种重载铁路桥梁监测系统
CN106526401A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 唐恩(厦门)电气有限公司 一种分布式避雷器在线监测系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046166B2 (en) * 2003-04-29 2006-05-16 Rockwell Scientific Licensing, Llc Modular wireless integrated network sensor (WINS) node with a dual bus architecture

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005142A (en) * 1987-01-30 1991-04-02 Westinghouse Electric Corp. Smart sensor system for diagnostic monitoring
KR20140026822A (ko) * 2012-08-23 2014-03-06 주식회사 엠앤디 스마트 센서를 이용한 원전 기기 이상 상태 진단 시스템
CN103067941A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 武汉大学 基于无线传感网络的多变量分布式在线监测系统
CN104567654A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 南京理工大学 一种基于dsp-can总线的角位置校准和检测系统
CN104793539A (zh) * 2015-04-15 2015-07-22 核工业理化工程研究院 基于脉冲的多节点选通监测系统
CN204788997U (zh) * 2015-06-02 2015-11-18 中国铁路总公司 一种重载铁路桥梁监测系统
CN104849086A (zh) * 2015-06-03 2015-08-19 核工业理化工程研究院 基于dsp的多通道检测仪表
CN204666378U (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 核工业理化工程研究院 一种基于dsp的多通道检测仪表
CN106526401A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 唐恩(厦门)电气有限公司 一种分布式避雷器在线监测系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于DSP和FPGA的CAN总线监视系统设计;高阳;李永红;岳凤英;金志坤;麻少轩;;电子器件(第01期);168-171 *

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