一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法
【專利摘要】一種用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法，由CPU模塊、通訊調(diào)度解析模塊、PPC通訊模塊、DSP計(jì)算模塊以及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊組成，所述通訊調(diào)度解析模塊及PPC通訊模塊分別與CPU模塊互聯(lián)，DSP計(jì)算模塊直接與PPC通訊模塊及FPGA模塊實(shí)現(xiàn)雙向互聯(lián)。本發(fā)明負(fù)責(zé)變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)子機(jī)和主機(jī)之間的通訊程序配合，負(fù)責(zé)主機(jī)的指令下載和代碼計(jì)算，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)和被測(cè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)以進(jìn)行各種測(cè)試，通訊構(gòu)架提供多裝置和多系統(tǒng)IP地址搶先調(diào)度模式，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)交互實(shí)時(shí)、可靠應(yīng)用的嚴(yán)格要求。
【專利說明】—種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種用于變壓器分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法，屬電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)通訊【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】
智能變電站系統(tǒng)是由智能電子設(shè)備組成起來協(xié)同工作，共同完成智能變電站系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。智能電子設(shè)備相互之間存在著相互依賴的關(guān)系，這種依賴關(guān)系是通過各裝置的配置信息或配置軟件完成，具有適時(shí)調(diào)整的靈活性和配置協(xié)調(diào)出錯(cuò)的可能性，因此需要對(duì)智能變電站系統(tǒng)的運(yùn)行功能、性能做全面的整體測(cè)試。變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)采用分布式格局，配備強(qiáng)大的子機(jī)平臺(tái)和系統(tǒng)組合測(cè)試，通過對(duì)多臺(tái)關(guān)聯(lián)的變電站智能設(shè)備(IED)動(dòng)態(tài)拼接，采用聯(lián)網(wǎng)方式同時(shí)對(duì)多系統(tǒng)開展檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)故障回放，可靠減少設(shè)備的檢修次數(shù)和時(shí)間，組網(wǎng)方式靈活有效。
[0003]但隨著智能變電站新技術(shù)的發(fā)展要求，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)新增了如下系統(tǒng)級(jí)特點(diǎn):實(shí)時(shí)模擬全站系統(tǒng)行為，以及在各種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的工況下，確保保護(hù)裝置的正確性；可以考察變電站監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)操作，如順控邏輯、操作的正確性，以及雪崩試驗(yàn)、備自投測(cè)試等；整體測(cè)試需有利于發(fā)現(xiàn)智能設(shè)備間的配合問題，完成定值整定，可以確保測(cè)試整改合格的智能變電站符合各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和運(yùn)行規(guī)程要求。而所有新增特點(diǎn)都對(duì)原分布式處理平臺(tái)的數(shù)據(jù)分配和交換問題提出了更高更快速的要求，既能充分利用各個(gè)子機(jī)的計(jì)算處理能力，又能滿足通訊程控在主機(jī)(Windows系統(tǒng))和子機(jī)(Linux系統(tǒng))間的高速數(shù)據(jù)傳遞，而不論是對(duì)基本閉環(huán)測(cè)試還是現(xiàn)場(chǎng)即插即用型測(cè)試都存在較大困難，因?yàn)槟壳斑€沒有配合智能測(cè)試單元實(shí)施這些新增功能的完善通訊構(gòu)架和軟件流程優(yōu)化手段。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是，針對(duì)目前變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)中存在的問題，提供一種用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法。