CN110672898A - 一种数字控制的故障波形抓取和分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，包括以下步骤：对于具有多个DSP构成的系统，首先选择一个控制DSP；利用多个DSP存储和捕捉不同的波形，并排序；设置多个波形分别对应的不同的数据通道；利用控制DSP将不同的数据通道信息传送给其余多个DSP；组成一个环形数组，然后进行波形锁定处理；让控制DSP收到命令后上传故障波形的数据；将其余多个数据通道内的数据图形化显示出来；分析故障发生的具体原因；本发明数据的可视化、图形化形象直观，能够让人一眼看到变化的趋势和各个数据之间的相互影响，可以从整体上把握全局，可以清除的通过波形显示进行固定分析，通过锁存多个数据波形，能提高故障分析的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及故障检测分析技术领域，尤其涉及一种数字控制的故障波形抓取和分析方法。
背景技术
随着微电子和数字技术的发展，现代CPU的性能成指数倍提升。在电力电子领域，现在很多逆变器或其他功率变换电路都采用了全数字化控制。采用数字化控制具有电路简单、可采用模拟电路很难实现的复杂算法、可实现智能化管理、可以很方便的进行性能升级等优点。
但是采用数字化控制后，所有的检测、运算、控制等各个环节的中间变量和结果都存储在CPU的内部RAM中，变成内部寄存器里面的一个个千变万化的数据。CPU就像一个黑匣子一样把这些数据包在里面看不见，摸不着，不像硬件电路可以使用示波器等仪器直接观察其波形的变化趋势和大小。对于开发、调试、生产和维护等环节的技术人员来说，很难观察到CPU内部的工作细节。当机器出现问题时，给故障定位和分析会带来很大的不便；
在大规模生产中，难免会有少部分机器出现各种各样的问题和故障，要分析和排除故障，首先需要查找到故障原因。一些复杂故障还要先捕捉到故障点才能进行故障分析，对于硬件电路，可以通过示波器、录波仪等设备捕捉各种波形，通过分析各种电路波形来找到故障点。但是对于全数字化电路，所有和控制保护相关的数据或波形都存储在控制CPU内部的寄存器中，根本无法使用外部仪器进行测量和存储，如果不能观察DSP内部各个相关数据的连续变化波形去分析，那就只能使用排除法，把所有可能导致故障的原因都找出来，并去一一测试、排查。这样会费时费力，效率低下，而且使用排除法还不一定能找出真正的问题；而且有的故障出现并不规律，技术人员也不可能一直长时间等在机器旁边盯着仪器仪表来抓取故障时的波形，最好是在故障发生时可以由控制CPU自动将所需波形抓取并锁存下来，这样才可以做到智能化、人性化，因此，本发明提出一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，本发明方法通过利用《故障波形抓取和分析软件》，数据的可视化、图形化形象直观，能够让人一眼看到变化的趋势和各个数据之间的相互影响，可以从整体上把握全局，可以清除的通过波形显示进行固定分析，通过锁存多个数据波形，能提高故障分析的工作效率。
本发明提出一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，包括以下步骤：
步骤一：对于具有多个DSP构成的系统，首先需要先选择一个控制DSP，将电路中的控制DSP与电脑上运行的专用故障波形抓取和分析软件进行数据通讯；
步骤二：利用多个DSP存储和捕捉不同的波形，并将存储和捕捉不同的波形进行排序，每个波形序号用对应颜色进行显示；
步骤三：根据应用和算法的需要事先定义好多个数据通道，然后设置多个波形分别对应的不同的数据通道；
步骤四：利用《故障波形抓取和分析软件》与控制DSP进行自动通讯，并将步骤三中设置的多个波形分别对应的不同的数据通道信息传送给其余多个DSP；
步骤五：控制DSP内部给每个波形分配512字长的RAM，组成一个环形数组，然后进行波形锁定处理；
步骤六：波形锁定处理后，点击《故障波形抓取和分析软件》的“读取波形”按钮，让控制DSP收到命令后上传故障波形的数据；
步骤七：控制DSP将故障波形的数据上传完毕后，《故障波形抓取和分析软件》将其余多个数据通道内的数据图形化显示出来；
步骤八：根据所有显示出来的数据波形进行分析故障发生的具体原因。
进一步改进在于：所述步骤三中的数据通道为模拟量、数字量或算法中各个控制和反馈环节的输入输出量中的任意一种或多种。
进一步改进在于：所述步骤三中当数据通道为模拟量时，模拟量具体为电压、电流；当所述数据通道为数字量时，数字量具体为IO口的输入输出波形。
进一步改进在于：所述步骤五中波形锁定处理具体包括：当波形没有锁存时，每个控制节拍更新数据一次。
进一步改进在于：所述步骤五中波形锁定处理具体过程还包括：当控制软件认为故障发生，进行保护动作的同时，锁定所有波形的环形数组，禁止更新数据，波形数据锁定后，由故障波形抓取和分析软件发出指令解锁，否则保持锁定状态。
