一种轻量化加速器的控制系统的制作方法

1.本发明涉及一种轻量化加速器的控制系统，适用于加速器技术领域。


背景技术：

2.探伤用电子直线加速器多为固定式，使用plc作为控制系统，其优点是工作稳定可靠、编程方便简单、可扩展性好；缺点是价格较高，体积大，i/o口的引出数量固定。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种轻量化加速器的控制系统。
4.实现本发明目的的技术解决方案为：一种轻量化加速器的控制系统，包括核心板、数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板、电隔离板和继电器板，所述核心板包括：
5.用于下载和调试代码的下载调试模块；
6.用于将模拟电路和数字电路分开供电的模拟/数字电路供电模块；
7.用于核心板与外接网络设备连接进行通讯的以太网模块；以及
8.对核心板进行接口功率缓冲的缓冲器模块；
9.其中核心板为stm32单片机，所述核心板通过模拟/数字电路供电模块分别与数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板连接，所述隔离板和继电器板设置有多个，所述隔离板分别与数字量i/o扩展板、核心板连接，所述继电器板分别与模拟量i/o扩展板、核心板连接。
10.进一步地，所述stm32单片机的型号为stm32h750。
11.进一步地，所述数字量i/o扩展板包括输入信号和输出信号，其中输入信号包括控制指令、故障点、加速器状态、剂量率、重复频率的信号；输出信号包括继电器控制、状态灯、蜂鸣器的信号。
12.进一步地，所述模拟量i/o扩展板包括输入信号和输出信号，其中输入信号包括加速管电子枪平均电流和枪灯丝电流、磁控管平均电流和管灯丝电流、真空电流、位置信号、误差信号、充电电压、充电回值的信号；输出信号包括充电电压给定的信号。
13.进一步地，所述继电器板由多个继电器组合。
14.进一步地，所述隔离板为压频-频压式光电隔离板。
15.本发明与现有技术相比，其显著优点在于：本发明通过核心板与数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板、压频-频压式光电隔离板和继电器板进行组合，形成分立式结构，可根据实际上数字量和模拟量的i/o口的需求，进行自由组合，并且整个结构相对于传统加速器采用的plc控制，使得加速器的体积小，可广泛应用于野外船舶、铁轨、管道等的无损检测需求，方便携带，采用的压频-频压式光电隔离板，保证信号在高压侧和低压侧的隔离，并且具有抗干扰能力，以获得准确数据。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他附图。
17.图1是本发明系统结构图。
具体实施方式
18.为了更清楚的对本发明进行说明，下面给出具体实施例以进行进一步的说明。
19.结合图1，一种轻量化加速器的控制系统，包括核心板、数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板、隔离板和继电器板，隔离板为压频-频压式光电隔离板，核心板包括下载调试模块、模拟/数字电路供电模块、以太网模块、缓冲器模块和状态指示灯模块，其中核心板为stm32单片机，stm32单片机的型号为stm32h750，stm32单片机有168个通用i/o口，具有mac链路层，通过使用lan8720芯片(物理层phy)构成以太网通讯模块；支持ucosii实时操作系统，满足系统大工程多任务的要求，有高达400mhz的主频，满足对控制和数据传输速度的要求，stm32单片机上的下载调试模块通过以太网模块下载和调试代码，stm32单片机上的的模拟/数字电路供电模块将模拟电路和数字电路分开供电，保证二者之间不会相互干扰，stm32单片机上的以太网模块使用lan8720作为phy芯片，可实现100m网速，用于连接上位机进行通讯，stm32单片机上的缓冲器模块设置在模拟/数字电路供电模块与对数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板连接接口处，对核心板进行接口功率缓冲，以增强stm32单片机的i/o口对数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板的驱动能力。
