TTCAN在風(fēng)力發(fā)電控制系統中的應用

圖3 ttcan基本循環(huán)

　　針對1mw風(fēng)力發(fā)電控制系統，系統包括包含cpu模塊在內的6個(gè)節點(diǎn)，對每個(gè)節點(diǎn)進(jìn)行編號，在一個(gè)通訊周期中，每個(gè)節點(diǎn)報文收發(fā)都有其具體執行的時(shí)刻，各節點(diǎn)嚴格按照該時(shí)刻表進(jìn)行調度執行相關(guān)操作，從而確保cpu模塊與系統其他各節點(diǎn)之間快速順暢地進(jìn)行can通訊。

　　而在1mw風(fēng)力發(fā)電控制系統can通訊中，系統各節點(diǎn)報文在一個(gè)基本周期內收發(fā)所用時(shí)刻表參照圖4。

圖4 1mw can通訊調度時(shí)刻

　　每次通訊周期控制在20ms，也就是說(shuō)每個(gè)基本循環(huán)的周期為20ms，其中節點(diǎn)0對應cpu模塊，節點(diǎn)1對應變槳伺服卡，節點(diǎn)2對應i/o模塊1，節點(diǎn)3對應i/o模塊2，節點(diǎn)4對應i/o模塊3，節點(diǎn)5對應電網(wǎng)測量模塊，在一個(gè)通訊周期中，每個(gè)節點(diǎn)報文收發(fā)都有其具體執行的時(shí)刻，各節點(diǎn)嚴格按照該時(shí)刻表進(jìn)行調度執行相關(guān)操作。如圖6，cpu模塊在每個(gè)查詢(xún)周期最后會(huì )向總線(xiàn)上各節點(diǎn)廣播一個(gè)時(shí)鐘同步數據幀，通知各從節點(diǎn)復位計數，為下一個(gè)周期做時(shí)鐘同步?？偩€(xiàn)上的每個(gè)從節點(diǎn)只有當收到這個(gè)時(shí)鐘同步幀時(shí)，才會(huì )重新將它的時(shí)間計數清零，同時(shí)在他的中斷發(fā)送時(shí)刻到來(lái)時(shí)進(jìn)行發(fā)送，如果收不到該時(shí)鐘同步幀，從模塊不會(huì )將數據發(fā)送至cpu模塊。于是這樣就建立了總線(xiàn)的全局時(shí)間[10]，從而確保cpu模塊與系統其它各節點(diǎn)之間快速順暢地進(jìn)行can通訊。同時(shí)做為從模塊，如果收到的時(shí)鐘同步幀是由a通道傳來(lái)，則其發(fā)送數據也選擇a通道，如果收到的同步幀是由b通道傳來(lái)，則其發(fā)送數據選擇b通道。也就是說(shuō)這個(gè)時(shí)鐘同步幀對從節點(diǎn)而言還有發(fā)送使能的功效，并且同時(shí)利用這個(gè)時(shí)鐘同步幀來(lái)完成冗余過(guò)程中的通道切換。

　　4 冗余設計

　　cpu模塊與各從模塊間采用雙can通信，can a和can b都配置成8 fifo接收和8fifo發(fā)送模式。系統采用冷冗余的方式進(jìn)行can故障處理，正常情況下各模塊均使用can a總線(xiàn)通訊，當在發(fā)現cana通道故障的情況下，才去激活系統的canb通道，使系統繼續正常運行。設計思路如圖5流程圖所示，當系統自行判斷到系統中任一模塊的某個(gè)can通道通訊已經(jīng)出錯或中斷時(shí)，進(jìn)行報警并集體同時(shí)切換總線(xiàn)通道，保證系統同樣正常的進(jìn)行通訊。