[发明专利]一种自动化控制系统及方法

权利要求书

1.一种自动化控制系统，其特征在于：包括负载模块、Q-SEVEN模块和通讯控制模块，

所述负载模块，用于为系统提供电源、调试接口、外设接口、人机界面接口；

所述Q-SEVEN模块，作为系统的控制中心，运行上层应用程序，提供人机界面，下达控制和查询命令，接收并处理被控制设备状态；

所述通讯控制模块，完成对目标设备的控制、查询及状态监视任务；

所述的通讯控制模块包括：支持PCI-E高速IO的FPGA、SD-RAM构成的主存储器、FLASH构成的固存、网络控制芯片及PHY构成的以太网物理层及数据链路层；

所述FPGA上加载的逻辑包括：用于运行PowerLink协议栈和控制软件的软核CPU，软核SOC的内部总线，用于与Q-SEVEN模块连接的PCI-E控制器，用于读写主存储器的内存控制器，用于控制PowerLink链路的以太网控制器。

2.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述的通讯控制模块与Q-SEVEN模块之间经过负载模块上的连接器采用PCI-E总线连接，且通讯控制模块作为Q-SEVEN模块的一个标准PCI-E设备存在。

3.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述的负载模块包括：为自身及Q-SEVEN模块和通讯控制模块供电的电源，采用VGA或HDMI格式的视频输出芯片及连接器、用于输入输出调试信息的串口、用于连接输入设备的USB接口、用于外部存储器的SD连接器、用于连接Q-SEVEN模块的MXM连接器、用于连接通讯控制模块的5767130连接器。

4.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述Q-SEVEN模块的上运行的软件包括：具有人机界面的操作系统，通讯控制模块在操作系统下的驱动程序，具有设备控制、查询、状态监视功能的上层应用软件。

5.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：软核CPU上运行的程序包括：用于与目标设备通讯的PowerLink协议栈，控制目标设备功能的控制子程序，查询目标设备寄存器的查询子程序，处理、记录及显示自身及目标设备状态的状态监视子程序。

6.一种自动化控制方法，所述方法由如权利要求1-5之一所述的自动化控制系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

负载模块加电，同时为Q-SEVEN模块与通讯控制模块提供所需电源，Q-SEVEN模块与通讯控制模块分别初始化；

Q-SEVEN模块从负载模块连接的外存储器加载操作系统，初始化通讯控制模块的驱动程序，并在人机界面就绪；

通讯控制模块上的FPGA从配置电路加载逻辑，软核CPU就绪后，PCI-E控制器响应Q-SEVEN模块对PCI-E设备的初始化，CPU从FLASH默认位置加载PowerLink协议栈，加载控制、查询、状态监控程序，控制、查询程序就绪，状态监控程序即开始自动读取目标设备主要寄存器，并存入主存预留的栈空间，当栈空间达到预设满度后，向Q-SEVEN模块发出中断，Q-SEVEN模块上的操作系统响应中断并将通讯控制模块上报的数据读入内存，进行显示和记录；

用户从人机界面查询目标设备状态，确认目标设备工作正常，下达相应的指令，或者系统在无人值守状态下自动开始执行预配置指令；指令通过PCI-E总线下达给通讯控制模块，通讯控制模块根据命令类型，对目标设备进行控制、查询。