20.stm32单片机通过模拟/数字电路供电模块分别与数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板连接，数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板连接分别设置有两个，且两个数字量i/o扩展板相连接，两个模拟量i/o扩展板连接，与stm32单片机为串联，每块数字量i/o扩展板和模拟量i/o扩展板均包括16路的数字量和模拟量，并可根据需求通过该板继续向外扩展，数字量i/o扩展板包括输入信号和输出信号，其中输入信号包括控制指令、故障点、加速器状态、剂量率、重复频率的信号；输出信号包括继电器控制、状态灯、蜂鸣器的信号，模拟量i/o扩展板包括输入信号和输出信号，其中输入信号包括加速管电子枪平均电流和枪灯丝电流、磁控管平均电流和管灯丝电流、真空电流、位置信号、误差信号、充电电压、充电回值的信号；输出信号包括充电电压给定的信号。数字量i/o扩展板与两个压频-频压式光电隔离板连接，模拟量i/o扩展板与两个继电器板连接，核心板连接一个继电器板和一个压频-频压式光电隔离板，其中继电器板由8个继电器组合，每个继电器对应一个指示灯，该指示灯与状态指示灯模块连接，各继电器接收stm32单片机数字量输出口的对应控制信号，从而驱动相关的器件的通断。压频-频压式光电隔离板采用压频-频压转换结合光电隔离的方式将信号高压地与单片机控制地隔离，对低压侧(stm32单片机)进行保护。
21.还包括上位机监控设备，上位机监控设备通过以太网与stm32单片机进行通讯。其中上位机做服务器，stm32单片机做客户端。
22.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种轻量化加速器的控制系统，其特征在于，包括核心板、数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板、电隔离板和继电器板，所述核心板包括：用于下载和调试代码的下载调试模块；用于将模拟电路和数字电路分开供电的模拟/数字电路供电模块；用于核心板与外接网络设备连接进行通讯的以太网模块；以及对核心板进行接口功率缓冲的缓冲器模块；其中核心板为stm32单片机，所述核心板通过模拟/数字电路供电模块分别与数字量i/o扩展板、模拟量i/o扩展板连接，所述隔离板和继电器板设置有多个，所述隔离板分别与数字量i/o扩展板、核心板连接，所述继电器板分别与模拟量i/o扩展板、核心板连接。2.根据权利要求1所述的一种轻量化加速器的控制系统，其特征在于，所述stm32单片机的型号为stm32h750。3.根据权利要求1所述的一种轻量化加速器的控制系统，其特征在于，所述数字量i/o扩展板包括输入信号和输出信号，其中输入信号包括控制指令、故障点、加速器状态、剂量率、重复频率的信号；输出信号包括继电器控制、状态灯、蜂鸣器的信号。4.根据权利要求3所述的一种轻量化加速器的控制系统，其特征在于，所述模拟量i/o扩展板包括输入信号和输出信号，其中输入信号包括加速管电子枪平均电流和枪灯丝电流、磁控管平均电流和管灯丝电流、真空电流、位置信号、误差信号、充电电压、充电回值的信号；输出信号包括充电电压给定的信号。5.根据权利要求1所述的一种轻量化加速器的控制系统，其特征在于，所述继电器板由多个继电器组合。6.根据权利要求1所述的一种轻量化加速器的控制系统，其特征在于，所述隔离板为压频-频压式光电隔离板。

技术总结
本发明公开了一种轻量化加速器的控制系统，包括核心板、数字量I/O扩展板、模拟量I/O扩展板、电隔离板和继电器板，所述核心板包括下载调试模块；模拟/数字电路供电模块；用于核心板与外接网络设备连接进行通讯的以太网模块；以及对核心板进行接口功率缓冲的缓冲器模块；其中核心板为STM32单片机，所述核心板通过模拟/数字电路供电模块分别与数字量I/O扩展板、模拟量I/O扩展板连接，所述隔离板和继电器板设置有多个，所述隔离板分别与数字量I/O扩展板、核心板连接，所述继电器板分别与模拟量I/O扩展板、核心板连接。本发明可根据实际上数字量和模拟量的I/O口的需求，进行自由组合，并且整个结构相对于传统加速器采用的PLC控制，使得加速器的体积小。得加速器的体积小。得加速器的体积小。


技术研发人员：尹政 王非 周昌智 李学先 范林霞 谢兵兵 黄斐 江海 陈岩 刘赞 陆峰 侯静 孟岩 郭姝 孟晖 刘思明 黄凯华 黄帅金
受保护的技术使用者：北京机械工业自动化研究所有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/2/6