CN117148751A - 一种自主可控机电设备控制器 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电设备控制技术领域，具体涉及一种自主可控机电设备控制器。包括电源模块、显示模块、通信模块、逻辑模块、驱动单元以及随动模块，显示模块、通信模块、逻辑模块以及随动模块两两之间通信连接，通信模块、逻辑模块以及随动模块均连接至所述驱动单元，驱动单元用于驱动连接机电设备；通信模块用于接收上位机下发的指令，还用于产生控制指令对机电设备进行与通信有关的控制；显示模块用于对机电设备的状态和动作信息进行显示；逻辑模块用于产生控制指令对机电设备的逻辑状态进行控制；随动模块用于产生控制指令对机电设备的随动系统进行控制。采用本发明的机电设备控制器可以大大提高控制器的安全可靠性，降低设备运行噪声。

Description

一种自主可控机电设备控制器

技术领域

本发明属于机电设备控制技术领域，具体涉及一种自主可控机电设备控制器。

背景技术

机电设备控制器广泛地应用在军用特种机电设备、防火救灾和复杂工业现场领域，随着信息技术的不断发展，对控制设备的性能要求也越来越高。机电设备控制器通常配合上位机对机电设备进行控制，首先，上位机下发指令给机电设备控制器，机电设备控制器依据上位机下发的指令进行处理和计算，进而输出驱动指令控制机电设备内的执行器件进行动作。现有的机电设备控制器一般由核心模块、电源模块和其他功能模块组成，计算能力集中在核心模块上，如果核心模块发生故障，其他模块也将无法正常工作，不利于设备的安全可靠运行；同时，由于计算能力集中在核心模块上，核心模块发热严重需要风冷辅助散热，具有工作噪声大的缺点。此外，现有控制器的输出驱动能力差，需要在其外部搭建驱动电路提高其输出能力，具有系统集成度和模块化程度低的缺点。再者，现有控制器中的核心关键电子元器件和操作系统软件基本依赖进口，存在一定的安全隐患，自主保障能力差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自主可控机电设备控制器，用以解决现有的机电设备控制器计算能力集中在核心模块上导致控制器的安全可靠性较低以及工作噪声大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自主可控机电设备控制器，包括电源模块、显示模块、通信模块、逻辑模块、驱动单元以及随动模块，显示模块、通信模块、逻辑模块以及随动模块两两之间通信连接，通信模块、逻辑模块以及随动模块均连接至所述驱动单元，驱动单元用于驱动连接机电设备，所述的电源模块用于为所述自主可控机电设备控制器的各个模块供电；其中，通信模块用于接收上位机下发的指令，并将与显示有关的指令、与机电设备逻辑状态有关的指令以及与机电设备的随动状态有关的指令分别转发给显示模块、逻辑模块以及随动模块，还用于依据与通信有关的指令产生控制指令发送至所述驱动单元，从而对机电设备进行与通信有关的控制；所述显示模块用于依据与显示有关的指令对机电设备的状态和动作信息进行显示；所述逻辑模块用于依据与机电设备逻辑状态有关的指令以及机电设备的状态信息产生控制指令发送至所述驱动单元，从而对机电设备的逻辑状态进行控制；所述随动模块用于依据机电设备的状态信息、机电设备的随动系统的位置信息以及与机电设备的随动状态有关的指令产生控制指令发送至所述驱动单元，从而对机电设备的随动系统进行控制。

其有益效果为：本发明的自主可控机电设备控制器不再采用核心模块对上位机下发的指令进行处理，而是将上位机下发的指令按照功能分别转发给控制器的不同模块进行处理，显示模块、通信模块、逻辑模块和随动模块都可以独立的完成计算、数据采集、处理和输出功能，不同模块实现不同功能，任何一个模块发生故障都不会导致整个系统崩溃，从而提高了控制器的安全可靠性，同时分散计算能力后发热也被分散，通过模块外壳自然散热即可满足要求，无需风冷散热，降低了设备运行噪声。

优选地，还包括用于对机电设备的随动系统的左限位信号、右限位信号、上限位信号以及下限位信号的信号状态进行或判断，并在判断结果为0且可能造成危险的控制指令的信号状态为1的条件下，将控制指令转发给所述驱动单元的保护模块。

