VRS51L3074工业生产过程控制系统设计方案

　　一、设计背景

　　火力发电厂原煤场堆取料机是使用卷缆（滑线）的大型设备，煤场堆取料机工作在非封闭环境，由于滑线电缆较长、长期工作环境温度变化大，造成滑线电缆经常发生故障，使得胶带机与堆取料机间无法实现正常连锁工作。当胶带机与堆取料机间不能正常连锁很容易引起跑煤事故，造成设备损坏，影响安全生产，同时也带来了一些安全隐患，该设计方案将对把斗轮机通过无线通讯的方式加入到程控流程中。

　　二、无线联动示意图

　　三、功能描述

　　主控芯片采用VRS51L3074-40QBG

　　1、40-MIPS 内置64KB Flash 存储器和4352字节的SRAM以及8192字节的非易失性铁电存储器(FRAM)，满足该系统设计的整体需求

　　2、独立波特率发生器的UART1与美国MDS军工无线数传电台通讯

　　3、独立波特率发生器的UART2与RS485总线驱动芯片通讯

　　4、VRS51L3074兼容5V电压的IO口控制固态继电器

　　5、完全可配置的I2C接口（主机/从机）与FM6124-QG通讯，连续监控并保存各继电器历史操作记录，FM6124内置RTC便于在记录中加入时间戳

　　6、FM1105非易失性状态存储器，用于保存电源掉电前IO口控制状态，并上电自动恢复

　　6.1、提供连续存取非易失性存储器无需执行内存读取操作和特殊IO口

　　6.2、提供信号存储在频率变更和无预知性突发情况下

　　6.3、非易失性存储器设置无需系统开销和额外的串行内存引脚

　　7、工业级温度范围 -40°C to +85°C

　　四、整体功能方块图

　　五、程序流程图

　　六、设计功能实现

　　1、整机可靠安全运行，可用于室外严苛工作环境

　　2、完整的数据校验机制，零误码率

　　3、遵循MODBUS通讯规约与QUANTUM系列PLC模块通讯

　　4、继电器操控频率历史记录保存（带有操作时间戳）

　　5、设备故障报警及记录发生时间

　　6、IO掉电状态保存，用来恢复掉电前外围设备的工作状态