[发明专利]一种主动变能点扫描电源的快响应扫描控制系统及方法

权利要求书

1.一种主动变能点扫描电源的快响应扫描控制系统，其特征在于，该快响应扫描控制系统包括AD板、快连锁接口板、状态板、FPGA控制器和PWM背板；

所述AD板用于获取主动变能点扫描电源中每一支路的反馈电流；

所述快连锁接口板用于接收治疗终端发送的快连锁信号以及向治疗终端反馈主动变能点扫描电源的快连锁运行状态，所述快连锁信号包括连锁电平信号和换点脉冲信号，连锁电平信号用于对治疗过程的安全连锁控制，换点脉冲信号用于控制治疗过程中电流值的实时切换；

所述状态板用于将快连锁信号与反馈电流进行实时同步；以及根据主动变能点扫描电源内部的电路传感器反馈的状态信号，判断主动变能点扫描电源内部是否发生故障，如果发生故障则实时反馈故障信号至所述FPGA控制器；

所述FPGA控制器用于接收治疗终端一次性发送的主动扫描要求和待扫描物体的多层治疗数据，当接收到治疗终端发送的换点或换层事例时，根据主动扫描要求、待扫描物体的多层治疗数据、换点或换层事例、快连锁信号、故障信号和所述状态板的实时同步结果，实时监测并确定主动变能点扫描电源的输出电流控制信号；

所述PWM背板用于根据所述FPGA控制器实时确定的输出电流控制信号，实时产生多路PWM光信号，并发送至主动变能点扫描电源，以控制主动变能点扫描电源的主电路，实现对待扫描物体的换层控制和换点控制；

所述FPGA控制器包括底板、FPGA核心控制板和EPCS芯片，其中，所述FPGA核心控制板的片上系统包括第一CPU、第二CPU、换层控制器、主动点扫描控制模块、电流复合调节器、EPCS控制器、FLASH控制器、UART控制器、定时器控制器和以太网控制器；

所述底板上设置有Max485接口、96针总线接口、以太网接口、光纤接口和所述FPGA核心控制板，所述Max485接口通过SPI总线连接所述状态板，所述96针总线接口通过SPI总线连接所述PWM背板和快连锁接口板；

所述第一CPU用于通过以太网接口接收并存储治疗终端一次性发送的主动扫描要求和待扫描物体的多层治疗数据，根据所述换层控制器发送的硬件信号中指示的待扫描物体的层号和主动扫描要求，对多层治疗数据进行选择，并发送至所述第二CPU；通过所述快连锁接口板向治疗终端反馈主动变能点扫描电源的快连锁运行状态；将治疗终端发送的开关机或故障复位命令发送至所述状态板；接收所述第二CPU反馈的输出电流控制信号；

所述第二CPU用于根据快连锁信号中的换点脉冲信号，从所选层的治疗数据中选择某一治疗数据值，并发送至所述电流复合调节器；以及根据所述状态板的实时同步结果，实时监测输出电流控制信号并发送至所述第一CPU；

所述换层控制器用于通过所述光纤接口接收治疗终端发送的换点或换层事例，产生硬件信号，并发送至所述第一CPU；

所述主动点扫描控制模块用于根据预先设定的连锁要求、快连锁信号中的连锁电平信号和所述状态板发送的故障信号，对所述电流复合调节器电流控制信号的输出进行实时控制；

所述电流复合调节器用于根据预先设定的输出电流阈值、治疗数据值、快连锁信号中的换点脉冲信号以及所述主动点扫描控制模块的控制信号，反馈调节输出电流控制信号；

所述EPCS控制器用于控制所述EPCS芯片的工作；

所述FLASH控制器用于存储所述第一CPU和第二CPU所使用的应用程序代码；

所述UART控制器用于实现所述状态板与FPGA核心控制板之间的数据通信；

所述定时器控制器用于对所述第一CPU和第二CPU所使用的应用程序进行定时控制；

所述以太网控制器用于提供所述FPGA核心控制板上的以太网接口。

2.如权利要求1所述的一种主动变能点扫描电源的快响应扫描控制系统，其特征在于，主动扫描要求包括治疗启动位置、治疗结束位置、治疗暂停和治疗恢复，待扫描物体的多层治疗数据包括待扫描物体每一层治疗的位置电流数据、点数、层数和换层数据。