CN211906068U - 一种基于blvds高速背板总线的分布式控制器及机箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，包括：背板，设置有多个板卡接口；主板卡，与板卡接口相连接，主板卡上设置有第一通信总线接口；多个子板卡，分别与板卡接口相连接，每个子板卡上设置有第二通信总线接口；板卡通信总线，设置于背板上，分别与第一通信总线接口和第二通信总线接口相连接，主板卡通过板卡通信总线与多个子板卡通信互连，第一通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，第二通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，板卡通信总线包括BLVDS通信总线。本实用新型采用分布式架构，提高了移植性，背板总线利用BLVDS总线取代传统的CAN总线，提高了板卡之间的通信速率以及数据信息采集速率，有利于辅助电源设备的状态数据监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及辅助供电系统通信技术领域，特别涉及一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器及机箱。
背景技术
辅助供电系统主要由辅助变流器、充电机以及蓄电池等组成，主要用于为轨道车辆中的辅助电源设备供电，并通过辅助变流器、充电机等机箱控制器实时监控各个辅助电源设备的供电状态，保证轨道车辆安全运行。
目前，就现有技术而言，辅助变流器、充电机等机箱控制器背板通信总线主要为CAN总线，通过CAN总线实现板卡之间的数据信息交互，并实时监控辅助电源设备的状态数据监控。
但采用CAN总线进行板卡之间的通信，其通信速率低，难以满足辅助电源设备大量状态数据的实时监控；数据信息采集速率低，无法满足电力电子产品向高频发展的趋势；移植性差，用于不同的项目需要修改多个板卡。
实用新型内容
为解决现有技术机箱控制器背板通信速率低以及移植性差的技术问题，本实用新型提供了一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，采用分布式架构，提高了移植性，背板总线利用BLVDS总线取代传统的CAN总线，提高了板卡之间的通信速率以及数据信息采集速率，有利于辅助电源设备的状态数据监控。
本实用新型提供的一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，包括：
背板，所述背板上设置有多个板卡接口；
主板卡，与所述板卡接口相连接，所述主板卡上设置有第一通信总线接口；
多个子板卡，分别与所述板卡接口相连接，每个所述子板卡上设置有第二通信总线接口；
板卡通信总线，设置于所述背板上，分别与所述第一通信总线接口和所述第二通信总线接口相连接，所述主板卡通过所述板卡通信总线与多个所述子板卡通信互连，所述第一通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，所述第二通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，所述板卡通信总线包括BLVDS通信总线。
进一步地，所述第一通信总线接口为多个，还包括CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口；
所述第二通信总线接口为多个，每个所述子板卡上的所述第二通信总线接口与所述第一通信总线接口的数量相同，还包括CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口；
所述板卡通信总线还包括CAN通信总线、SPI通信总线、I2C通信总线以及LVDS通信总线。
进一步地，还包括上位机通信板卡；
所述背板上设有上位机通信板卡接口，所述上位机通信板卡与所述上位机通信板卡接口相连接；
所述上位机通信板卡上设置有上位机通信接口，上位机与所述上位机通信接口相连接，所述主板卡通过所述上位机通信接口接收所述上位机的控制指令，通过所述板卡通信总线控制多个所述子板卡，并将多个所述子板卡的数据信息信号通过所述上位机通信接口发送至所述上位机。
进一步地，所述上位机通信接口包括：CAN上位机通信接口、RS485上位机通信接口、RS232上位机通信接口、MVB上位机通信接口以及以太网上位机通信接口。
进一步地，所述主板卡包括：处理器和BLVDS总线控制器，所述BLVDS总线控制器为FPGA。
进一步地，多个所述子板卡包括：模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡；
所述模拟量输出板卡、所述模拟量采集板卡、所述数字量采集板卡、所述数字量输出板卡以及所述驱动板卡均通过所述板卡通信总线与所述主板卡通信互连。
进一步地，所述背板上还设置有多个预留接口。
进一步地，还包括电源板卡；
所述背板上设有电源接口，所述电源板卡与所述电源接口相连接。
进一步地，所述BLVDS采用双向半双工通信方式。
本实用新型还提供了一种机箱，包括如上所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器。
本实用新型的技术效果或优点：
