CN109426193A - 一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，控制板卡和出口板卡通过总线共享同步信号，由控制板卡指定定时出口的目标时刻，并通过板间通讯总线传输给出口板卡，出口板卡接收并解析控制板卡下发的目标时刻信息在目标时刻到达瞬时快速触发出口继电器，实现定时精确出口。本发明所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，可以突破控制板卡必须对出口继电器进行直接I/O控制的限制，通过板间通讯机制及板卡间的协同配合，保证定时出口的控制精度，为需要准确定时出口的应用场景提供了解决思路。

Description

一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法
技术领域
本发明涉及工业控制及电网控制技术领域，特别是涉及需要精确控制出口继电器动作的一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法。
背景技术
在工业控制场合或电网控制领域，存在需要定时出口控制的应用需求，如在电网二次控制领域，断路器配套的智能终端设备在接收到分合闸动作指令后需要快速出口，断路器选相控制设备需要在特定的相位实现精确出口等。为保证控制精度，常规的办法是控制板卡必须实现对出口继电器的直接I/O控制，具有一定局限性。
随着处理器技术和嵌入式控制技术的发展，控制单元多采用标准化、模块化思想进行板卡的设计，并通过背板总线实现板间信息交互，使得多板卡可以实现同步并行协同工作。当控制板卡和出口板卡分开时，若控制板卡DSP对位于出口板卡上的继电器进行控制时，出口控制的精度将受到出口板卡程序中断间隔等因素影响，降低了控制的准确度。本发明所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，可以突破控制板卡必须对出口继电器进行直接I/O控制的限制，通过板间通讯机制及板卡间的协同配合，保证定时出口的控制精度，为需要准确定时出口的应用场景提供了解决思路。
发明内容
针对现有技术应用的局限性，本发明的目的是提供一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，控制板卡和出口板卡协同工作，共同实现高精度的定时出口控制。
为了实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案实现的：基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，包含以下步骤：
A：控制板卡和出口板卡通过总线共享同步信号；
B：控制板卡指定定时出口的目标时刻，并通过板间通讯总线传输给出口板卡；
C：出口板卡接收并解析控制板卡下发的目标时刻信息，在目标时刻到达瞬时快速触发出口继电器，实现定时精确出口。
进一步的，所述步骤A具体包括：当总线上的同步信号到达时刻，控制板卡和出口板卡均锁存同步信号到达时刻T0的时间计数器值：控制板卡锁存的时间计数器值为Cnt_DSP_T0，出口板卡锁存的时间计数器值为Cnt_BO_T0。
进一步的，所述步骤B具体包括：
B1：控制板卡在T0到达之后的某个时刻T1，得到目标出口时刻T2；控制板卡根据T1时刻记录下的时间计数器值Cnt_DSP_T1，以及T1和T2之间的时间差所对应的时间计数器值Cnt_DSP_deltat，计算得到目标时刻T2距离前一个同步信号时刻T0的时间差，并转化为时间计数器值Cnt_DSP_DT＝(Cnt_DSP_T1-Cnt_DSP_T0)+Cnt_DSP_deltat；
B2：控制板卡将步骤B1中控制板卡计算得到的Cnt_DSP_DT，通过板间通讯总线传输给出口板卡。
进一步的，所述步骤C具体包括：出口板卡接收并解析控制板卡下发的数据，并计算定时出口目标时刻T2所对应的时间计数器值Cnt_BO_Targ＝Cnt_BO_T0+Cnt_DSP_DT，当定时出口目标时刻到达时触发出口继电器，实现定时精确出口。
进一步的，所述同步信号为周期性信号。
进一步的，所述同步信号为时钟类同步信号。
进一步的，当控制板卡和出口板卡计数器启动时刻相同时，同一时刻锁存的时间计数器值相同。
进一步的，当控制板卡和出口板卡计数器启动时刻不同时，同一时刻锁存的时间计数器值也不相同，但两个数值存在固定的差值。
进一步的，所述的通讯总线应可实现板卡间数据实时可靠交换，具备完备的包括校验及丢失重发在内的保证可靠性的传输机制。
进一步的，所述的定时出口目标时刻，应晚于出口板卡接收到控制板卡发送的信息并解析完成的时刻。
本发明的有益效果：基于板间通讯的精确控制定时出口的方法可以突破控制板卡必须对出口继电器进行直接I/O控制的限制，通过板间通讯机制保证定时出口控制精度，为需要准确定时出口的应用场景提供了解决思路。
附图说明
图1为控制板卡及出口板卡间信息交互示意图；
