CN201638069U

CN201638069U - 一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置

Info

Publication number: CN201638069U
Application number: CN2009202794908U
Authority: CN
Inventors: 张霞; 韩兵; 李金龙; 王丰年
Original assignee: HT-HYSA SECURITY TECHNOLOGY ENGINEERING Co Ltd; 8358 Research Institute of 3th Academy of CASC
Current assignee: HT-HYSA SECURITY TECHNOLOGY ENGINEERING Co Ltd; 8358 Research Institute of 3th Academy of CASC
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-18

Abstract

本实用新型属于分布式机电设备控制装置，具体涉及一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置。本实用新型的目的是实现多种机电设备组网后统一控制。其特征上：所述的CPU系统包括CPU、SDRAM、NORFLASH、SSD固态盘、NVRAM和内部总线；I/O接口为五个输入接口和八个输出接口；扩展接口实现串行接口通讯、网络接口通讯和SD卡接口通讯，它包括两个RS232接口、一个RS485电平异步串行接口、两个10M/100M网络接口和SD卡接口。本实用新型实现了在节点控制工作模式下和网络级联模式下对机电设备的控制，同时，还可在维护模式下工作，实现系统维护。

Description

一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置

技术领域

本实用新型属于一种分布式机电设备控制装置，具体涉及一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置。

背景技术

随着机电设备的普遍应用，现在某一建筑中，或某一系统中现已包含几十种类型，上百台设备，每类设备的接口均不统一，例如，电梯模块使用Modbus总线接口、火灾报警模块使用RS232接口、自动门模块使用LonWorks总线接口等等。实现如此繁多设备的有效控制，达到智能、自动、区域管理、节能等目标，则需将各种资源整合起来，构成机电设备网络，进行统一控制。虽然机电设备均有专用控制设备，但现有的控制装置主要针对单一控制对象，利用独立接口对某一特定的机电设备进行控制，造成各子系统均是孤立的，不能互连互操作，无法满足整个系统的集成要求。即使采用现有控制装置组网，由于接口的不统一，也将使网络方案和控制方法异常复杂，无法达到集成目的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现多种机电设备组网后的统一控制的带有操作系统的分布式机电设备控制装置。

本实用新型是这样实现的：

一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，包括CPU系统、扩展接口和I/O接口，其中，所述的CPU系统包括CPU、SDRAM、NORFLASH、SSD固态盘、NVRAM、数据总线、地址总线和控制总线；CPU通过数据总线、地址总线和控制总线发送控制指令完成对SDRAM、NORFLASH和SSD的控制；SSD固态盘用于存储可执行程序和数据；NORFLASH用来存储固化Linux2.6操作系统；SDRAM带有操作系统的分布式机电设备控制装置启动后，将NORFLASH中的操作系统和SSD固态盘中的可执行程序搬移到SDRAM运行；NVRAM记录实时数据，并在无电的情况下保持数据不丢失，作为系统实时数据备份使用；数据总线、地址总线和控制总线分别实现数据交换、地址输出和控制信号输出；I/O接口为五个输入接口和八个输出接口，输入用来接通拨码开关，输出用来驱动LED灯，标识系统状态；扩展接口实现串行接口通讯、网络接口通讯和SD卡接口通讯，它包括两个RS232接口、一个RS485电平异步串行接口、两个10M/100M网络接口和SD卡接口。

如上所述的可执行程序包括实现远程控制功能的WEB服务界面程序和实现对现场机电设备控制的应用程序。

如上所述的CPU采用ARM920系列芯片中的EP9315实现；SSD固态盘带有USB接口，其容量为2GB；NORFLASH的容量为32MB；SDRAM为128MB；NVRAM为2MB；I/O接口采用Lattic公司的LC4064V芯片进行I/O口扩展；两个10M/100M网口中，一个网口为ARM9芯片资源自带，通过BROADCOM公司的BCM5221KPT芯片扩展了HPY协议，另一个利用SXIS公司的AX88796BLI通过总线驱动，完全扩展一个独立网口；SD卡接口利用ARM芯片SPI接口扩展，支持2GB读写。

如上所述的两个RS232接口和一个RS485电平异步串行接口中串并转换为ARM9芯片资源自带，其中两个RS232接口扩展了RS232电平驱动电路，另一个，RS485电平异步串行接口扩展了RS485电平驱动电路；两个网口对外输出均采用了HanRun公司的HR911105A作为网络接口驱动电路和连接电路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用I/O接口和扩展接口实现串行接口通讯、网络接口通讯和SD卡接口通讯，实现了在节点控制工作模式下和网络级联模式下对机电设备的控制，同时，还可在维护模式下工作，采用开发计算机通过主干网向本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置发送系统维护命令及系统维护数据，实现了系统维护。

附图说明

图1是本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置的结构原理图；

图2是本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置在节点控制工作模式下工作时的工作模式示意图；

图3是本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置在网络级联工作模式下工作时的工作模式示意图；

图4是本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置在节点在维护模式下工作时的工作模式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置进行介绍：