其有益效果为：通过增加保护模块可以有效避免软件判断错误而发生异常输出控制指令的情况，进一步提高了控制器的安全性。

优选地，所述的显示模块外接键盘，显示模块还用于将键盘输入的指令转发给其它相关模块。

优选地，所述的显示模块包括中央处理单元和第一连接器；中央处理单元分别通过键盘接口、现场总线接口以及视频输出接口与第一连接器连接；所述中央处理单元包括中央处理器及其外接的存储单元。

其有益效果为：通过设置第一连接器，从而便于将显示模块的各个接口与控制器其它模块的相应接口建立连接，通过设置现场总线接口，便于显示模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置视频输出接口，便于将机电设备的状态和动作信息在显示器上显示。

优选地，所述的通信模块包括第一处理器单元和第二连接器，第一处理器单元分别通过以太网接口、现场总线接口、开关量输入接口以及开关量输出接口与第二连接器连接；所述的以太网接口包括网络控制器以及与之连接的变压器，其中所述网络控制器与所述第一处理器单元连接。

其有益效果为：通过设置以太网接口，从而便于通信模块与上位机之间的通信连接，通过设置现场总线接口，从而便于通信模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置开关量输入接口和开关量输出接口，从而便于通信模块向驱动模块发送控制指令并控制驱动模块的动作。

优选地，所述的第一处理器单元还通过串口与第二连接器连接；所述的串口包括串口收发器和与之连接的光耦，其中所述光耦与所述第一处理器单元连接。

其有益效果为：通过设置串口，从而使得通信模块可以采用多种通信方式与上位机通信连接，当一种通信接口故障时，可采用其它通信接口，从而进一步提高了机电设备控制器的可靠性；通过设置光耦，可以避免信号之间的互相干扰，进一步提高了机电设备控制器的可靠性。

优选地，所述的逻辑模块包括第二处理器单元和第三连接器；第二处理器单元分别通过现场总线接口、开关量输入接口以及开关量输出接口连接至第三连接器；所述的开关量输入接口和开关量输出接口均包括光耦。

其有益效果为：通过设置现场总线接口，从而便于逻辑模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置开关量输入接口和开关量输出接口，从而便于逻辑模块向驱动模块发送控制指令并控制驱动模块的动作；通过设置光耦，可以避免信号之间的互相干扰，进一步提高了机电设备控制器的可靠性。

优选地，所述的随动模块包括第三处理器单元和第四连接器，第三处理器单元分别通过现场总线接口、SDC输入接口、开关量输入接口、DAC输出接口以及开关量输出接口与第四连接器连接；所述的DAC输出接口包括DAC端口以及与之连接的隔离器，所述的DAC端口与所述的第四连接器连接，所述的SDC输入接口包括SDC端口以及与之连接的隔离器，所述的SDC端口与所述的第四连接器连接；所述的开关量输入接口和所述的开关量输出接口均包括光耦。

其有益效果为：通过设置现场总线接口，从而便于随动模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置SDC输入接口，以便接收机电设备随动系统的位置传感器反馈的位置信息；通过设置DAC输出接口，以便在现场总线故障的情况下直接通过DAC接口向驱动单元发送控制指令，进一步提高了控制器的可靠性；通过设置光耦，可以避免信号之间的互相干扰。

优选地，所述的电源模块包括依次连接的输入滤波单元、整流滤波单元、DC/DC电路、输出滤波单元和第五连接器。

其有益效果为：通过设置输入滤波单元可抑制外界高频噪声与内部噪声互相干扰，提高其电磁兼容性；通过设置整流滤波单元和DC/DC电路可将交流电压转换成控制器各个模块所需要的直流电压；通过输出滤波单元可以在改善输出电源品质的同时提高响应负载变化速度。

优选地，还包括主机机箱和从机机箱，所述电源模块、所述显示模块、所述通信模块、所述逻辑模块以及所述随动模块均置于主机机箱内部，所述驱动模块和所述保护模块均置于所述从机机箱内部。