(1)本实用新型提供了一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，包括背板、主板卡、多个子板卡以及板卡通信总线，背板上设有多个板卡接口，主板卡和子板卡与板卡接口相连接，主板卡上设置有第一通信总线接口，子板卡上设置有第二通信总线接口，板卡通信总线与第一通信总线接口和第二通信总线接口相连接，第一通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，第二通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，卡通信总线包括BLVDS通信总线，本实用新型提供的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，采用分布式架构，提高了移植性，背板总线利用BLVDS总线取代传统的CAN总线，提高了板卡之间的通信速率以及数据信息采集速率，有利于辅助电源设备的状态数据监控。
(2)本实用新型提供了一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，第一通信总线接口和第二通信总线接口还包括CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口，板卡通信总线还包括CAN通信总线、SPI通信总线、I2C通信总线以及LVDS通信总线。本实用新型提供的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，包括多种背板通信方式，当需处理大量数据时，选用BLVDS总线，提高通信速率，当数据处理量不大时，可根据需要选择CAN总线、SPI总线、I2C总线或LVDS总线，通信方式多样，满足不同开发项目的需求。
(3)本实用新型提供的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，采用FPGA实现背板BLVDS总线通信，能够自定义BLVDS总线通道数以及传输速率，设计灵活。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一个基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器的板卡配置示意图；
图2为本实用新型实施例提供的各个板卡之间通信的数据传输示意图；
图3为本实用新型实施例提供的BLVDS总线拓扑图；
图4为本实用新型实施例提供的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器的背板硬件框图。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。虽然附图中公开了本实用新型的实施方式，然而应当理解，以任何形式实现本实用新型而不应被阐述的实施方式所限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为解决现有技术机箱控制器背板通信速率低以及移植性差的技术问题，本实用新型提供了一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，采用分布式架构，提高了移植性，背板总线利用BLVDS总线取代传统的CAN总线，提高了板卡之间的通信速率以及数据信息采集速率，有利于辅助电源设备的状态数据监控。
下面结合具体实施例及说明书附图，对本实用新型的技术方案作详细说明。
本实用新型涉及一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，包括：
背板，所述背板上设置有多个板卡接口；
主板卡，与所述板卡接口相连接，所述主板卡上设置有第一通信总线接口；
多个子板卡，分别与所述板卡接口相连接，每个所述子板卡上设置有第二通信总线接口；
板卡通信总线，设置于所述背板上，分别与所述第一通信总线接口和所述第二通信总线接口相连接，所述主板卡通过所述板卡通信总线与多个所述子板卡通信互连，所述第一通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，所述第二通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，所述板卡通信总线包括BLVDS通信总线。
本实施例提供了一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，采用分布式架构，提高了移植性，背板总线利用BLVDS总线取代传统的CAN总线，提高了板卡之间的通信速率以及数据信息采集速率，有利于辅助电源设备的状态数据监控。
具体地说，参考图1～图4，本实施例提供的一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，包括背板、主板卡、多个子板卡、板卡通信总线、上位机通信板卡以及电源板卡，其中，主板卡、多个子板卡、板卡通信总线、上位机通信板卡以及电源板卡均设置于背板上，主板卡通过板卡通信总线与多个子板卡通信互连，主板卡通过上位机通信板卡与上位机通信互连，电源板卡为背板上的主板卡、子板卡以及上位机通信板卡供电。
背板上设有多个板卡接口、上位机通信板卡接口以及电源接口，便于主板卡、子板卡、上位机通信板卡以电源板卡的插拔，背板上还设有多个预留接口，便于分布式控制器的拓展。
主板卡与背板上的板卡接口相连接，主板卡包括处理器和总线控制器，处理器与总线控制器相连接。主板卡上设置有第一通信总线接口，第一通信总线接口为多个，包括BLVDS通信总线接口、CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口，板卡通信总线与第一通信总线接口相连接。处理器通过上位机通信板卡与上位机通信互连，接收上位机的控制指令。
