一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及通讯控制技术领域，具体为一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，其各个功能有序协作，各个模块可以同时工作但又不相互影响；包括主控制模块、上位机、应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块，主控制模块内置通讯模块，上位机、应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块均通过通讯模块与主控制模块电连接，还包括频率监测模块和功率监测模块，频率监测模块和功率监测模块均与应急保护模块电连接，应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块均内置有自检模块，主控制模块内置有自修复模块。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统
本技术涉及通讯控制
，具体为一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统。
技术介绍
众所周知，飞秒是一种时间单位，1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，飞秒激光器是一种脉冲激光器，飞秒则是指的脉冲持续时间，专业人员还可以通过飞秒激光器做许多事情，目前，科学家正在研究如何将它应用于检查人体内的癌细胞，分布式控制系统(DistributedControlSystem，DCS)又称为集散控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展演变而来的，DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通信、显示和控制等C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便；在现有的大多控制系统中，无法做到模块的单独使用和集成控制，控制系统的灵活性和功能性比较差，往往有些会相互影响，在我们需要多模块共同工作时会影响彼此，如果出现某个功能模块出现一点问题，飞秒激光器都得暂停下来去检查，耗费时间也耗费人工，在工业应用中很不方便。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，其各个功能有序协作，各个模块可以同时工作但又不相互影响。(二)技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，包括主控制模块、上位机、应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块，主控制模块内置通讯模块，上位机、应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块均通过通讯模块与主控制模块电连接，还包括频率监测模块和功率监测模块，频率监测模块和功率监测模块均与应急保护模块电连接，应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块均内置有自检模块，主控制模块内置有自修复模块。优选的，主控制模块搭载微处理器STMFZET、FPGA和PICFK三组芯片。优选的，应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块均通过RS通讯电路和CAN接口通讯电路与主控制模块通讯。优选的，主控制模块通过以太网接口通讯电路和RS接口通讯电路与上位机通讯。优选的，通讯模块内置有显示模块和存储模块。(三)有益效果与现有技术相比，本技术提供了一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，具备以下有益效果：1、该一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，其整体实现了飞秒激光器的控制、输出及监测，使得飞秒激光器更稳定更安全的出光，通讯模块用于实现与上位机、应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块的数据传输，应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块之间单独工作，都受到主控制器的监控，并且自检模块方便进行自检，自检模块与自修复模块主要是通过软件代码实现，经过一系列的D/A和A/D的采集与转换，应急保护模块、功率调节模块和LD驱动与控制模块都可以在进行自检出现故障后发送信号至主控制模块，主控制模块控制其进行自修复。2、该一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，如果主控制模块监测过程中应急保护模块、功率调节模块或LD驱动与控制模块的信号出现异常，则主控制模块会关掉该功能模块，随后主控制模块会控制该功能模块进行自检并对其进行自修复，然后重新开启，主控制模块通过MODBUS协议与上位机进行通讯，并通过MODBUSRTU通信协议与通讯模块的IO模块进行通讯，主控制模块将控制功能和通讯相分离，可以保护飞秒激光器安全且高效的运行，直接增加了飞秒激光器使用寿命和使用别捷性，这种控制系统大大提高了工业上的稳定性和便捷性。附图说明图1为本技术的模块连接图；图中：1、主控制模块；2、上位机；3、应急保护模块；4、功率调节模块；5、LD驱动与控制模块；6、通讯模块；7、频率监测模块；8、功率监测模块；9、自检模块；10、自修复模块；11、显示模块；12、存储模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术的一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，包括主控制模块1、上位机2、应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5，主控制模块1内置通讯模块6，上位机2、应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5均通过通讯模块6与主控制模块1电连接，还包括频率监测模块7和功率监测模块8，频率监测模块7和功率监测模块8均与应急保护模块3电连接，应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5均内置有自检模块9，主控制模块1内置有自修复模块10，其整体实现了飞秒激光器的控制、输出及监测，使得飞秒激光器更稳定更安全的出光，通讯模块6用于实现与上位机2、应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5的数据传输，应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5之间单独工作，都受到主控制器的监控，并且自检模块9方便进行自检，自检模块9与自修复模块10主要是通过软件代码实现，经过一系列的D/A和A/D的采集与转换，应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5都可以在进行自检出现故障后发送信号至主控制模块1，主控制模块1控制其进行自修复，换言之，如果主控制模块1监测过程中应急保护模块3、功率调节模块4或LD驱动与控制模块5的信号出现异常，则主控制模块1会关掉该功能模块，随后主控制模块1会控制该功能模块进行自检并对其进行自修复，然后重新开启，主控制模块1通过MODBUS协议与上位机2进行通讯，并通过MODBUSRTU通信协议与通讯模块6的IO模块进行通讯，主控制模块1将控制功能和通讯相分离，包括了硬件和软件，硬件有FPGA，软件有嵌入式，软硬件结合共同控制极大地提升了控制系统的灵活性，其整体所用的操作系统为UCOSIII,将此操作系统移植到嵌入式主控制模块1，UCOSIII这个操作系统最大的特点就是它的实时性,它可以允许几个任务使用同一个优先级，避免了在软件程序编译的过程中出现资源不够分配的问题，在资源复用上也做了一些改进，主控制模块1可以控制应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5的开启与关闭，开启飞秒激光器时可以使用的方式为手动或者一键开机，增加了飞秒激光器使用的便捷性，并可以对应急保护模块3、功率调节模块4和LD驱动与控制模块5进行实时监测与应急保护，如果某个功能模块出现问题，则会启动相应的应急保护模块3，暂时先关闭该模块，然后会启动自检与自修复功能，重新打开飞秒激光器，此控制可以保护飞秒激光器安全且高效的运行，直接增加了飞秒激光器使用寿命和使用别捷性，这种控制系统大大提高了工业上的稳定性和便捷性。主控制模块1搭载微处理器STM32F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，其特征在于：包括主控制模块(1)、上位机(2)、应急保护模块(3)、功率调节模块(4)和LD驱动与控制模块(5)，主控制模块(1)内置通讯模块(6)，上位机(2)、应急保护模块(3)、功率调节模块(4)和LD驱动与控制模块(5)均通过通讯模块(6)与主控制模块(1)电连接，还包括频率监测模块(7)和功率监测模块(8)，频率监测模块(7)和功率监测模块(8)均与应急保护模块(3)电连接，应急保护模块(3)、功率调节模块(4)和LD驱动与控制模块(5)均内置有自检模块(9)，主控制模块(1)内置有自修复模块(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，其特征在于：包括主控制模块(1)、上位机(2)、应急保护模块(3)、功率调节模块(4)和LD驱动与控制模块(5)，主控制模块(1)内置通讯模块(6)，上位机(2)、应急保护模块(3)、功率调节模块(4)和LD驱动与控制模块(5)均通过通讯模块(6)与主控制模块(1)电连接，还包括频率监测模块(7)和功率监测模块(8)，频率监测模块(7)和功率监测模块(8)均与应急保护模块(3)电连接，应急保护模块(3)、功率调节模块(4)和LD驱动与控制模块(5)均内置有自检模块(9)，主控制模块(1)内置有自修复模块(10)。


2.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制系统的飞秒激光器控制系统，其特征在于：主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晓亮，
申请(专利权)人：杭州奥创光子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33