它能夠負(fù)責(zé)變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)子機(jī)和主機(jī)之間的通訊程序配合，負(fù)責(zé)主機(jī)的指令下載和代碼計(jì)算，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)和被測(cè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)以進(jìn)行各種測(cè)試，通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法提供多裝置和多系統(tǒng)IP地址搶先調(diào)度模式，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)交互實(shí)時(shí)、可靠應(yīng)用的嚴(yán)格要求。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，建立一種用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架，該通訊構(gòu)架包含CPU模塊、通訊調(diào)度解析模塊、PPC通訊模塊、DSP計(jì)算模塊以及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊，所述通訊調(diào)度解析模塊及PPC通訊模塊分別與CPU模塊互聯(lián)，DSP計(jì)算模塊直接與PPC通訊模塊及FPGA模塊實(shí)現(xiàn)雙向互聯(lián)。
[0006]本發(fā)明通訊構(gòu)架的通訊調(diào)度解析模塊，可根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)靈活調(diào)用底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序，同時(shí)支持帶統(tǒng)一時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)交換方法。
[0007]本發(fā)明通訊構(gòu)架的PPC通訊模塊負(fù)責(zé)子機(jī)和主機(jī)間的數(shù)據(jù)通訊，采用MPC8308Power QUICC II Pro處理器，最高主頻可達(dá)400MHZ，支持5-port千兆以太網(wǎng)交換機(jī)。
[0008]本發(fā)明通訊構(gòu)架的DSP計(jì)算模塊負(fù)責(zé)計(jì)算、接受PPC指令和代碼，每秒可執(zhí)行2400百萬條定點(diǎn)指令、1800百萬條浮點(diǎn)指令，支持8/16/32/64位數(shù)據(jù)格式。[0009]本發(fā)明通訊構(gòu)架的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊負(fù)責(zé)光纖通訊，支持SMV/G00SE/FT3數(shù)據(jù)輸出和GOOSE信號(hào)輸入，支持400MHZ SDRAM增強(qiáng)型儲(chǔ)存控制器，提供可選糾錯(cuò)碼ECC。
[0010]本發(fā)明一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架的工作原理是:
開啟工作電源后，CPU模塊通過輸入PPC模塊的IP地址與子機(jī)建立通訊鏈路，DSP模塊初始化FPGA寄存器和內(nèi)存；鏈路正確和初始化正常后，由主機(jī)通訊調(diào)度解析模塊分配各主、子機(jī)數(shù)據(jù)交換底層優(yōu)先級(jí)，PPC模塊將代碼和參數(shù)下載至DSP模塊，由CPU模塊控制發(fā)送正?；蚴枪收蠣顟B(tài)測(cè)試指令給DSP模塊；DSP模塊實(shí)時(shí)接收FPGA模塊返回的GOOSE信號(hào)，并將測(cè)試狀況下的SV波形、GOOSE數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)返送給PPC模塊并轉(zhuǎn)發(fā)上送至主機(jī)CPU ;測(cè)試結(jié)束后，PPC模塊讀取DSP測(cè)試結(jié)果并上報(bào)主機(jī)，CPU模塊給出測(cè)試報(bào)告，結(jié)束對(duì)外通信功能。
[0011]本發(fā)明一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制方法包含主機(jī)內(nèi)部底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序編制方法、主機(jī)CPU和子機(jī)PPC之間的通訊程控方法、子機(jī)內(nèi)部PPC和DSP之間的通訊程控方法、DSP和FPGA之間的通訊程控方法四部分。
[0012]本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)控制方法中，主機(jī)內(nèi)部底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序編制方法，是通過編寫內(nèi)核模式下的TDI (傳送驅(qū)動(dòng)程序接口)，跳過Socket函數(shù)直接調(diào)用TDI底層函數(shù)和具體的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(NIC)連接。
[0013]本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)控制方法中，主機(jī)CPU和子機(jī)PPC之間的通訊程控方法，包括下列步驟:
