COB được thực hiện bằng máy tính công nghiệp PC104.
Card COB thực hiện toàn bộ các chức năng điều khiển của hệ thống kích từ.
COB sẽ nhận tín hiệu đo lường từ board MUB thông qua bus ISA 104 chân tín hiệu. Các thông số đo được sẽ lưu trong dual port RAM và được đọc bởi card PC104. Máy tính sẽ thực hiện các thuật toán AVR và PSS cùng với các chức năng điều khiển khác.
Ngoài việc nhận tín hiệu từ MUB, PC104 còn giám sát các tín hiệu đầu vào số (tín hiệu đóng cắt, báo lỗi liên động) và điều khiển các thiết bị khác bằng đầu ra số. Ngoài các tín hiệu số COB còn giám sát một số tín hiệu tương tự như nhiệt độ, điện áp và dòng kích từ thông qua các đầu vào tương tự. Đầu ra áp tương tự được gửi tới Firring Card đểđiều khiển thyristor và hiển thị trên các đồng hồ.
Cấu trúc hệ COB bao gồm:Module PC104 PPM-GX: Đây là module xử lý chính của cả hệ thống:
9 PCM-DOC: Solid disk đây là ổ cứng ở thể rắn chứa hệ điều hành và các chương trình ứng dụng của hệ thống.
9 PCM-UIO96B: Card mở rộng đầu vào ra, có 96 đầu vào và ra có thể định nghĩa
được.
9 PCM-D/A12: có 8 đầu ra điện áp tương tự cho các tín hiệu điều khiển. Đặc biệt tín hiệu cho Firing card.
9 PCM-A/D12: Có 16 đầu vào tương tự cho các tín hiệu giám sát như là nhiệt độ, áp và dòng kích từ.
9 PS-50W-1: module cấp nguồn 50W cho toàn bộ hệ thống.
PPM-GX sẽ được nối với Các modulle khác thông qua bus PC104 và nó cũng nối với MUB thông qua bus này.
Yêu cầu đáp ứng kỹ thuật:
Đểđáp ứng các tính năng của hệ thống điều khiển kích thích tĩnh, yêu cầu cấu hình phần cứng tối thiểu phải đáp ứng các thông số như sau:
• Nguồn cấp: 24VDC ±5% • Phím chức năng: 04 phím
• Vào tương tự: 8 kênh/ 0-:-5VDC • Kênh xuất ra màn hình: 01 chuẩn VGA
• Vào số: 8 kênh - max 5VDC • /LCD / 01 chuẩn 232/485
• Ra tương tự: 3 kênh - 0-:-5VDC •
trang 74 Cấu trúc phần cứng:
Hình IV41: Sơđồ cấu trúc bộđiều khiển V1000SE (COB)
IV.3.2.1. Giới thiệu hệ thống môdul PC104 và các card I/O
PC104 là một hệ mô đun tính toán nhỏ có hệ số kích thước được tiêu chuẩn hóa được dùng trong các hệ thống điều khiển công nghiệp hoặc các ngành phương tiện xe chuyên chở (có khả năng chịu sự rung động).
PC104 đã có tên tuổi qua các máy vi tính cá nhân để bàn ban đầu được thiết kế bởi hãng IBM được gọi là PC, và từ các số lượng chân được dùng để kết nối với những card với nhau (104). Các card PC104 nhỏ hơn nhiều so với các card có bus ASA thấy trong các PC và các nhóm với nhau nó loại bỏ sự cần thiết phần main chính, panel gá, và/ hoặc phần khung card. Yêu cầu nguồn và điều khiển tín hiệu được giảm thiểu để
phù hợp gắn vào hệ thống. Bởi vì PC104 bản chất một PC với hệ số hình dáng khác nhau, hầu hết các công cụ phát triển chương trình và cũng giảm tối đa tính phức tạp cho người lập trình và thiết kế phần cứng.
trang 75
Hình IV42. Môdul PC104 a) Ứng dụng
Các hệ thống PC104 được dùng trong môi trường rung động bao gồm các nhà máy, phòng thí nghiệm, các xí nghiệp chế biến, phương tiện xe chuyên chở, và hầu hết các thiết bị mọi nơi phải được điều khiển bởi máy tính có thể lập chương trình. Các hệ thống PC104 nhỏ và thường yêu cầu công suất thấp như là chúng có các ứng dụng cao để đơn giản hóa không mất nhiều không gian chiếm chỗ như máy tính để bàn. Hơn nữa, hệ thống PC104 được thiết kế khắt khe hơn là hệ thống để bàn. Xây dựng một hệ thống sủ dụng các modul PC104 thường có giá thành đắt hơn là máy tính thương mại, nhưng rẻ hơn hệ thống loại lắp trên giá (rack-mounted).
b) Các môđun
Hầu hết mọi thứ chúng ta có thể nghĩđều dùng được như một modul PC104. Nó bao gồm những chức năng chung giống như các CPU, các cổng vào/ra nối tiếp, và các bộ điều khiển màn hình. Một khối của các modul PC104 có thể gắn kèm như là một bảng mạch mở rộng, hoặc đơn giản đặt trong tủ nhỏ làm việc độc lập.
c) Nguồn gốc
Hệ số hình dáng của PC104 được phát triển bởi hãng Ampro tại California vào cuối năm 1980.