其有益效果为：通过设置主机机箱和从机机箱，以便对机电设备控制器的各个模块进行保护。

附图说明

图1是本发明的自主可控机电设备控制器的结构示意图；

图2是本发明的显示模块结构示意图；

图3是本发明的通信模块结构示意图；

图4是本发明的逻辑模块结构示意图；

图5是本发明的随动模块结构示意图；

图6是本发明的电源模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

自主可控机电设备控制器实施例：

机电设备监控系统包括用于下发指令对机电设备进行控制的上位机以及分别与上位机和机电设备通信连接的机电设备控制器。对机电设备进行控制时，首先由上位机向控制器下发指令或者通过键盘向控制器输入控制指令，控制器依据下发的指令或键盘输入的指令产生控制指令发送至机电设备对其进行控制并对机电设备的信息进行显示。上位机下发的指令通常包括与显示有关的指令、与通信有关的指令、与机电设备逻辑状态有关的指令以及与机电设备的随动状态有关的指令。机电设备上有随动系统，在随动系统上分别设置有上限位开关、下限位开关、左限位开关以及右限位开关，以便防止随动系统的运动部件在运动时超出安全范围。

如图1所示，本发明的自主可控机电设备控制器包括主机和从机，主机包括主机机箱，在主机机箱内设置有第一接口底板、滤波模块、显示模块、通信模块、逻辑模块、随动模块以及电源模块，在主机机箱底部设置有第一电连接器，其中显示模块、通信模块、逻辑模块、随动模块以及电源模块通过第一接口底板互相连接，第一电连接器分别与接口底板和滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端通过接口底板与电源模块连接；从机包括从机机箱，在从机机箱内设置有第二接口底板、滤波模块、保护模块和由多个驱动模块组成的驱动单元，在从机机箱底部设置有第二电连接器，第二电连接器分别连接至第二接口底板和滤波模块的输入端，滤波模块输出端连接至第二接口底板，保护模块以及每个驱动模块均通过第二接口底板互相连接；第一电连接器和第二电连接器之间通过互连线缆连接，使得主机的各个模块与从机的驱动模块和保护模块连接。

显示模块用于依据上位机发送的与显示有关的指令以及通信模块发送的时统信号对机电设备的状态和动作信息进行显示；还用于将外部键盘输入的指令转发至其它的模块。通信模块用于接收上位机下发的指令和外部时统信号，并依据时统信号以及与通信有关的指令产生控制指令对机电设备的动作进行与通信有关的控制；还用于将与显示有关的指令、与机电设备逻辑状态有关的指令以及与机电设备的随动状态有关的指令分别转发给显示模块、逻辑模块以及随动模块；还用于产生内部时统信号并分别发送给显示模块、逻辑模块以及随动模块，使显示模块、逻辑模块以及随动模块按照时统信号对相应指令进行动作；从而使得通信模块、显示模块、逻辑模块以及随动模块按照时间顺序向驱动模块发送控制指令，避免造成网络拥堵。逻辑模块用于依据上位机下发的与机电设备逻辑状态有关的指令、通信模块发送的时统信号以及机电设备的状态信息产生控制指令对机电设备的逻辑状态进行控制；还用于依据与机电设备逻辑状态有关的指令以及机电设备的随动状态输出机电设备的逻辑状态和故障信息。随动模块用于依据机电设备的状态信息、机电设备的随动系统的位置信息以及上位机下发的与机电设备的随动状态有关的指令产生控制指令对机电设备的随动系统进行控制。电源模块用于对交流电进行整流和滤波，并为控制器的其它模块供电。驱动模块用于驱动连接至机电设备并依据通信模块、逻辑模块以及随动模块产生的控制指令对机电设备的执行器件的动作进行相应的控制。保护模块用于采集连接机电设备随动系统的左限位开关、右限位开关、上限位开关以及下限位开关，并依据以上四个限位开关的信号对控制信号进行硬件逻辑判断，在逻辑判断合格后将控制信号转发给驱动模块，从而避免软件判断错误而发生异常输出，提高系统安全性。滤波模块用于对控制器的电源线输出的电流信号进行滤波处理，从而提高控制器的电磁兼容性能。主机机箱用于安装固定显示模块、通信模块、逻辑模块、随动模块和电源模块，从机机箱用于安装固定驱动模块和保护模块；底板和滤波模块位于机箱内部，电连接器位于机箱后部。主机和从机机箱尺寸一致，均可安装在标准机柜中，各模块均采用外壳进行加固，可直接插在机箱底板上，并固定于机箱前部。