(1)開啟工作電源后，主機(jī)CPU模塊通過輸入子機(jī)PPC模塊的IP地址，建立以主機(jī)為服務(wù)器端、PPC模塊為客戶端的通訊鏈路，并等待鏈路的正確連接，如果鏈路正常，由CPU模塊給PPC模塊發(fā)送連接指令(Ox12341111 )，PPC將返回確認(rèn)指令(0x56781111);如果鏈路不正常，CPU要求重新輸入IP地址；
(2)主機(jī)CPU模塊接收到返回確認(rèn)指令后，發(fā)送下載DSP代碼程序和參數(shù)(0X1234cdcd+代碼)給PPC模塊，由PPC模塊將代碼和參數(shù)下載到DSP模塊中，下載成功后返回確認(rèn)指令(0x5678cdcd)給CPU模塊，否則返回錯(cuò)誤指令(0x56780f0f)；
(3)CPU模塊接收到下載返回確認(rèn)指令后，發(fā)送運(yùn)行指令(0x12349999)給PPC模塊，由PPC模塊命令DSP模塊輸出SMV數(shù)據(jù)，并返回確認(rèn)指令(0x56789999)給CPU模塊；否則重新發(fā)送下載DSP代碼指令；
(4)CPU模塊接收到運(yùn)行返回確認(rèn)指令后，手動(dòng)操作或按照預(yù)先設(shè)定的故障狀態(tài)發(fā)送指令(0xl234ffff )給PPC模塊，由PPC模塊命令DSP進(jìn)入故障狀態(tài)；測(cè)試過程中，PPC模塊將DSP發(fā)送的SV波形、GOOSE數(shù)據(jù)(0x5678abcd+數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)發(fā)上送至主機(jī)CPU供實(shí)時(shí)顯示；
(5)測(cè)試結(jié)束后，PPC模塊發(fā)送測(cè)試結(jié)果(0x56780000+測(cè)試結(jié)果)給CPU模塊，并結(jié)束測(cè)試；CPU模塊給出測(cè)試報(bào)告，結(jié)束對(duì)外通信功能。
[0014]本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)控制方法中，子機(jī)內(nèi)部PPC和DSP之間的通訊程控，包括下列步驟:
(1)開啟工作電源后，當(dāng)PPC模塊接收到下載DSP代碼程序和參數(shù)指令，DSP開始校驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)正確則返回指令(0x5678cdcd)給PPC模塊，錯(cuò)誤則返回指令(0x56780f0f)；
(2)PPC模塊接收到下載返回確認(rèn)指令后，發(fā)送運(yùn)行指令(0x12349999)或是故障設(shè)定指令(0xl234ffff )給DSP運(yùn)行，DSP模塊在運(yùn)行故障狀態(tài)時(shí)將實(shí)時(shí)運(yùn)行的SV波形、GOOSE數(shù)據(jù)(0x5678abcd+數(shù)據(jù))返送給PPC模塊，若運(yùn)行正常波形則返送確認(rèn)指令(0x56789999)給PPC模塊；
(3)DSP測(cè)試結(jié)束后，發(fā)送運(yùn)行結(jié)束指令(0x56780000)給PPC模塊，PPC模塊讀取測(cè)試結(jié)果并上報(bào)主機(jī)。
[0015]本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)控制方法中，子機(jī)內(nèi)部DSP和FPGA之間的通訊程控，包括下列步驟:
(1)DSP模塊上電后，依次寫入FPGA寄存器和內(nèi)存初始化指令(0x12345678)，并重新讀出以驗(yàn)證FPGA是否正常；否則，結(jié)束通訊；
(2)DSP模塊發(fā)送預(yù)先設(shè)置指令前，先讀入FPGA狀態(tài)寄存器以判斷有無GOOSE信號(hào)，有則先讀入GOOSE信號(hào)，再輸出SMV、GOOSE給FPGA ;無GOOSE信號(hào)則直接輸出；
(3)測(cè)試狀態(tài)下由DSP寫入FPGA狀態(tài)寄存器選定光口輸出數(shù)據(jù)，同時(shí)DSP模塊實(shí)時(shí)刷新FPGA狀態(tài)寄存器以及時(shí)接收GOOSE返回信號(hào)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明構(gòu)架和控制方法由于整個(gè)邏輯采用全智能軟件預(yù)制，無需人工干預(yù)，能夠保證實(shí)時(shí)、高效率的主機(jī)指令下載和代碼計(jì)算，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)和被測(cè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)以進(jìn)行各種測(cè)試，通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法提供多裝置和多系統(tǒng)IP地址搶先調(diào)度模式，進(jìn)一步滿足了智能變電站整體多間隔智能設(shè)備新增測(cè)試功能。
[0017]用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊和控制。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明所述用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架的整體結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明所述用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架的底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序框架圖；