Thông số kỹ thuật được phổ biến năm 1992 trong xếp hạng phổ biến nổi trội hơn cả.
Đến nay có hơn 150 nhà cung cấp sản xuất các sản phẩm tích hợp PC104 bao gồm các card điều khiển, phần mềm, và phụ kiện.
IV.3.2.2. Mô tả Môdul PPM-GX500 - PC104 module
Đặc điểm
- Bộ xử lý AMD Geode™ GX500@1W
- Module PC/104-Plus, 3,6" x 3,8" (90mm x 96mm)
- Bộ nhớ hệ thống 512MB hỗ trợ DDR SDRAM trong ổ cắm SODIMM 200 pin SODIMM - Card CompactFlash (CF) Loại I và II
- PC-compatible supports Linux, Windows® CE and XP embedded, plus other x 86- compatible RTOS
- Bộđiều khiển video phân giải cao / Vận hành CRT or LCD operation - Màn hình Splash tùy chỉnh khi khởi động
trang 76 - Độ phận giải CRT tới 1600 x 1200
- Độ phân giải bảng điều khiển tới 1024 x 768
- Bảng điều khiển màn hình màu hỗ trợ tới 18 bit/pixel - Nguồn Backlight
Hình IV43: Môdul PPM-GX500
- Bộ thích nghi LVDS tùy chọn - 10/100 Mbps Intel 82551ER PCI
Ethernet controller.
- 4 cổng COM nối tiếp chỉ 2 RS-232 và 2 với các mức RS-232/422/485 - Cổng TTL nối tiếp cho bộ nhận GPS
tùy chọn bên ngoài
- Cổng 2 chiều LPT hỗ trợ cho EPP/ECP
- 2 cổng USB 1.1
- Bộđiều khiển tương thích ATA-5 với tốc độ truyền 33MB/giây ở chếđộ UDMA - Bộđiều khiển đĩa mềm hỗ trợ 1 hoặc 2 ổđĩa - Bộ nối mở rộng PC/104 và PC/104- Plus - Bộ điều khiển bàn phím AT và chuột PS/2 - AC97 Audio có MIC, Line In, và Line Out - Đồng hồ thời gian thực
- Các đèn LED hoạt động trên bo mạch hiển thị trạng thái
Thông số kỹ thuật:
Về điện
Đồng hồ PPM-GX CPU: thực 367MHz, tương đương 500MHz
Giao diện PC/104: 16 bit, qua ngăn xếp / - Giao diện PC/104-Plus: PCI 32 bit, qua ngăn xếp
Ethernet: 10/100 MB/giây / USB 1.1: 2 cổng
Giao diện nối tiếp: 4 kênh nối tiếp bằng các mức RS-232 cộng với các kênh của RS- 422/485 trên cổng COM1 & 2
CRT: Độ phân giải tới 1600 x 1200
Bảng điều khiển màn hình phẳng: Độ phân giải tới 1024 x 768 Audio: AC97 có MIC vào, Line ra, và dây CD vào
Giao diện LPT: LPT 2 chiều với ECP/EPP/ Giao diện IDE: hỗ trợ 2 ổđĩa (UDMA66) Giao diện Đĩa mềm: BIOS hỗ trợổ 1,44M
Bàn phím: giao diện Chuẩn USB hoặc PS/2 / Chuột: giao diện Chuẩn USB hoặc 5 pin Vcc = +5V ±5% tại 1,5A điển hình
trang 77
Bộ nhớ Hệ thống
Dung lượng: 512MB với SDRAM 200-pin trong bộ nối SODIMM (do người dùng tự cung cấp và lắp đặt)
Đĩa cứng
Dung lượng: Ổ cắm hỗ trợ Card Flash Compact Loại I hoặc Loại II Về cơ Kích thước: 3,6" x 3,8" (90mm x 96mm) Cầu nối: 2 mm2 Các bộ nối COM1-4, LPT, Chuột,
Bàn phím, ENET, Reset: 80 pin
Đĩa mềm và IDE: 80 pin, 2mm CRT: 14 pin trên lưới 2mm
Bảng điều khiển màn hình phẳng: Hirose 31 pin Nguồn Backlight: Molex nội tuyến 5 pin