[实用新型]基于双核的电力电子装置EtherCAT通讯管理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子装置领域，具体涉及基于双核的电力电子装置EtherCAT通讯管理装置。 

背景技术

电力电子装置是由各类电力电子电路组成的装置，用于大功率电能的变换和控制。电力电子装置控制系统一般包括控制部分，保护部分，录波部分，数据采集部分，阀组部分等组成，各部分组成控制系统需要一种可靠的通讯总线进行数据交换。目前用于该领域的总线有SPI总线，CAN总线，RS485总线及各种工业以太网总线。随着电力电子装置在中高压上的应用，电压不断提高，容量不断加大，由于受目前开关器件电压电流水平的限制，设计高电压大容量的电力电子装置需要将多个阀组模块级联才能满足要求，这样系统变的越来越复杂，通信从站数大量增加，控制量增多，需要传输的数据大量增加，而电力电子装置的控制周期很短，并且要求各从站之间有时钟同步，为达到良好的控制效果，需要一种快速实时总线在各模块间进行数据交换。EtherCAT是一种实时工业以太网总线，此种总线通讯速率高，可接从站数量多，数据吞吐量大，各从站间可以实现同步。用于电力电子装置的EtherCAT总线的快速实时运行需要一种通讯管理装置实时的对EtherCAT总线网络进行配置管理，运行管理，基于以上特点，提出了一种基于双核的电力电子装置EtherCAT通讯管理装置。 

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种实时性好，可靠性高的电力电子装置EtherCAT通讯管理装置，其可以用于各种基于EtherCAT总线的电力电子装置的通讯管理，对各个分布式的从站进行网络初始化，网络配置，组织发送报文及网络故障诊断 

本实用新型提供的一种基于双核的电力电子装置EtherCAT通讯管理装置，其改进之处在于，所述装置包括控制模块和外围设备； 

所述控制模块与所述外围设备连接。 

其中，所述控制模块包括双核处理器和CPLD；所述双核处理器集成在一块芯片上，通过数据线和所述CPLD连接。 

其中，所述双核处理器采用DSP内核和ARM内核双核集成；所述DSP内核和ARM内核之间通过DSPLINK进行通信。 

其中，所述外围设备包括SPIFLASH存储模块、SRAM存储模块、DDR存储模块、FRAM存储模块、EtherCAT总线接口模块、RS232调试接口模块、LCD触摸屏模块、以太网接口模块、光入光出模块和开入开出模块； 

所述SPIFLASH存储模块、SRAM存储模块、DDR存储模块、FRAM存储模块、EtherCAT总线接口模块、RS232调试接口模块、LCD触摸屏模块和以太网接口模块分别与所述双核处理器连接； 

所述光入光出模块和开入开出模块分别与所述CPLD连接。 

其中， 

所述SPIFLASH存储模块采用ST公司的64M位大容量FLASH芯片M25P64； 

所述SRAM存储模块采用CYPRESS公司的256K字的静态缓存芯片CY71041V33； 

所述DDR存储模块采用MICRON公司的512M位的双倍速率同步动态随机存储芯片MT46H32M16； 

所述FRAM存储模块采用RAMTRON公司的64K位的FM24CL64B； 

所述EtherCAT总线接口模块采用Beckhoff公司的EtherCAT总线接口芯片ET1100，该总线接口模块包括三种接口：LVDS接口、MII接口和在MII接口上扩展的光纤接口； 

所述RS232调试接口模块采用MAXIM公司的RS232接口控制芯片MAX232； 

所述LCD触摸屏模块采用SHARP公司的6.4寸分辨率为640x480的TFT彩色液晶屏LQ64D3436； 

所述以太网接口模块采用WIZNET公司的包含有以太网协议栈的芯片W5300； 

所述光入光出模块和开入开出模块用于所述通讯管理装置与其他装置的同步接口。 

与现有技术比，本实用新型的有益效果为： 

1）该装置功能强大，可用于各种基于EtherCAT总线的电力电子装置的实时通讯管理，可以对星型，环形等各种拓扑结构的网络进行通讯管理。 

2）该装置CPU为DSP+ARM双核架构，ARM与DSP协同工作，通过DSPLINK进行信息交互，发挥了EtherCAT总线的速度快及数据吞吐量大的特点，满足了电力电子装置的实时性要求。 

3）该装置DSP负责实时管理EtherCAT运行，ARM负责网络配置及监控，在EtherCAT运行时可以在线进行网络配置，而不影响电力电子装置的正常运行。