子板卡与背板上的板卡接口相连接，子板卡为多个，分别为：模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡。模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡通过板卡通信总线与主板卡中的处理器通信连接。具体地说，每个子板卡上设置有第二通信总线接口，每个子板卡上的第二通信总线接口与第一通信总线接口的数量相同，第二通信总线接口包括BLVDS通信总线接口、CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口。板卡通信总线还与第二通信总线接口相连接。
板卡通信总线设置于背板上，为提高板卡之间的通信效率以及数据信息采集速率，本实施例中优选板卡通信总线为BLVDS通信总线，总线控制器为BLVDS总线控制器，BLVDS总线控制器为FPGA。其中BLVDS通信总线分别与主板上的BLVDS通信总线接口和多个子板卡上的BLVDS通信总线接口相连接，主板卡通过BLVDS通信总线与模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡通信互连。BLVDS总线采用双向半双工通信方式，采用FPGA控制BLVDS总线通信，能够自定义BLVDS总线通道以及传输速率，设计灵活。为满足不同开发项目的需求，板卡通信总线还包括背板通信板卡CAN通信总线、SPI通信总线、I2C通信总线以及LVDS通信总线，其中CAN通信总线分别与主板卡上的CAN通信总线接口和多个子板卡上的CAN通信总线接口相连接，同样的，SPI通信总线分别与主板卡上的SPI通信总线接口和多个子板卡上的SPI通信总线接口相连接，I2C通信总线分别与主板卡上的I2C通信总线接口和多个子板卡上的I2C通信总线接口相连接，LVDS通信总线分别与主板卡上的LVDS通信总线接口和多个子板卡上的LVDS通信总线接口相连接。实际应用中，可根据不同项目需求，选择不同的板卡通信总线进行通信。
上位机通信板卡与背板上的上位机通信板卡接口相连接，上位机通信板卡上设置有上位机通信接口，上位机与上位机通信接口相连接，主板卡通过上位机通信接口接收上位机的控制指令，通过板卡通信总线控制多个子板卡，并将多个子板卡的数据信息信号通过上位机通信接口发送至上位机。具体地说，上位机通信板上还设置有与板卡通信总线相应的BLVDS通信总线接口、CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口，主板卡通过板卡通信总线与上位机通信板卡相连接，上位机通过上位机通信接口发送控制指令至主板卡的处理器，处理器通过板卡通信总线控制模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡，并将模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡的数据信息信号通过上位机通信接口发送至上位机。其中，上位机通信接口包括：CAN上位机通信接口、RS485上位机通信接口、RS232上位机通信接口、MVB上位机通信接口以及以太网上位机通信接口。可根据实际需要，选择任意一种通信方式，实现处理器与上位机的通信。
分布式控制器中还设有风扇接口，用于散热，提高分布式控制器的可靠性。
下面作为一个示例，具体描述一下基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器具体工作过程：
上电后FPGA内部变量初始化；
处理器通过BLVDS通信总线发送读模拟量采集板卡指令，待发送完成后，处理器通过BLVDS通信总线接收模拟量采集板卡的数据，待接收完成后，处理器通过BLVDS通信总线发送读驱动板卡指令，待发送完成后，处理器通过BLVDS通信总线接收驱动板卡数据，待接收完成后，处理器通过BLVDS通信总线发送写上位机通信板卡指令，待发送完成，一个循环结束，开始下一个循环。
本实施例还提供一种机箱，包括如上所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，包括：
背板，所述背板上设置有多个板卡接口；
主板卡，与所述板卡接口相连接，所述主板卡上设置有第一通信总线接口；
多个子板卡，分别与所述板卡接口相连接，每个所述子板卡上设置有第二通信总线接口；
板卡通信总线，设置于所述背板上，分别与所述第一通信总线接口和所述第二通信总线接口相连接，所述主板卡通过所述板卡通信总线与多个所述子板卡通信互连，所述第一通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，所述第二通信总线接口包括BLVDS通信总线接口，所述板卡通信总线包括BLVDS通信总线。
2.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，所述第一通信总线接口为多个，还包括CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口；
所述第二通信总线接口为多个，每个所述子板卡上的所述第二通信总线接口与所述第一通信总线接口的数量相同，还包括CAN通信总线接口、SPI通信总线接口、I2C通信总线接口以及LVDS通信总线接口；
所述板卡通信总线还包括CAN通信总线、SPI通信总线、I2C通信总线以及LVDS通信总线。
3.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，还包括上位机通信板卡；
所述背板上设有上位机通信板卡接口，所述上位机通信板卡与所述上位机通信板卡接口相连接；
所述上位机通信板卡上设置有上位机通信接口，上位机与所述上位机通信接口相连接，所述主板卡通过所述上位机通信接口接收所述上位机的控制指令，通过所述板卡通信总线控制多个所述子板卡，并将多个所述子板卡的数据信息信号通过所述上位机通信接口发送至所述上位机。
