基于STM32F103的數字式電鍍電源并聯(lián)均流系統設計
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3 系統軟件設計
3．1 軟件總體架構
軟件總體架構如圖4所示。底層固件庫模塊由ST公司提供，包括STM32F103系列處理器所有外設驅動(dòng)和應用接口。啟動(dòng)配置模塊由匯編文件stm32f10x_startup．s構成，完成堆棧和中斷向量表的初始化。硬件配置模塊完成復位和時(shí)鐘(RCC)、中斷控制器、GPIO、看門(mén)狗、定時(shí)器等片內外設的初始化。中斷服務(wù)包括系統節拍時(shí)鐘、看門(mén)狗、CAN收發(fā)、定時(shí)器、USART的中斷服務(wù)程序。設計中采用實(shí)時(shí)操作系統，便于實(shí)現人機界面、通信、控制等多個(gè)任務(wù)的協(xié)調運行，保證控制的實(shí)時(shí)性。人機界面模塊包括LCD驅動(dòng)、按鍵掃描、圖形用戶(hù)界面、LED和蜂鳴器驅動(dòng)，實(shí)現人機交互。工作控制模塊監控多個(gè)功率模塊并聯(lián)運行，并實(shí)現均流。通信模塊完成監控功率模塊運行所需要的CAN通信和上位機遠程控制時(shí)的485通信。定時(shí)器模塊提供其他模塊工作所需要的定時(shí)功能。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/177857.htm
3．2 工作控制模塊
工作控制模塊包括系統初始化和運行控制兩部分。系統初始化通過(guò)讀取功率模塊的額定參數、統計功率模塊數、計算系統總額定電流，以確定并聯(lián)系統的初始配置。運行控制按照用戶(hù)指定方式，實(shí)時(shí)監控功率模塊并聯(lián)運行，監控流程如圖5所示。首先向功率模塊設置穩壓或穩流工作模式以及電壓或電流參數，然后發(fā)送啟動(dòng)命令，使功率模塊開(kāi)始工作。狀態(tài)查詢(xún)以廣播方式發(fā)送查詢(xún)命令，以查詢(xún)各功率模塊的運行狀態(tài)和參數。報文接收接收功率模塊發(fā)送的查詢(xún)響應報文，并從報文中獲得數據；通信檢測根據是否有響應報文判斷通信是否正常。數據處理根據報文接收中獲得的數據計算總電流、電壓、平均電流(穩壓模式)、安培時(shí)(安培時(shí)模式)等系統運行參數。故障處理檢測功率模塊和系統故障，進(jìn)行故障處理和報警。輸出處理根據當前的運行狀態(tài)輸出控制參數，包括軟啟動(dòng)輸出、在穩壓模式下輸出平均電流、安培時(shí)模式下輸出加藥信號、工藝曲線(xiàn)模式下輸出下一階段的電壓或電流參數等。停機控制在需要停機時(shí)通過(guò)發(fā)送停機命令控制功率模塊停止工作。
4 實(shí)驗應用
實(shí)驗系統包含2個(gè)1 000 A／15 V的功率模塊，系統在總設定電流下以穩壓模式運行，測得表1中實(shí)驗結果數據。
從表中可見(jiàn)，均流不平衡度在5％以?xún)?，滿(mǎn)足國家相關(guān)標準，實(shí)現了功率模塊的并聯(lián)運行和均流。經(jīng)實(shí)際測試表明，系統其他相關(guān)指標均滿(mǎn)足要求，系統運行穩定可靠。
5 結論
并聯(lián)均流系統采用ARM芯片STM32F103作為主控芯片，利用其豐富的資源和強大性能，實(shí)現了多種外設接口并簡(jiǎn)化了硬件設計，實(shí)現了圖形交互界面、基于操作系統的任務(wù)調度、CAN和上位機通信以及多種工作模式，增強了系統的功能、友善性和擴展性。
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