进一步改进在于：所述步骤八中故障分析结束后需要对用于分析故障的数据波形进行保存。
本发明的有益效果为：本发明方法通过利用《故障波形抓取和分析软件》，数据的可视化、图形化形象直观，能够让人一眼看到变化的趋势和各个数据之间的相互影响，可以从整体上把握全局，可以清除的通过波形显示进行固定分析，通过锁存多个数据波形，能提高故障分析的工作效率。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，包括以下步骤：
步骤一：对于具有多个DSP构成的系统，首先需要先选择一个控制DSP，将电路中的控制DSP与电脑上运行的专用故障波形抓取和分析软件进行数据通讯；
步骤二：利用多个DSP存储和捕捉不同的波形，并将存储和捕捉不同的波形进行排序，每个波形序号用对应颜色进行显示；
步骤三：根据应用和算法的需要事先定义好多个数据通道，然后设置多个波形分别对应的不同的数据通道，数据通道为模拟量、数字量或算法中各个控制和反馈环节的输入输出量中的任意一种；当数据通道为模拟量时，模拟量具体为电压、电流；当所述数据通道为数字量时，数字量具体为IO口的输入输出波形；
步骤四：利用《故障波形抓取和分析软件》与控制DSP进行自动通讯，并将步骤三中设置的多个波形分别对应的不同的数据通道信息传送给其余多个DSP；
步骤五：控制DSP内部给每个波形分配512字长的RAM，组成一个环形数组，然后进行波形锁定处理，具体包括：当波形没有锁存时，每个控制节拍更新数据一次；当控制软件认为故障发生，进行保护动作的同时，锁定所有波形的环形数组，禁止更新数据，波形数据锁定后，由故障波形抓取和分析软件发出指令解锁，否则保持锁定状态；
步骤六：波形锁定处理后，点击《故障波形抓取和分析软件》的“读取波形”按钮，让控制DSP收到命令后上传故障波形的数据；
步骤七：控制DSP将故障波形的数据上传完毕后，《故障波形抓取和分析软件》将其余多个数据通道内的数据图形化显示出来；
步骤八：根据所有显示出来的数据波形进行分析故障发生的具体原因，然后对用于分析故障的数据波形进行保存。
本发明方法通过利用《故障波形抓取和分析软件》，数据的可视化、图形化形象直观，能够让人一眼看到变化的趋势和各个数据之间的相互影响，可以从整体上把握全局，可以清除的通过波形显示进行固定分析，通过锁存多个数据波形，能提高故障分析的工作效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对于具有多个DSP构成的系统，首先需要先选择一个控制DSP，将电路中的控制DSP与电脑上运行的专用故障波形抓取和分析软件进行数据通讯；
步骤二：利用多个DSP存储和捕捉不同的波形，并将存储和捕捉不同的波形进行排序，每个波形序号用对应颜色进行显示；
步骤三：根据应用和算法的需要事先定义好多个数据通道，然后设置多个波形分别对应的不同的数据通道；
步骤四：利用《故障波形抓取和分析软件》与控制DSP进行自动通讯，并将步骤三中设置的多个波形分别对应的不同的数据通道信息传送给其余多个DSP；
步骤五：控制DSP内部给每个波形分配512字长的RAM，组成一个环形数组，然后进行波形锁定处理；
步骤六：波形锁定处理后，点击《故障波形抓取和分析软件》的“读取波形”按钮，让控制DSP收到命令后上传故障波形的数据；
步骤七：控制DSP将故障波形的数据上传完毕后，《故障波形抓取和分析软件》将其余多个数据通道内的数据图形化显示出来；
步骤八：根据所有显示出来的数据波形进行分析故障发生的具体原因。
2.根据权利要求1所述的一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，其特征在于：所述步骤三中的数据通道为模拟量、数字量或算法中各个控制和反馈环节的输入输出量中的任意一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，其特征在于：所述步骤三中当数据通道为模拟量时，模拟量具体为电压、电流；当所述数据通道为数字量时，数字量具体为IO口的输入输出波形。
4.根据权利要求1所述的一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，其特征在于：所述步骤五中波形锁定处理具体包括：当波形没有锁存时，每个控制节拍更新数据一次。
5.根据权利要求4所述的一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，其特征在于：所述步骤五中波形锁定处理具体过程还包括：当控制软件认为故障发生，进行保护动作的同时，锁定所有波形的环形数组，禁止更新数据，波形数据锁定后，由故障波形抓取和分析软件发出指令解锁，否则保持锁定状态。
6.根据权利要求1所述的一种数字控制的故障波形抓取和分析方法，其特征在于：所述步骤八中故障分析结束后需要对用于分析故障的数据波形进行保存。
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