2、控制系统硬件设计
控制系统由控制器与测控模块组成;其中测控模块包括I/O模块与测量模块,均采用模块化设计,针对设备所需的配置进行模块式增减;而控制器仅需针对不同配置的设备作出相应的软件设置或调整。这样不仅能低成本地采集设备整机运行参数;又能提高控制系统的集成度,减小控制模块的体积。控制系统硬件框架如图2所示,控制器获得测量模块将所采集设备整机参数后,根据控制设定对I/O模块进行I/O与PID控制输出。
控制器与I/O模块、测量模块间采用基于485接口Modbus协议的通讯方式。由于Modbus总线广泛应用于仪器仪表、智能高低压电器、变送器、可编程控制器、人机界面、变频器、现场智能设备等诸多领域,因此,使得控制器与I/O模块、测量模块拥有极大的可扩展性与独立成为产品的可能性。
2.1 控制器硬件设计
本嵌入式控制器是基于ARM Cortex-A9四核微处理器的硬件开发平台,主要负责控制系统中人机界面的运行、逻辑运算、I/O与PID控制。硬件平台采用的Exynos4412处理器拥有高性能的数据处理能力以及较为完备的硬件接口,为构建Linux嵌入式系统提供了良好的硬件基础。控制器硬件开发平台的功能框图如图3所示,板载WIFI、3G模块、10M/100M自适应网卡、10.1寸触摸LCD、4路USB HOST等。