如图1所示，一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，包括CPU系统、扩展接口和I/O接口。CPU系统包括CPU、SDRAM、NORFLASH、SSD固态盘、NVRAM和内部总线。CPU通过内部总线发送控制指令完成对SDRAM、NORFLASH和SSD的控制，它采用ARM920系列芯片中的EP9315实现。SSD固态盘用于存储可执行程序和数据，上述可执行程序包括实现远程控制功能的WEB服务界面程序、实现对现场机电设备控制的应用程序，在本实施例中，采用容量为2GB的带有USB接口的SSD固态盘。NORFLASH用来存储固化Linux2.6操作系统，在本实施例中，采用32MBNORFLASH。SDRAM在本实用新型的有操作系统的分布式机电设备控制装置启动后，将NORFLASH中的操作系统和SSD固态盘中的可执行程序搬移到SDRAM运行，在本实施例中，采用128MB的SDRAM。NVRAM记录实时数据，并在无电的情况下保持数据不丢失，作为系统实时数据备份使用，在本实施例中，采用2MB的NVRAM。内部总线包括数据总线、地址总线和控制总线，它们分别实现数据交换、地址输出和控制信号输出，它们采用现有技术实现。

I/O接口为五个输入接口和八个输出接口，输入用来接通拨码开关，输出用来驱动LED灯，标识系统状态，在本实施例中，采用Lattic公司的LC4064V芯片进行I/O口扩展。

扩展接口实现串行接口通讯、网络接口通讯和SD卡接口通讯，它包括两个RS232接口、一个RS485电平异步串行接口、两个10M/100M网络接口和SD卡接口。上述两个RS232接口和一个RS485电平异步串行接口中串并转换为ARM9芯片资源自带，其中两个RS232接口扩展了RS232电平驱动电路，另一个，RS485电平异步串行接口扩展了RS485电平驱动电路。两个10M/100M网口中，一个网口为ARM9芯片资源自带，通过BROADCOM公司的BCM5221KPT芯片扩展了HPY协议；另一个利用SXIS公司的AX88796BLI，通过总线驱动，完全扩展了一个独立网口。两个网口对外输出均采用了HanRun公司的HR911105A作为网络接口驱动电路和连接电路。SD卡接口利用ARM芯片SPI接口扩展，可支持2GB读写。

存储在NORFLASH中的Linux2.6操作系统包括Linux2.6内核系统和驱动程序。Linux2.6内核系统主要用来控制CPU系统的运行、内存分配、任务调度和ARM芯片自带的异步串行、网络通讯接口驱动、在该操作系统下进行应用程序二次开发和系统维护。驱动程序用来驱动扩展网口、SD卡和I/O接口。扩展网口驱动对扩展的独立网口进行网络协议驱动；SD卡驱动对SD卡接口的SPI进行了SD协议驱动。

在该操作系统下进行应用程序二次开发和系统维护是指开发计算机在telnet环境下进行应用程序开发，开发后将系统维护命令及系统维护数据通过telnet环境将应用程序发送给本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置的通过10M/100M网络接口接收，并保存至控制装置的固态盘中(支持2GB)，修改固态盘中的启动文件，即可在控制装置中实现应用程序运行。

如图2所示，本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置在节点控制工作模式下工作时，外界控制指令通过10M/100M网络接口传输到CPU，CPU根据设定程序，启动相应可执行程序，通过RS232接口或RS485电平异步串行接口发送给相应机电设备，实现对相应机电设备的控制。在图2中，控制装置表示本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置。

如图3所示，本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置在网络级联工作模式下工作时，网络包括服务器、客户端、主干网和若干管理区域，本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置安装在某一管理区域中。服务器发送某一控制指令，并通过主干网传输至本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，上述控制指令通过一个10M/100M网络接口传输至CPU，CPU根据设定程序，启动相应可执行程序，通过另一个10M/100M网络接口发送给该管理区域的控制装置，实现对该管理区域的控制。在图3中，中继控制装置和控制装置均表示本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置。

如图4所示，本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置在维护模式下工作时，开发计算机通过主干网向本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置发送系统维护命令及系统维护数据，本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置的通过10M/100M网络接口接收，并保存至控制装置的固态盘中(支持2GB)，修改固态盘中的启动文件，即可在控制装置中实现应用程序运行。在图4中，控制装置表示本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置。

本实用新型的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置具备了多种通讯接口和控制接口。能够支持机电网络设备控制程序移植，满足多种机电设备组成的机电网络控制要求。该装置的级联通讯方式，满足机电网络区域管理要求。

Claims

1.一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，包括CPU系统、扩展接口和I/O接口，其特征在于：所述的CPU系统包括CPU、SDRAM、NORFLASH、SSD固态盘、NVRAM和内部总线；I/O接口为五个输入接口和八个输出接口；扩展接口包括两个RS232接口、一个RS485电平异步串行接口、两个10M/100M网络接口和SD卡接口。

2.根据权利要求1所述的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，其特征在于：所述的CPU采用ARM920系列芯片中的EP9315实现；SSD固态盘带有USB接口，其容量为2GB；NORFLASH的容量为32MB；SDRAM为128MB；NVRAM为2MB；I/O接口采用Lattic公司的LC4064V芯片进行I/O口扩展；两个10M/100M网口中，一个网口为ARM9芯片资源自带，通过BROADCOM公司的BCM5221KPT芯片扩展了HPY协议，另一个利用SXIS公司的AX88796BLI通过总线驱动，完全扩展一个独立网口；SD卡接口利用ARM芯片SPI接口扩展，支持2GB读写。

3.根据权利要求2所述的一种带有操作系统的分布式机电设备控制装置，其特征在于：所述的两个RS232接口和一个RS485电平异步串行接口为ARM9芯片资源自带，其中两个RS232接口扩展了RS232电平驱动电路，另一个，RS485电平异步串行接口扩展了RS485电平驱动电路；两个网口对外输出均采用了HanRun公司的HR911105A作为网络接口驱动电路和连接电路。