《基于VxWorks嵌入式系统的数据通信》课件第9章.pptVIP

第9章VxWorks操作系统应用实例

第9章VxWorks

操作系统应用实例

9.1系统整体构架

9.2系统关键技术的实现

9.3数据通信与控制系统的软件设计方案

9.4本章小结

第9章VxWorks操作系统应用实例

本章介绍了一种基于VxWorks的数据通信与控制系统的

设计与实现，以指导读者熟悉VxWorks操作系统的开发流程

并能够进行相应的系统设计。

第9章VxWorks操作系统应用实例

9.1系统整体构架

本系统主要完成大型设备电气负载的供电控制和保护，

称之为ELMC，即电气负载管理中心。ELMC根据上位机指令

控制固态功率控制器(SSPC)接通或断开负载供电，同时具有

负载保护功能。系统通过ARINC-429总线与上位机(PSP)通信，

完成自身与各SSPC配置、控制和状态信息的传递，同时对临

近供电设备状态进行监控，对各路负载及交直流汇流条进行

控制。另外，ELMC采集各种模拟量及离散量以进行相应的处

理，系统原理框图如图9.1所示。

第9章VxWorks操作系统应用实例

图9.1系统原理框图

第9章VxWorks操作系统应用实例

ELMC的基本功能分析如下。

1. ELMC通过ARINC-429总线与PSP通信

(1) ELMC从PSP接收指令，包括SSPC的供电请求指令、

SSPC的状态请求指令、SSPC的控制指令、SSPC的超控控制

指令、向ELMC发送各路模拟量和离散量的请求指令、向

ELMC发送故障信息请求的指令和额定电流请求指令。

(2) ELMC发送状态信息给PSP，包括汇流条电压(AC、

DC)、SSPC的输出电流及状态数据、各通道额定电流值、各

路模拟量和离散量数据、负载额定电流、SSPC故障信息(包括

故障时刻、故障时刻电流值等)。

第9章VxWorks操作系统应用实例

2. ELMC对SSPC的控制

(1) ELMC向各个SSPC阵列板发送电流和状态数据请求命

令，并根据SSPC所上传的信息进行判断与滤波处理，以达到

系统所规定的精度要求。

(2) ELMC根据PSP的指令向各个SSPC阵列板发送控制负

载的命令，同时按照指令系统要求和负载方程分析后，控制

相应SSPC动作，检测SSPC的动作效果，并及时将相关信息反

馈给PSP，以做进一步的判断和控制。

3. ELMC对分布式电力汇流条的检测与控制

(1) ELMC根据PSP的指令控制继电器。

(2)ELMC向模拟量模块发送取状态数据命令：2路直流汇

流条和1路三相交流汇流条的状态数据。

(3)ELMC接收并处理来自模拟量模块的状态数据：2路直

流汇流条和1路三相交流汇流条的状态数据。

第9章VxWorks操作系统应用实例

4. ELMC的自检测功能(BIT)

BIT功能主要完成对ELMC硬件的功能测试，主要检测内

容包括CPU测试、RAM读/写测试、ROM代码和测试、定时器

测试、中断控制器测试、内部电源测试、模拟量输入电路测

试、离散量输入/输出测试、串行数字通信接口回绕测试。

BIT测试的形式主要有以下三种：

(1)上电BIT，要求ELMC系统上电后，在完成硬件初始化

后进行系统硬件BIT测试。在系统硬件BIT支持电路的配合下，

完成对系统硬件电路功能的测试。由于两种方式下要求的测

试时间不同，故测试内容也不同。

(2)周期BIT，是系统在正常方式下，以后台任务方式运

行的周期性测试。周期BIT的运行不影响系统的正常工作。

(3)维护BIT，当ELMC从上位机接收到维护自检测命令时，

进行ELMC自身的检测工作。

第9章VxWorks操作系统应用实例

5. ELMC的故障存储功能

要求ELMC应同时自动存储至少10个SSPC故障跳闸点及

复位点时刻前10秒至后1分钟内的所有数据，包括故障时刻、

故障时刻电流值、SSPC控制命令、SSPC开关状态等。

6. ELMC系统的启动要求

要求ELMC具有两种启动功能，即热启动和冷启动。热启

动要求能保持热启动前一时刻的原状态供电控制，启动时间小

于50ms，热启动不进行上电B