風(fēng)電場嵌入式PLC系統(tǒng)的自動測試設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展日新月異，風(fēng)電場裝機(jī)容量不斷增長，單臺風(fēng)機(jī)的容量不斷上升，對主控制器的要求也越來越高。嵌入式PLC系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控制器是風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件，在整機(jī)成本中占據(jù)了較大比重，其性能與功能決定著風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性。
　　本文結(jié)合“嵌入式PLC系統(tǒng)國產(chǎn)化”項目，針對國產(chǎn)化的嵌入式PLC系統(tǒng)模塊眾多，目前采用的非標(biāo)測試系統(tǒng)使用手動測試，存在耗時耗力、效率低、精度不高且限制產(chǎn)能的缺點(diǎn)，在分析了嵌入式 PLC系統(tǒng)架構(gòu)

2、與工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同模塊不同測試需求，采用自動測試技術(shù)從方案研究、硬件設(shè)計、軟件開發(fā)三方面研發(fā)一套自動測試系統(tǒng)對嵌入式 PLC系統(tǒng)進(jìn)行自動化測試，可同時實(shí)現(xiàn)CPU模塊、通信模塊、IO模塊、電源模塊的功能與性能測試，并顯示測試結(jié)果。通過分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜腕w系架構(gòu)，以標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計實(shí)現(xiàn)的風(fēng)電場嵌入式PLC系統(tǒng)的自動測試操作簡單快捷、可靠性高。硬件架構(gòu)由待測嵌入式PLC系統(tǒng)、矩陣開關(guān)、交換機(jī)以及程控電源、可編程電子負(fù)載、數(shù)字萬用表、信

3、號發(fā)生器等設(shè)備構(gòu)成；軟件體系采用化整為零設(shè)計和面向?qū)ο箝_發(fā)思想，開發(fā)了上位機(jī)，具備模塊測試支持、標(biāo)志儀器控制、分類測試、待測模塊檢測、通信接口支持五種功能，可在校準(zhǔn)、常規(guī)、環(huán)境三種不同測試模式下進(jìn)行測試；編寫了模塊FPGA驅(qū)動程序處理模塊輸入輸出數(shù)據(jù)、矩陣開關(guān) FPGA程序控制繼電器的導(dǎo)通與關(guān)閉、PC端矩陣開關(guān)驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與矩陣開關(guān)的通信；設(shè)計了模塊通信數(shù)據(jù)監(jiān)測程序?qū)η度胧?PLC系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測記錄；封裝了程控儀器的軟件接

4、口。為了降低硬件系統(tǒng)誤差對模擬量模塊測試結(jié)果的影響，提高模擬量輸入輸出的精度，在校準(zhǔn)測試模式中引入了線性二次擬合法。在環(huán)境模式測試中為提高模塊抗干擾能力采用改進(jìn)數(shù)字濾波算法。通過初始構(gòu)建、故障檢測、模型完善三步建立狀態(tài)機(jī)規(guī)范模型實(shí)現(xiàn)故障診斷。自動測試平臺以以太網(wǎng)組網(wǎng)的形式搭建，上位機(jī)與程控儀器之間采用虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)，調(diào)用程控儀器標(biāo)準(zhǔn)指令經(jīng)由RS232總線控制儀器的輸入輸出，以套接字配置矩陣開關(guān)實(shí)現(xiàn)通道的切換，完成了嵌入式PLC系統(tǒng)整體