CN107272500A - 一种伺服液压能源测控系统 - Google Patents

一种伺服液压能源测控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107272500A
CN107272500A CN201710604288.7A CN201710604288A CN107272500A CN 107272500 A CN107272500 A CN 107272500A CN 201710604288 A CN201710604288 A CN 201710604288A CN 107272500 A CN107272500 A CN 107272500A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
powerpc
fpga
servo
hydraulic energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710604288.7A
Other languages
English (en)
Inventor
聂来晓
张鹏
李钢
沈立
张天琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
Original Assignee
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Launch Vehicle Technology CALT, Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls filed Critical China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Priority to CN201710604288.7A priority Critical patent/CN107272500A/zh
Publication of CN107272500A publication Critical patent/CN107272500A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24036—Test signal generated by microprocessor, for all I-O tests

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括：电源、时钟、内存、模拟数字综合通道、CPLD、PowerPC、FPGA、闪存、UART、以太网PHY；软件部分包括:驱动、板级支持包、操作系统、文件系统、IP数据接口模块、控制数据接口模块、数据采集监控模块、指令解析模块、指令执行模块、实时状态报告模块。通过以太网通讯可以与上位机进行网络连接，接收上位机的控制指令，进行解析并通过由FPGA控制的外围数字模拟综合电路实现对伺服液压能源系统的远程自动化控制，同时还可以采集接收伺服液压能源系统的状态参数，反馈给上位机供监测和使用。

Description

一种伺服液压能源测控系统
技术领域
本发明涉及伺服机构液压能源测控领域，具体涉及一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统。
背景技术
在中国，对运载火箭飞行控制执行机构子系统一般统称为伺服机构。伺服液压能源是该伺服机构的重要组成部分，为该伺服机构提供稳定的压力输出，具有大功率、高响应等特点。伺服液压能源测控系统一般由模拟器件构成，所述模拟器件一般包括电磁阀、旋钮、模拟采集和输出电路等，所述模拟器件通过人工按步骤调节旋钮或按键等方式，完成相应的使用操作，具有调节速度慢，人工成本高，容易误操作，自动化程度低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，通过以太网通讯可以与上位机进行网络连接，接收上位机的控制指令，进行解析并通过由FPGA控制的外围数字模拟综合电路实现对伺服液压能源系统的远程自动化控制，同时还可以采集接收伺服液压能源系统的状态参数，反馈给上位机供监测和使用。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：
一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括：电源、时钟、内存、模拟数字综合通道、CPLD、PowerPC、FPGA、闪存、UART RS232、以太网PHY，由PowerPC通过以太网PHY接收上位机控制指令，按照与上位机约定的通讯协议进行解析；解析后，PowerPC通过PCI总线控制FPGA相应寄存器，完成对模拟数字综合通道中输出通道的控制，模拟数字综合通道输出到相应的伺服液压能源系统被控对象；PowerPC通过PCI总线控制FPGA相应寄存器，按固定时间间隔实现对模拟数字综合通道中输入通道的采集，将采集状态参数进行解析处理，按照与上位机约定的通讯协议反馈给上位机。
进一步的，软件部分包括:驱动、板级支持包、操作系统、文件系统、IP数据接口模块、控制数据接口模块、数据采集监控模块、指令解析模块、指令执行模块、实时状态报告模块。
进一步的，根据采用的CPU及单板硬件外围芯片开发相应板级支持包和驱动；操作系统采用Vxworks；文件系统采用FAT32文件系统。
进一步的，IP数据接口模块分为接收子模块和发送子模块；接收子模块功能包括：接收从上位机发送的IP数据包，校验数据是否出错，若出错，请求上位机重发数据；若正确，则将数据发送到应用程序；发送子模块功能包括：从应用程序中接收需要发送到对端的数据；发送数据到对端；出错时重发数据。
进一步的，控制数据接口模块功能包括：将应用程序需下发的数据下发至相应的数据通道，以控制相应控制对象；根据应用程序要求，采集需监控的数据通道。
进一步的，指令解析模块功能包括：接收从IP数据接口模块的IP数据；解析IP数据包；根据解析结果传递指令到指令执行模块。
进一步的，指令执行模块功能包括：从指令解析模块获取待执行指令；校验并执行指令；将数据通道控制数据发送到控制数据接口模块；保存当前状态和执行结果，并将其报告到实时状态报告模块。
进一步的，数据采集监控模块的功能包括:根据上位机软件要求采集相应通道；根据上位机软件要求存贮采集数据；根据控制软件要求对采集数据进行相应处理。
进一步的，实时状态报告模块功能包括：根据上位机软件要求设置报告间隔，根据要求将指令执行结果以及实时采集数据发送至IP数据模块。
本发明的有益效果是：
(1)通过基于PCI总线的PowerPC+FPGA+外围模拟数字综合采集控制电路一体化设计，实现对伺服液压能源系统的远程自动化控制。
(2)提高了对伺服液压能源控制的准确性、可靠性，降低了过程中的人力成本。
(3)本发明的实现同样适应于工业控制领域压力、温度、流量和液位四大参数的自动化控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统硬件原理图。
图2是一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统软件架构图。
具体实施方式
本发明的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控包括硬件部分和软件部分。
硬件部分包括：电源、时钟、内存、模拟数字综合通道、CPLD、PowerPC、FPGA、闪存、UART RS232、以太网PHY，由PowerPC通过以太网PHY接收上位机控制指令，按照与上位机约定的通讯协议进行解析；解析后，PowerPC通过PCI总线控制FPGA相应寄存器，完成对模拟数字综合通道中输出通道的控制，模拟数字综合通道输出到相应的伺服液压能源系统被控对象；PowerPC通过PCI总线控制FPGA相应寄存器，按固定时间间隔实现对模拟数字综合通道中输入通道的采集，将采集状态参数进行解析处理，按照与上位机约定的通讯协议反馈给上位机。
软件部分包括:驱动、板级支持包、操作系统、文件系统、IP数据接口模块、控制数据接口模块、数据采集监控模块、指令解析模块、指令执行模块、实时状态报告模块。根据采用的CPU及单板硬件外围芯片开发相应板级支持包和驱动。操作系统采用Vxworks。文件系统采用FAT32文件系统。
IP数据接口模块分为接收子模块和发送子模块。接收子模块主要功能包括：接收从上位机发送的IP数据包，校验数据是否出错，若出错，请求上位机重发数据；若正确，则将数据发送到应用程序；发送子模块主要功能包括：从应用程序中接收需要发送到对端的数据；发送数据到对端；出错时重发数据。
控制数据接口模块功能包括：将应用程序需下发的数据下发至相应的数据通道，以控制相应控制对象；根据应用程序要求，采集需监控的数据通道。
指令解析模块功能包括：接收从IP数据接口模块的IP数据；解析IP数据包；根据解析结果传递指令到指令执行模块。
指令执行模块功能包括：从指令解析模块获取待执行指令；校验并执行指令；将数据通道控制数据发送到控制数据接口模块；保存当前状态和执行结果，并将其报告到实时状态报告模块。
数据采集监控模块的功能包括:根据上位机软件要求采集相应通道；根据上位机软件要求存贮采集数据；根据控制软件要求对采集数据进行相应处理，如报警。
实时状态报告模块功能包括：根据上位机软件要求设置报告间隔，根据要求将指令执行结果以及实时采集数据发送至IP数据模块。