如图2所示，显示模块包括中央处理单元、第一电源转换单元和第一LRM连接器；中央处理单元分别通过以太网接口、现场总线接口、时统输入接口、键盘输入接口、视频输出接口与第一LRM连接器连接。中央处理单元用于依据与显示有关的指令以及通信模块发送的时统信号对机电设备的状态和动作信息进行显示，还用于将与显示模块连接的键盘输入的指令转发给其它相关模块。第一电源转换单元用于为显示模块的各个器件供电。其中，中央处理单元由国产中央处理器以及分别与其连接的硬盘、DDR3内存、FLASH芯片和FPGA芯片组成。第一电源转换单元采用DC/DC电路，实现将输入的24V直流电源转换为显示模块的各功能电路和器件所需的电压。以太网接口由互相串联的网络芯片和变压器组成，中央处理器外接网络芯片，实现以太网程序下载功能。现场总线接口采用隔离CAN接口芯片，中央处理器通过现场总线接口与通信模块、逻辑模块和随动模块进行数据交换。时统输入接口主要由光耦组成，通信模块发送的时统信号通过第一LRM连接器输入到光耦后，光耦输出到FPGA，最终连接到中央处理器的中断引脚，实现时统信号接收功能。键盘输入接口使用PS/2接口协议，由FPGA程序实现PS/2接口协议和驱动，用于读取外部键盘输入信息，以便直接通过键盘输入指令。视频输出接口主要由视频芯片组成，中央处理器连接视频芯片实现VGA视频信号输出功能。第一LRM连接器还连接至第一接口底板，实现信号转接功能。

国产中央处理器优选龙芯2K1000处理器，其片内集成GPU、显示控制器、CAN控制器和以太网控制器，且其运行功率只有1-5W，发热量少。

国产处理器上安装有国产操作系统，国产操作系统优选“道”操作系统，其是一种实时操作系统，具备微秒级的响应时间，提供基于优先级抢占的实时任务调度策略和动态加载功能且完全自主可控。

通过设置第一LRM连接器并将其连接至第一接口底板，从而便于将显示模块的各个接口与控制器其它模块的相应接口建立连接，通过设置第一现场总线接口，便于显示模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置视频输出接口，便于将机电设备的状态和动作信息在显示器上显示；通过采用国产中央处理器进行数据处理，从而避免国外断供风险，提高自主保障能力。

如图3所示，通信模块包括第一处理器单元、第二电源转换单元和第二LRM连接器，第一处理器单元分别通过以太网接口、RS422接口、RS485接口、现场总线接口、时统输入接口、时统输出接口、开关量输入接口、开关量输出接口与第二LRM连接器连接，第二电源转换单元通过第二LRM连接器为通信模块的各个器件供电。第一处理器单元用于依据时统信号以及与通信有关的指令产生用于对机电设备的通信进行控制的指令，还用于将与显示有关的指令、与机电设备逻辑状态有关的指令以及与机电设备的随动状态有关的指令分别转发给显示模块、逻辑模块以及随动模块；还用于产生时统信号并分别发送给显示模块、逻辑模块以及随动模块，以使显示模块、逻辑模块以及随动模块按照时统信号对相应指令进行动作。第一处理器单元由国产DSP处理器以及与其外接的CPLD芯片组成，DSP处理器主要完成数据处理功能。CPLD芯片主要用于接口扩展。第二电源转换单元由DC/DC电路组成，实现将输入的24V直流电源转换为各功能电路和器件所需的电压。以太网接口主要由网络控制器与变压器组成，DSP处理器连接网络控制器和网络变压器，实现双冗余10/100M自适应以太网，一路意外中断后可以自动切换到另外一路。RS422接口主要由RS422接口芯片和光耦组成，CPLD芯片连接光耦后，由光耦连接RS422收发器实现RS422串口通信功能。RS485接口主要由RS485接口芯片和光耦组成，CPLD芯片连接光耦后，由光耦连接RS485收发器实现RS485串口通信功能。现场总线接口主要由光耦和CAN收发器组成，DSP处理器内部CAN控制器外接光耦，通过光耦隔离后连接CAN收发器，实现CAN总线通信功能，用于与显示模块、逻辑模块和随动模块的通信。时统输入接口主要由RS422收发器组成，CPLD芯片连接光耦后，由光耦连接RS422收发器实现时统输入功能。时统输出接口主要由光耦和达林顿管组成，DSP内部产生时统信号输出给CPLD芯片，经过光耦和达林顿管后，通过第二LRM连接器输出给显示模块、逻辑模块、随动模块。开关量输入接口主要由光耦组成，开关量输入信号经过光耦和CPLD芯片进入DSP。开关量输出接口主要由光耦组成，开关量输出信号由DSP产生，通过CPLD芯片和光耦输出。第二LRM连接器还与第一接口底板连接，实现信号转接功能。

