[发明专利]一种用于高温水解过程的电控系统

说明书

一种用于高温水解过程的电控系统，这套装置主要由ARM模组、FPGA模组，参数存储模块，以及终端执行部件组成。上位机通过通信接口将控制参数发送至底层ARM模组，ARM模组将系统运行参数存储在参数存储模块，ARM模组在进一步的接到上位机的开始命令后，ARM芯片模组和FPGA芯片模组经过存储模块后调取对应的执行参数后，对终端执行部件执行对应的命令。传统的控制系统过分依赖上位机，实时性和通用性差，给应用人员带来很大困难。本系统基于大规模集成电路系统，通过综合使用ARM和FPGA两种不同类型的芯片，将算法嵌入到硬件系统中，一方面加快了硬件执行的效率和准确度，另外一方面，增加了系统的通用性。

技术领域

本发明涉及分析仪器自动控制领域，尤其涉及一种高温水解自动控制系统。

背景技术

高温水解装置作为一种实验前处理装备，传统控制方式以上位机通过不同的控制接口或者控制协议，分别控制针阀、开关阀、注射泵、燃烧炉等设备，这种控制方式繁琐，实时性和通用性差，给应用人员带来很大困难，同时也不利于高温水解设备和后续分析设备如离子色谱仪的联用。本系统基于大规模集成电路系统，通过综合使用ARM和FPGA两种不同类型的芯片，将算法嵌入到硬件系统中，加快了硬件执行的效率和准确度，同时增加了系统的通用性。

发明内容

本系统可脱离上位机自行运行，通过FPGA模组和ARM模组的相互配合，通过对存储模块中相关参数调用后可执行对应的高温水解流程并配合后续离子色谱的工作。

FPGA模组主要用来控制包括但不限于舵机、同步器等实时性要求高的终端执行设备。

ARM模组主要用来控制流程性的执行终端，包括但不限于开关阀、针阀、燃烧炉、两通阀、六通阀等，同时实时获取高温水解设备的温度、各阀门状态、气压流量等设备信息。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的电控系统原理结构图；

图2为本发明的一个实施例的ARM模组原理图；

图3为本发明的一个实施例的FPGA模组原理图；

图4为本发明一个实施例的系统运行参数修改的流程图；

图5 为本发明一个实施例的用于高温水解仪和离子色谱仪联用的流程图。

具体实施方式

现结合附图和实施例作进一步的说明。

一种用于高温水解过程的电控系统工作过程简述如下：

一种可选的实施方式如图1所示：上位机通过通信接口（1）将控制参数发送至底层ARM模组（2），ARM模组（2）将系统运行参数经过FPGA模组（3）存储在参数存储模组（4），ARM模组（2）在进一步的接到上位机的开始命令后，ARM芯片模组和FPGA芯片模组通过调取参数存储模块（4）中对应的执行参数后，对终端执行部件（5）执行对应的命令。

在一种可选的实施方式中，ARM模组（2）包括核心处理器（6）、板级通信接口（9）、24V驱动电路（10）、5V信号隔离/驱动，如图 2虚线框内所示。

本系统通过通信接口（1）接收起始\停止或者修改运行参数等的命令，或者通过通信接口向上位机发送高温水解设备运行参数。核心处理器（6）预装嵌入式操作系统，功能包括但不限于时钟管理、系统控制、参数传输等。核心处理器（6）产生的控制信号一方面给到24V驱动电路（10），或者5V信号隔离/驱动（8）电路，同时本系统也设计了板级通信接口（9）。24V驱动电路（10）、5V信号隔离/驱动（8）电路、板级通信接口根据终端执行模块（5）的类型和驱动要求，驱动对应的执行模块执行动作。板级通信接口（9）同时负责和FPGA模组（3）之间的通信，通信形式包括但是不限于SPI,RS232,I²C。