Claims (9)

1.一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括：电源、时钟、内存、模拟数字综合通道、CPLD、PowerPC、FPGA、闪存、UART Rs232、以太网PHY，由PowerPC通过以太网PHY接收上位机控制指令，按照与上位机约定的通讯协议进行解析；解析后，PowerPC通过PCI总线控制FPGA相应寄存器，完成对模拟数字综合通道中输出通道的控制，模拟数字综合通道输出到相应的伺服液压能源系统被控对象；PowerPC通过PCI总线控制FPGA相应寄存器，按固定时间间隔实现对模拟数字综合通道中输入通道的采集，将采集状态参数进行解析处理，按照与上位机约定的通讯协议反馈给上位机。
2.如权利要求1所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：软件部分包括:驱动、板级支持包、操作系统、文件系统、IP数据接口模块、控制数据接口模块、数据采集监控模块、指令解析模块、指令执行模块、实时状态报告模块。
3.如权利要求2所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：根据采用的CPU及单板硬件外围芯片开发相应板级支持包和驱动；操作系统采用Vxworks；文件系统采用FAT32文件系统。
4.如权利要求2或3所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：IP数据接口模块分为接收子模块和发送子模块；接收子模块功能包括：接收从上位机发送的IP数据包，校验数据是否出错，若出错，请求上位机重发数据；若正确，则将数据发送到应用程序；发送子模块功能包括：从应用程序中接收需要发送到对端的数据；发送数据到对端；出错时重发数据。
5.如权利要求2或3所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：控制数据接口模块功能包括：将应用程序需下发的数据下发至相应的数据通道，以控制相应控制对象；根据应用程序要求，采集需监控的数据通道。
6.如权利要求2或3所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：指令解析模块功能包括：接收从IP数据接口模块的IP数据；解析IP数据包；根据解析结果传递指令到指令执行模块。
7.如权利要求2或3所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：指令执行模块功能包括：从指令解析模块获取待执行指令；校验并执行指令；将数据通道控制数据发送到控制数据接口模块；保存当前状态和执行结果，并将其报告到实时状态报告模块。
8.如权利要求2或3所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：数据采集监控模块的功能包括:根据上位机软件要求采集相应通道；根据上位机软件要求存贮采集数据；根据控制软件要求对采集数据进行相应处理。
9.如权利要求2或3所述的一种基于PowerPC和FPGA的伺服液压能源测控系统，其特征在于：实时状态报告模块功能包括：根据上位机软件要求设置报告间隔，根据要求将指令执行结果以及实时采集数据发送至IP数据模块。
CN201710604288.7A 2017-07-24 2017-07-24 一种伺服液压能源测控系统 Pending CN107272500A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710604288.7A CN107272500A (zh) 2017-07-24 2017-07-24 一种伺服液压能源测控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710604288.7A CN107272500A (zh) 2017-07-24 2017-07-24 一种伺服液压能源测控系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107272500A true CN107272500A (zh) 2017-10-20