通过设置以太网接口，从而便于通信模块与上位机之间的通信连接，通过设置现场总线接口，从而便于通信模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置开关量输入接口和开关量输出接口，从而便于通信模块向驱动模块发送控制指令并控制驱动模块的动作；通过采用国产DSP处理器对数据进行处理，从而避免国外断供风险，提高自主保障能力。通过设置RS422接口和RS485接口，从而使得通信模块可以采用多种通信方式与上位机通信连接，当一种通信接口故障时，可采用其它通信接口，从而进一步提高了机电设备控制器的可靠性。

如图4所示，逻辑模块包括第二处理器单元和第三电源转换单元；第二处理器单元分别通过现场总线接口、时统输入接口、开关量输入接口、开关量输出接口连接至第三LRM连接器。第二处理器单元用于依据上位机下发的与机电设备逻辑状态有关的指令、通信模块发送的时统信号以及机电设备的状态信息产生控制指令；还用于依据与机电设备逻辑状态有关的指令以及机电设备的随动状态输出机电设备的逻辑状态和故障信息。第三电源转换单元也与第三LRM连接器连接。第二处理器单元由国产DSP处理器以及与其外接的CPLD芯片组成，DSP处理器用于完成数据处理功能，CPLD芯片用于接口扩展。第三电源转换单元由DC/DC电路组成，实现将输入的24V直流电源转换为各功能电路和器件所需的电压。现场总线接口由光耦和CAN收发器组成，DSP处理器内部的CAN控制器外接光耦，通过光耦隔离后连接CAN收发器，实现CAN总线通信功能，用于与显示模块、通信模块和随动模块的通信。时统输入接口包括光耦，通信模块输出时统信号通过第三LRM连接器输入到光耦，光耦再输出到CPLD，最终连接到DSP处理器，实现时统信号接收功能。开关量输入接口由光耦组成，开关量输入信号经过光耦和CPLD后通过XINTF接口进入DSP处理器。开关量输出接口由光耦组成，开关量输出信号由DSP处理器产生，部分信号通过光耦直接输出，由于DSP处理器管脚有限，剩余信号由DSP处理器通过XINTF接口输出到CPLD后再通过光耦输出。第三LRM连接器还连接至第一接口底板，实现信号转接功能。

通过设置现场总线接口，从而便于逻辑模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置开关量输入接口和开关量输出接口，从而便于逻辑模块向驱动模块发送控制指令并控制驱动模块的动作；通过采用国产DSP处理器对数据进行处理，从而避免国外断供风险，提高自主保障能力。

如图5所示，随动模块包括第三处理器单元、第四电源转换单元和第四LRM连接器，第三处理器单元分别通过现场总线接口、SDC输入接口、时统输入接口、开关量输入接口、DAC输出接口、开关量输出接口与第四LRM连接器连接。第三处理器单元用于依据机电设备的状态信息、机电设备的随动系统的位置信息以及上位机下发的与机电设备的随动状态有关的指令产生用于对随动系统进行控制的控制指令。第三处理器单元由国产DSP处理器以及与其外接的CPLD芯片组成，DSP处理器用于完成数据处理功能，CPLD芯片主要用于对外接口扩展。第四电源转换单元由DC/DC电路组成，实现将输入的24V直流电源转换为各功能电路和器件所需的电压。现场总线接口由光耦、CAN控制器以及两个CAN收发器组成，DSP处理器通过光耦后连接其中一个CAN收发器实现一路现场总线接口，DSP处理器通过XINTF总线连接CPLD后，连接CAN控制器和另外一个CAN收发器实现现场总线接口的扩展。SDC输入接口主要由SDC端口和隔离器组成，SDC端口通过模数转换和隔离器与CPLD相连，CPLD再通过XINTF总线与DSP连接，从而进行数据交互，实现接收外部位置传感器的反馈信息的功能。时统输入接口由光耦组成，通信模块输出时统信号通过第四LRM连接器输入到光耦，光耦再输出到CPLD，最终连接到DSP处理器，实现时统信号接收功能；开关量输入信号经过光耦和CPLD进入DSP处理器。DAC输出接口由隔离器和DAC端口组成，DSP通过XINTF总线与CPLD进行数据交互，CPLD通过隔离器连接DAC端口从而实现模拟量输出功能。开关量输出信号由DSP产生，通过CPLD和光耦输出。第四LRM连接器向内连接各功能电路，向外连接机箱底板，实现信号转接功能。