圖3為本發(fā)明所述用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架的CPU和PPC之間通訊程控流程圖；
圖4為本發(fā)明所述用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架的PPC和DSP之間通訊程控流程圖；
圖5為本發(fā)明所述用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架的DSP和FPGA之間通訊程控流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的一種用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0020]本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，通訊構(gòu)架包含CPU模塊、通訊調(diào)度解析模塊、PPC通訊模塊、DSP計(jì)算模塊以及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊，所述通訊調(diào)度解析模塊及PPC通訊模塊分別與CPU模塊互聯(lián)，DSP計(jì)算模塊直接與PPC通訊模塊及FPGA模塊實(shí)現(xiàn)雙
向互聯(lián)。
[0021 ] CPU模塊選用基于AMD80188ER研制的CPU模塊，其內(nèi)部集成有512K字節(jié)的SRAM512K A盤、256字節(jié)的片內(nèi)存儲(chǔ)器，并具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能、模塊具有兩個(gè)三線制RS232總線通訊接口(其中一個(gè)串口用于調(diào)試串口，即模擬終端)、一個(gè)九線制RS232總線通訊接口、雙16位數(shù)據(jù)指針的可多次編程的快速微處理器，是用于變電站分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)控制方法的控制中心。
[0022]通訊調(diào)度解析模塊，可根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)靈活調(diào)用底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序，同時(shí)支持帶統(tǒng)一時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)交換方法。
[0023]PPC模塊負(fù)責(zé)子機(jī)和主機(jī)間的數(shù)據(jù)通訊，采用MPC8308 Power QUICC II Pro處理器，最高主頻可達(dá)400MHZ，支持5-port千兆以太網(wǎng)交換機(jī)。
[0024]DSP模塊基于TMS320C6747雙核低功率應(yīng)用處理器，主頻可達(dá)300MHZ，每秒可執(zhí)行2400百萬條定點(diǎn)指令、1800百萬條浮點(diǎn)指令，可承受輸入1.2V核電壓、3.3V10電壓。
[0025]可編程門陣列FPGA模塊采用了 Altera公司Cyclone V FPGA作為底層通訊輸出入，提供集成收發(fā)器型號(hào)以及具有基于ARM的硬核處理器系統(tǒng)(HPS)的SoC FOGA型號(hào)，支持400MHZ SDRAM增強(qiáng)型儲(chǔ)存控制器，提供可選糾錯(cuò)碼ECC。
[0026]如圖2所示，主機(jī)中應(yīng)用程序負(fù)責(zé)人機(jī)界面和參數(shù)計(jì)算，運(yùn)行在用戶層，實(shí)時(shí)計(jì)算和數(shù)據(jù)通訊運(yùn)行于Windows系統(tǒng)下的內(nèi)核層，優(yōu)先級(jí)最高，數(shù)據(jù)通訊程序通過TDI與NIC實(shí)時(shí)交換網(wǎng)絡(luò)上(各個(gè)子機(jī))的數(shù)據(jù)，并及時(shí)反饋到實(shí)時(shí)計(jì)算中。
[0027]對(duì)照?qǐng)D3，本發(fā)明所述主機(jī)CPU和子機(jī)PPC之間的通訊程控，包括下列步驟:
(I)開啟工作電源后，主機(jī)CPU模塊通過輸入子機(jī)PPC模塊的IP地址，建立以主機(jī)為服務(wù)器端、PPC模塊為客戶端的通訊鏈路，并等待鏈路的正確連接，如果鏈路正常，由CPU模塊給PPC模塊發(fā)送連接指令(Ox12341111 )，PPC將返回確認(rèn)指令(0x56781111);如果鏈路不正常，CPU要求重新輸入IP地址。
[0028](2)主機(jī)CPU模塊接收到返回確認(rèn)指令后，發(fā)送下載DSP代碼程序和參數(shù)(0xl234cdcd+代碼)給PPC模塊，由PPC模塊將代碼和參數(shù)下載到DSP模塊中，下載成功后返回確認(rèn)指令(0x5678cdcd)給CPU模塊，否則返回錯(cuò)誤指令(0x56780f0f)。
[0029](3) CPU模塊接收到下載返回確認(rèn)指令后，發(fā)送運(yùn)行指令(Ox12349999)給PPC模塊，由PPC模塊命令DSP模塊輸出SMV數(shù)據(jù)，并返回確認(rèn)指令(0x56789999)給CPU模塊；否則重新發(fā)送下載DSP代碼指令。