4.根据权利要求3所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，所述上位机通信接口包括：CAN上位机通信接口、RS485上位机通信接口、RS232上位机通信接口、MVB上位机通信接口以及以太网上位机通信接口。
5.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，所述主板卡包括：处理器和BLVDS总线控制器，所述BLVDS总线控制器为FPGA。
6.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，多个所述子板卡包括：模拟量输出板卡、模拟量采集板卡、数字量采集板卡、数字量输出板卡以及驱动板卡；
所述模拟量输出板卡、所述模拟量采集板卡、所述数字量采集板卡、所述数字量输出板卡以及所述驱动板卡均通过所述板卡通信总线与所述主板卡通信互连。
7.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，所述背板上还设置有多个预留接口。
8.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，还包括电源板卡；
所述背板上设有电源接口，所述电源板卡与所述电源接口相连接。
9.根据权利要求1所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器，其特征在于，所述BLVDS采用双向半双工通信方式。
10.一种机箱，其特征在于，包含如权利要求1～9任一项所述的基于BLVDS高速背板总线的分布式控制器。
Priority Applications (1)
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| CN202021049618.4U CN211906068U (zh) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | 一种基于blvds高速背板总线的分布式控制器及机箱 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202021049618.4U CN211906068U (zh) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | 一种基于blvds高速背板总线的分布式控制器及机箱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=73265957
Family Applications (1)
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| CN202021049618.4U Active CN211906068U (zh) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | 一种基于blvds高速背板总线的分布式控制器及机箱 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211906068U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112882424A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-01 | 武汉中元华电科技股份有限公司 | 电力系统数据采集系统及方法 |
| CN113961501A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-21 | 珠海吉瓦科技有限公司 | Ems控制器及其即插即用控制方法 |
| WO2024087184A1 (zh) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | 宁德时代未来能源(上海)研究院有限公司 | 储能阀集控装置、储能阀控制方法和储能系统 |
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2020
- 2020-06-09 CN CN202021049618.4U patent/CN211906068U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN112882424A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-01 | 武汉中元华电科技股份有限公司 | 电力系统数据采集系统及方法 |
| CN113961501A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-21 | 珠海吉瓦科技有限公司 | Ems控制器及其即插即用控制方法 |
| CN113961501B (zh) * | 2021-09-17 | 2024-06-21 | 珠海吉瓦科技有限公司 | Ems控制器及其即插即用控制方法 |
| WO2024087184A1 (zh) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | 宁德时代未来能源(上海)研究院有限公司 | 储能阀集控装置、储能阀控制方法和储能系统 |
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