[发明专利]一种搅拌站称重仪表的分布式控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种搅拌站称重仪表的分布式控制装置及控制方法。

背景技术

在混凝土搅拌站中，工业控制计算机对于各个物料的称重仪表的现有的控制方式CPU必须实时的不间断的轮询各个物料的称重仪表的参数信息，而在查询和接收称重仪表的参数过程中都需要根据称重仪表的通信协议进行不断的重复的组帧。同时CPU还需要开辟内存区域来实时存储称重仪表的参数，使得计算机CPU长期工作于高负载情况下。这种情况不利于整个搅拌站系统的稳定工作，存在安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种搅拌站称重仪表的分布式控制装置及控制方法，其目的在于克服现有技术中的混凝土搅拌站系统的工业控制计算机的CPU处于高负载的工况，容易引起混凝土搅拌站系统的工作不稳定的问题。

一种搅拌站称重仪表的分布式控制装置，包括工控机、称重仪表及CAN通信总线，工控机通过CAN通信总线控制称重仪表，还包括设置于工控机与CAN总线之间的实现装置，所述实现装置包括PCI桥、FPGA芯片、控制器及CAN收发器，所述PCI桥、FPGA芯片、控制器及CAN收发器依次进行通信连接；

所述实现装置通过PCI桥与工控机相连，所述实现装置通过CAN收发器与CAN通信总线相连。

所述实现装置还包括设置于所述控制器与CAN收发器之间的光耦隔离器。

一种搅拌站称重仪表的分布式控制方法，采用所述的搅拌站称重仪表的分布式控制装置，工控机通过PCI桥将控制指令发送到实现装置中的控制器，实现装置通过CAN通信总线采集称重仪表的数据并对称重仪表进行控制，采集的称重仪表的数据存储于FPGA芯片中。

有益效果

本发明提供了一种搅拌站称重仪表的分布式控制装置及控制方法，该控制装置通过在工控机与CAN总线之间设置实现装置，工控机发出控制指令到实现装置中的控制器，利用实现装置完成查询和接收称重仪表的实时参数，免去工控机需要发送数十帧CAN数据的繁琐过程，大大减轻工控机CPU的负荷，避免了工控机CPU与底层直接进行CAN通信；由实现装置中的FPGA存储称重仪表的参数，替代了由CPU开辟缓存区间来存储大量数据；该控制方法只需利用工控机发出简单的预设指令即可实现对整个搅拌站的实时监控，提高了工作效率，降低了故障发生率。

附图说明

图1为本发明搅拌站称重仪表的分布式控制装置的结构示意图；

图2为本发明实现装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1和图2所示为本发明搅拌站称重仪表的分布式控制装置的结构示意图和实现装置的结构示意图，一种搅拌站称重仪表的分布式控制装置，包括工控机、称重仪表及CAN通信总线，工控机通过CAN通信总线控制称重仪表，还包括设置于工控机与CAN总线之间的实现装置，所述实现装置包括PCI桥、FPGA芯片、控制器及CAN收发器，所述PCI桥、FPGA芯片、控制器及CAN收发器依次进行通信连接；

所述实现装置通过PCI桥与工控机相连，所述实现装置通过CAN收发器与CAN通信总线相连。

所述实现装置还包括设置于所述控制器与CAN收发器之间的光耦隔离器。

光耦隔离器实现了内部信合和外部信号的光耦隔离，为实现装置提供了一层保护措施。

一种搅拌站称重仪表的分布式控制方法，采用所述的搅拌站称重仪表的分布式控制装置，工控机通过PCI桥将控制指令发送到实现装置中的控制器，实现装置通过CAN通信总线采集称重仪表的数据并对称重仪表进行控制，采集的称重仪表的数据存储于FPGA芯片中。

工控机在调用Windows操作系统驱动程序API接口函数时，每次都需要传入一次指令参数。传入的指令参数根据首字母来进行分类，共分为10类。传入指令参数后根据指令类型的不同，搅拌站应用程序可进一步判断是否需要接收指令处理的返回参数。

以下是对各类指令的简要说明：

表1指令说明

如CNN命令为设定物料种类，NN表示每站的物料种类(ASCII码)，总共有十六个字符。第一个N代表第一个站的物料种类，可填的值为“0”,“1”,“2”,“3”或”4”。(设定为“0”与设定为“1”的作用相同，而设定大于4的数值会被强制成为4)

发送“C1111222233334444”：设定第一到第四站为一种物料，第五到第八站为两种物料，第九到第十二站为三种物料，第十三到第十六站为四种物料；