[0030](4)CPU模塊接收到運(yùn)行返回確認(rèn)指令后，手動(dòng)操作或按照預(yù)先設(shè)定的故障狀態(tài)發(fā)送指令(0xl234ffff )給PPC模塊，由PPC模塊命令DSP進(jìn)入故障狀態(tài)；測(cè)試過程中，PPC模塊將DSP發(fā)送的SV波形、G00SE數(shù)據(jù)(0x5678abcd+數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)發(fā)上送至主機(jī)CPU供實(shí)時(shí)顯示。
[0031](5)測(cè)試結(jié)束后，PPC模塊發(fā)送測(cè)試結(jié)果(0x56780000+測(cè)試結(jié)果)給CPU模塊，并結(jié)束測(cè)試；CPU模塊給出測(cè)試報(bào)告，結(jié)束對(duì)外通信功能。
[0032]對(duì)照?qǐng)D4，本發(fā)明所述子機(jī)內(nèi)部PPC和DSP之間的通訊程控，包括下列步驟:
(I)開啟工作電源后，當(dāng)PPC模塊接收到下載DSP代碼程序和參數(shù)指令，DSP開始校驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)正確則返回指令(0x5678cdcd)給PPC模塊，錯(cuò)誤則返回指令(0x56780f0f)。
[0033](2) PPC模塊接收到下載返回確認(rèn)指令后，發(fā)送運(yùn)行指令(0x12349999)或是故障設(shè)定指令(0xl234fTfT)給DSP運(yùn)行，DSP模塊在運(yùn)行故障狀態(tài)時(shí)將實(shí)時(shí)運(yùn)行的SV波形、G00SE數(shù)據(jù)(0x5678abcd+數(shù)據(jù))返送給PPC模塊，若運(yùn)行正常波形則返送確認(rèn)指令(0x56789999)給 PPC 模塊。
[0034](3) DSP測(cè)試結(jié)束后，發(fā)送運(yùn)行結(jié)束指令(0x56780000)給PPC模塊，PPC模塊讀取測(cè)試結(jié)果并上報(bào)主機(jī)。
[0035]對(duì)照?qǐng)D5，本發(fā)明所述子機(jī)內(nèi)部DSP和FPGA之間的通訊程控，包括下列步驟:
(I)DSP模塊上電后，依次寫入FPGA寄存器和內(nèi)存初始化指令(0x12345678)，并重新讀
出以驗(yàn)證FPGA是否正常；否則，結(jié)束通訊。[0036](2) DSP模塊發(fā)送預(yù)先設(shè)置指令前，先讀入FPGA狀態(tài)寄存器以判斷有無GOOSE信號(hào)，有則先讀入GOOSE信號(hào)，再輸出SMV、GOOSE給FPGA ;無GOOSE信號(hào)則直接輸出。
[0037](3)測(cè)試狀態(tài)下由DSP寫入FPGA狀態(tài)寄存器選定光口輸出數(shù)據(jù)，同時(shí)DSP模塊實(shí)時(shí)刷新FPGA狀態(tài)寄存器以及時(shí)接收GOOSE返回信號(hào)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架，其特征在于，所述通訊構(gòu)架包含CPU模塊、通訊調(diào)度解析模塊、PPC通訊模塊、DSP計(jì)算模塊以及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊；所述通訊調(diào)度解析模塊及PPC通訊模塊分別與CPU模塊互聯(lián)；DSP計(jì)算模塊直接與PPC通訊模塊及FPGA模塊實(shí)現(xiàn)雙向互聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架，其特征在于，所述通訊調(diào)度解析模塊，可根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)靈活調(diào)用底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序，同時(shí)支持帶統(tǒng)一時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)交換方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架，其特征在于，所述PPC通訊模塊負(fù)責(zé)子機(jī)和主機(jī)間的數(shù)據(jù)通訊，采用MPC8308 Power QUICC II Pro處理器，最高主頻可達(dá)400MHZ，支持5-port千兆以太網(wǎng)交換機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架，其特征在于，所述DSP計(jì)算模塊負(fù)責(zé)計(jì)算、接受PPC指令和代碼，每秒可執(zhí)行2400百萬條定點(diǎn)指令、1800百萬條浮點(diǎn)指令，支持8/16/32/64位數(shù)據(jù)格式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的通訊構(gòu)架，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA 模塊負(fù)責(zé)光纖通訊，支持SMV/G00SE/FT3數(shù)據(jù)輸出和GOOSE信號(hào)輸入，支持400MHZ SDRAM增強(qiáng)型儲(chǔ)存控制器，提供可選糾錯(cuò)碼ECC。