通过采用国产DSP处理器对数据进行处理，从而避免国外断供风险，提高自主保障能力；通过设置现场总线接口，从而便于随动模块与控制器其它模块之间的数据交互；通过设置SDC输入接口，以便接收机电设备随动系统的位置传感器反馈的位置信息；通过设置DAC输出接口，以便在现场总线故障的情况下直接通过DAC接口向驱动单元发送控制指令，进一步提高了控制器的可靠性。

如图6所示，电源模块包括输入滤波单元、整流滤波单元、第五电源转换单元、输出滤波单元和第五LRM连接器。输入滤波单元由滤波器组成，用于抑制外界高频噪声与内部噪声互相干扰。整流滤波单元由整流电路和滤波电路组成，用于将外部输入的220V交流电压转换成平滑直流电压。第五电源转换单元由DC/DC电路组成，用于将高压直流变换为系统需要的24V低压直流电源。输出滤波单元由∏型电路组成，用于将输出电压中的交流成分进行有效滤除，在改善输出电源品质同时还能够更好响应负载的变化。第五LRM连接器向内连接滤波器和∏型电路，向外连接第一接口底板，实现电源信号的转接功能。

驱动模块包括继电器单元和第六LRM连接器，继电器单元主要由国产固态继电器及电阻组成，固态继电器输入端连接通信模块、逻辑模块和随动模块的逻辑信号输出端，放大驱动能力后控制电磁阀、电磁铁及无电流制动器等执行器件动作。第六LRM连接器向内连接固态继电器的输入输出向外连接机箱底板，实现信号的转接功能。驱动模块有多种电压电流输出规格，可根据负载需要选择。

通过采用由国产固态继电器及电阻组成的标准驱动单元，在提升驱动能力的同时，提升了系统集成度、模块化和标准化程度，使得控制器的可扩展性更强，灵活性更高。

保护模块包括逻辑判断单元和连接器，逻辑判断单元主要由逻辑电路组成，逻辑电路对机电设备的随动系统的左限位开关发送的左限位信号的信号状态、右限位开关发送的右限位信号的信号状态、上限位开关发送的上限位信号的信号状态以及下限位开关发送的下限位信号的信号状态进行或判断，并在判断结果为0，且可能造成危险的控制指令的信号状态为1时，将控制指令转发给所述驱动单元。避免软件判断错误而发生异常输出，提高系统安全性。连接器向内连接逻辑电路向外连接机箱底板，实现信号的转接功能。

滤波模块由滤波电路组成，滤波电路输入端通过连接器连接外部220V电源、输出端通过底板连接器连接电源模块输入端，实现对电源线的滤波处理，提高控制器电磁兼容性能。

通信模块、逻辑模块和随动模块中国产DSP处理器优选中电科58所的CMDSPF2812，主频最高可达150MHz、集成看门狗、中断管理控制器、定时器、串口、CAN和ADC等多个外设控制器。

需要说明的是，本发明的自主可控机电设备控制器的每个模块的LRM连接器的个数不限于1个，其个数可根据具体情况确定，在LRM连接器上的接口不够用的情况下，模块内部可设置多个LRM连接器。