图2为基于板间通讯的精确控制定时出口的控制流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
控制板卡和出口板卡为两块独立板卡，两块板卡通过总线共享同一个同步信号，并通过板间通讯总线相连接，如图1所示。
基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，如图2所示。包括以下步骤：
(1)控制板卡和出口板卡均锁存同步信号到达时刻T0的时间计数器信息：控制板卡锁存的时间计数器值为Cnt_DSP_T0，出口板卡锁存的时间计数器值为Cnt_BO_T0；
(2)控制板卡在T0到达之后的某个时刻T1，接收到出口控制指令，并根据控制需求得知目标出口时刻T2。控制板卡根据T1时刻记录下的时间计数器值Cnt_DSP_T1，以及T1和T2之间的时间差所对应的时间计数器值Cnt_DSP_deltat，计算得到目标时刻T2距离前一个同步信号时刻T0的时间差，并转化为时间计数器值Cnt_DSP_DT＝(Cnt_DSP_T1-Cnt_DSP_T0)+Cnt_DSP_deltat；
(3)控制板卡将步骤(2)中控制板卡计算得到的Cnt_DSP_DT，通过板间通讯总线传输给出口板卡，出口板卡再经理一定的传输延时后，在T1’时刻接收到Cnt_DSP_DT；
(4)出口板卡接收并解析控制板卡下发的数据，并计算定时出口目标时刻T2所对应的时间计数器值Cnt_BO_Targ＝Cnt_BO_T0+Cnt_DSP_DT，当定时出口目标时刻到达时触发本出口继电器，实现定时精确出口。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于包含以下步骤：
A：控制板卡和出口板卡通过总线共享同步信号；
B：控制板卡指定定时出口的目标时刻，并通过板间通讯总线传输给出口板卡；
C：出口板卡接收并解析控制板卡下发的目标时刻信息，在目标时刻到达瞬时快速触发出口继电器，实现定时精确出口。
2.如权利要求1所述的一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：当总线上的同步信号到达时刻，控制板卡和出口板卡均锁存同步信号到达时刻T0的时间计数器值：控制板卡锁存的时间计数器值为Cnt_DSP_T0，出口板卡锁存的时间计数器值为Cnt_BO_T0。
3.如权利要求2所述的一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：
B1：控制板卡在T0到达之后的某个时刻T1，得到目标出口时刻T2；控制板卡根据T1时刻记录下的时间计数器值Cnt_DSP_T1，以及T1和T2之间的时间差所对应的时间计数器值Cnt_DSP_deltat，计算得到目标时刻T2距离前一个同步信号时刻T0的时间差，并转化为时间计数器值Cnt_DSP_DT＝(Cnt_DSP_T1-Cnt_DSP_T0)+Cnt_DSP_deltat；
B2：控制板卡将步骤B1中控制板卡计算得到的Cnt_DSP_DT，通过板间通讯总线传输给出口板卡。
4.如权利要求3所述的一种基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：出口板卡接收并解析控制板卡下发的数据，并计算定时出口目标时刻T2所对应的时间计数器值Cnt_BO_Targ＝Cnt_BO_T0+Cnt_DSP_DT，当定时出口目标时刻到达时触发出口继电器，实现定时精确出口。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于：所述同步信号为周期性信号。
6.根据权利要求5所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于：所述同步信号为时钟类同步信号。
7.根据权利要求2所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于：当控制板卡和出口板卡计数器启动时刻相同时，同一时刻锁存的时间计数器值相同。
8.根据权利要求2所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于：当控制板卡和出口板卡计数器启动时刻不同时，同一时刻锁存的时间计数器值也不相同，但两个数值存在固定的差值。
9.根据权利要求1至8任一项所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于：所述的通讯总线应可实现板卡间数据实时可靠交换，具备完备的包括校验及丢失重发在内的保证可靠性的传输机制。
10.根据权利要求4所述的基于板间通讯的精确控制定时出口的方法，其特征在于：所述的定时出口目标时刻，应晚于出口板卡接收到控制板卡发送的信息并解析完成的时刻。
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