6.一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于，所述方法包含主機(jī)內(nèi)部底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序編制方法、主機(jī)CPU和子機(jī)PPC之間的通訊程控方法、子機(jī)內(nèi)部PPC和DSP之間的通訊程控方法、DSP和FPGA之間的通訊程控方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于，所述主機(jī)內(nèi)部底層實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信程序編制方法，是通過編寫內(nèi)核模式下的TDI (傳送驅(qū)動(dòng)程序接口)，跳過Socket函數(shù)直接調(diào)用TDI底層函數(shù)和具體的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(NIC)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于，所述主機(jī)CPU和子機(jī)PPC之間的通訊程控方法，包括下列步驟: (1)開啟工作電源后，主機(jī)CPU模塊通過輸入子機(jī)PPC模塊的IP地址，建立以主機(jī)為服務(wù)器端、PPC模塊為客戶端的通訊鏈路，并等待鏈路的正確連接，如果鏈路正常，由CPU模塊給PPC模塊發(fā)送連接指令，PPC將返回確認(rèn)指令；如果鏈路不正常，CPU要求重新輸入IP地址； (2)主機(jī)CPU模塊接收到返回確認(rèn)指令后，發(fā)送下載DSP代碼程序和參數(shù)給PPC模塊，由PPC模塊將代碼和參數(shù)下載到DSP模塊中，下載成功后返回確認(rèn)指令給CPU模塊，否則返回錯(cuò)誤指令； (3)CPU模塊接收到下載返回確認(rèn)指令后，發(fā)送運(yùn)行指令給PPC模塊，由PPC模塊命令DSP模塊輸出SMV數(shù)據(jù)，并返回確認(rèn)指令給CPU模塊；否則重新發(fā)送下載DSP代碼指令； (4)CPU模塊接收到運(yùn)行返回確認(rèn)指令后，手動(dòng)操作或按照預(yù)先設(shè)定的故障狀態(tài)發(fā)送指令給PPC模塊，由PPC模塊命令DSP進(jìn)入故障狀態(tài)；測(cè)試過程中，PPC模塊將DSP發(fā)送的SV波形、GOOSE數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)上送至主機(jī)CPU供實(shí)時(shí)顯示； (5)測(cè)試結(jié)束后，PPC模塊發(fā)送測(cè)試結(jié)果給CPU模塊，并結(jié)束測(cè)試；CPU模塊給出測(cè)試報(bào)告，結(jié)束對(duì)外通信功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于，所述子機(jī)內(nèi)部PPC和DSP之間的通訊程控，包括下列步驟: (1)開啟工作電源后，當(dāng)PPC模塊接收到下載DSP代碼程序和參數(shù)指令，DSP開始校驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)正確則返回指令給PPC模塊，錯(cuò)誤則返回指令； (2)PPC模塊接收到下載返回確認(rèn)指令后，發(fā)送運(yùn)行指令或是故障設(shè)定指令給DSP運(yùn)行，DSP模塊在運(yùn)行故障狀態(tài)時(shí)將實(shí)時(shí)運(yùn)行的SV波形、GOOSE數(shù)據(jù)返送給PPC模塊，若運(yùn)行正常波形則返送確認(rèn)指令給PPC模塊； (3)DSP測(cè)試結(jié)束后，發(fā)送運(yùn)行結(jié)束指令給PPC模塊，PPC模塊讀取測(cè)試結(jié)果并上報(bào)主機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于分布式智能測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于，所述子機(jī)內(nèi)部DSP和FPGA之間的通訊程控，包括下列步驟: (1)DSP模塊上電后，依次寫入FPGA寄存器和內(nèi)存初始化指令(0x12345678)，并重新讀出以驗(yàn)證FPGA是否正常；否則，結(jié)束通訊； (2)DSP模塊發(fā)送預(yù)先設(shè)置指令前，先讀入FPGA狀態(tài)寄存器以判斷有無GOOSE信號(hào)，有則先讀入GOOSE信號(hào)，再輸出SMV、GOOSE給FPGA ;無GOOSE信號(hào)則直接輸出； (3)測(cè)試狀態(tài)下由DSP寫入FPGA狀態(tài)寄存器選定光口輸出數(shù)據(jù)，同時(shí)DSP模塊實(shí)時(shí)刷新FPGA狀態(tài)寄存器以及時(shí)接收GOOSE返回信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103955190SQ201410174821
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】王冠南, 熊華強(qiáng), 王治, 崔斌, 張妍, 桂小智, 萬勇, 謝國強(qiáng), 劉祺, 楊建明 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院