本发明的自主可控机电设备控制器不再采用核心模块对上位机下发的指令进行处理，而是将上位机下发的指令分别转发给控制器的不同模块进行处理，显示模块、通信模块、逻辑模块和随动模块都可以独立的完成计算、数据采集、处理和输出功能，任何一个模块发生故障都不会导致整个系统崩溃，从而提高了控制器的安全可靠性，同时分散计算能力后发热也被分散，通过模块外壳自然散热即可满足要求，无需风冷散热，降低了设备运行噪声。再者，本发明的自主可控机电设备控制器各个模块的数据处理芯片均采用国产芯片，从而避免国外断供风险，提高自主保障能力。此外，本发明的自主可控机电设备控制器采用的DSP处理器和中央处理器均采用国产处理器，提高了机电设备控制器的自主可控性和安全性。

Claims (10)

1.一种自主可控机电设备控制器，其特征在于，包括电源模块、显示模块、通信模块、逻辑模块、驱动单元以及随动模块，显示模块、通信模块、逻辑模块以及随动模块两两之间通信连接，通信模块、逻辑模块以及随动模块均连接至所述驱动单元，驱动单元用于驱动连接机电设备，所述的电源模块用于为所述自主可控机电设备控制器的各个模块供电；其中，通信模块用于接收上位机下发的指令并将与显示有关的指令、与机电设备逻辑状态有关的指令以及与机电设备的随动状态有关的指令分别转发给显示模块、逻辑模块以及随动模块，还用于依据与通信有关的指令产生控制指令发送至所述驱动单元，从而对机电设备进行与通信有关的控制；所述显示模块用于依据与显示有关的指令对机电设备的状态和动作信息进行显示；所述逻辑模块用于依据与机电设备逻辑状态有关的指令以及机电设备的状态信息产生控制指令发送至所述驱动单元，从而对机电设备的逻辑状态进行控制；所述随动模块用于依据机电设备的状态信息、机电设备的随动系统的位置信息以及与机电设备的随动状态有关的指令产生控制指令发送至所述驱动单元，从而对机电设备的随动系统进行控制。

2.如权利要求1所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，还包括用于对机电设备的随动系统的左限位信号、右限位信号、上限位信号以及下限位信号的信号状态进行或判断，并在判断结果为0且可能造成危险的控制指令的信号状态为1的条件下，将控制指令转发给所述驱动单元的保护模块。

3.如权利要求1所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的显示模块外接键盘，显示模块还用于将键盘输入的指令转发给其它相关模块。

4.如权利要求2所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的显示模块包括中央处理单元和第一连接器；中央处理单元分别通过键盘接口、现场总线接口以及视频输出接口与第一连接器连接；所述中央处理单元包括中央处理器及其外接的存储单元。

5.如权利要求1所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的通信模块包括第一处理器单元和第二连接器，第一处理器单元分别通过以太网接口、现场总线接口、开关量输入接口以及开关量输出接口与第二连接器连接；所述的以太网接口包括网络控制器以及与之连接的变压器，其中所述网络控制器与所述第一处理器单元连接。

6.如权利要求5所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的第一处理器单元还通过串口与第二连接器连接；所述的串口包括串口收发器和与之连接的光耦，其中所述光耦与所述第一处理器单元连接。

7.如权利要求1所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的逻辑模块包括第二处理器单元和第三连接器；第二处理器单元分别通过现场总线接口、开关量输入接口以及开关量输出接口连接至第三连接器；所述的开关量输入接口和开关量输出接口均包括光耦。

8.如权利要求1所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的随动模块包括第三处理器单元和第四连接器，第三处理器单元分别通过现场总线接口、SDC输入接口、开关量输入接口、DAC输出接口以及开关量输出接口与第四连接器连接；所述的DAC输出接口包括DAC端口以及与之连接的隔离器，所述的DAC端口与所述的第四连接器连接，所述的SDC输入接口包括SDC端口以及与之连接的隔离器，所述的SDC端口与所述的第四连接器连接；所述的开关量输入接口和所述的开关量输出接口均包括光耦。

9.如权利要求1所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，所述的电源模块包括依次连接的输入滤波单元、整流滤波单元、DC/DC电路、输出滤波单元和第五连接器。

10.如权利要求1～9任意一项所述的自主可控机电设备控制器，其特征在于，还包括主机机箱和从机机箱，所述电源模块、所述显示模块、所述通信模块、所述逻辑模块以及所述随动模块均置于主机机箱内部，所述驱动模块和所述保护模块均置于所述从机机箱内部。