Family

ID=60078540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710604288.7A Pending CN107272500A (zh) 2017-07-24 2017-07-24 一种伺服液压能源测控系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107272500A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116520757A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 中国电子科技集团公司第十五研究所 一种多功能指令发送采集电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7222114B1 (en) * 2003-08-20 2007-05-22 Xilinx, Inc. Method and apparatus for rule-based operations
CN102156588A (zh) * 2011-03-16 2011-08-17 中国科学院上海技术物理研究所 一种嵌入式红外实时信号处理系统
CN103095537A (zh) * 2012-12-28 2013-05-08 武汉华中数控股份有限公司 一种并行控制两类工业以太网总线从站设备的数控装置
CN106374927A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 成都金本华电子有限公司 一种基于FPGA和PowerPC的多通道高速AD系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7222114B1 (en) * 2003-08-20 2007-05-22 Xilinx, Inc. Method and apparatus for rule-based operations
CN102156588A (zh) * 2011-03-16 2011-08-17 中国科学院上海技术物理研究所 一种嵌入式红外实时信号处理系统
CN103095537A (zh) * 2012-12-28 2013-05-08 武汉华中数控股份有限公司 一种并行控制两类工业以太网总线从站设备的数控装置
CN106374927A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 成都金本华电子有限公司 一种基于FPGA和PowerPC的多通道高速AD系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《机械控制学》: "《机械控制学》", 31 December 1997, 重庆出版社 *
肖维荣: "《开源实时以太网POWERLINK详解》", 31 August 2015, 机械工业出版社 *
黄志坚: "《液压系统控制与PLC应用》", 30 April 2012, 中国电力出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116520757A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 中国电子科技集团公司第十五研究所 一种多功能指令发送采集电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108646816B (zh) 一种pet设备
US9521564B2 (en) Wireless automation test apparatus and method for mobile device
CN108733552B (zh) 一种fpga远程调试系统及远程调试方法
WO2016019662A1 (zh) 一种智能变电站监控主机闭环测试系统及其测试方法
CN104866423B (zh) 一种软件配置项的测试方法及系统
US8281280B2 (en) Method and apparatus for versatile controllability and observability in prototype system
WO2018129893A1 (zh) 一种基于硬件在环设备的测试系统
CN106101226B (zh) 一种基于fpga与arm的远程实验系统及设计方法
CN101902368B (zh) 模拟批量瘦客户机操作的web性能测试方法及其测试系统
CN106787199A (zh) 一种便携式子站模拟测试系统及方法
US11740997B2 (en) Method and apparatus for debugging a device
CN102916846B (zh) 监控方法及系统
CN107272500A (zh) 一种伺服液压能源测控系统
CN102752396A (zh) 嵌入式传感服务器及其数据控制方法
CN207181570U (zh) 一种电子测量集成系统
CN103037020A (zh) 一种用于单粒子效应检测的多通道高速数据传输系统
CN103457996B (zh) 一种协议一致性测试系统内部数据存储方法及系统
CN102253875A (zh) 基于PicoBlaze嵌入式软核处理器的FPGA逻辑模块调试与数据采集方法
CN112382224A (zh) 一种模组的老化测试方法及系统
CN105227407B (zh) 一种协议调试方法、装置及系统
CN103472387B (zh) 一种适用于反熔丝型fpga的通用在线测试系统及测试方法
CN109582571A (zh) 在线调试方法、装置、调试从机、调试主机和系统
US20230035673A1 (en) Information processing system, information processing apparatus, use method of information processing apparatus, user terminal, and program therefor
CN109117160A (zh) 具有在线升级cpld固件的gnss主机、系统和方法
CN106657386A (zh) 一种采用第四代通信技术的远传燃气表数据采集器、系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171020

RJ01 Rejection of invention patent application after publication