基于FPGA的安全ePLC的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的集中化和大型化，工業(yè)事故對生命、財產(chǎn)和環(huán)境造成的損害也越來越巨大，市場對安全控制系統(tǒng)的需求也越來越大。本文設(shè)計了基于1oo2D系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全控制系統(tǒng)模型。利用FPGA技術(shù)和BLVDS技術(shù)，在較少消耗MCU資源的前提下，完成了必要的安全功能。論文主要完成了以下工作：
　　1)通過研究IEC61508標(biāo)準(zhǔn)中的安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種基于1oo2D結(jié)構(gòu)的高性能安全控制系統(tǒng)模型，包括冗余電源模塊、主控制模塊、安全輸

2、入/輸出模塊和背板模塊。
　　2)將開放的ePLC技術(shù)與FPGA技術(shù)相融合實現(xiàn)主控制模塊功能，設(shè)計了各模塊的結(jié)構(gòu)圖，并給出了功能模塊的關(guān)鍵電路的硬件實現(xiàn)。
　　3）設(shè)計了一套完整的基于FPGA技術(shù)與BLVD技術(shù)的模塊間可靠通信機制，做到FPGA對冗余模塊，安全I(xiàn)/O模塊數(shù)據(jù)的交互。對ePLC引擎進(jìn)行了改寫，增加了同步功能，實現(xiàn)了冗余主控制模塊間的同步與診斷。
　　4）通過實驗驗證了以FPGA技術(shù)與BLVDS技術(shù)實現(xiàn)的通