技術(shù)頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) > 技術(shù)頻道 > 技術(shù)百科 > 基于雙機(jī)熱備PCC控制方案的航管雷達(dá)(ATM)伺服系統(tǒng)

基于雙機(jī)熱備PCC控制方案的航管雷達(dá)(ATM)伺服系統(tǒng)

時(shí)間:2009-12-04 09:05:34來源:ronggang

導(dǎo)語:?運(yùn)用PCC在運(yùn)算控制及網(wǎng)絡(luò)通信方面的快速性,靈活性,采用兩套互耦的PCC控制器,運(yùn)用我們開發(fā)的一套驅(qū)動(dòng)軟件,成功地構(gòu)建了一套小型廉價(jià)、高效實(shí)用的雙機(jī)熱備航管雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)
  雙機(jī)熱備控制功能,在工業(yè)上有著十分廣泛的應(yīng)用,除化工、冶金及電力等一些重要的過程自動(dòng)化(PA)控制對(duì)象以外,一些重要的機(jī)器設(shè)備也同意有著24小時(shí)不間斷工作,運(yùn)行高度可靠,在線維護(hù)等要求,航空管制雷達(dá)(ATM)就是這樣一種典型的機(jī)電設(shè)備,其工作的可靠與否,會(huì)直接關(guān)系到所在空域飛機(jī)起降的安全,針對(duì)航管雷達(dá)的這種應(yīng)用特點(diǎn)和要求,我們運(yùn)用PCC在運(yùn)算控制及網(wǎng)絡(luò)通信方面的快速性,靈活性,采用兩套互耦的PCC控制器,運(yùn)用我們開發(fā)的一套驅(qū)動(dòng)軟件,成功地構(gòu)建了一套小型廉價(jià)、高效實(shí)用的雙機(jī)熱備航管雷達(dá)伺服控制系統(tǒng),整個(gè)伺服系統(tǒng)具有如下圖所示的對(duì)稱式的控制功能構(gòu)成:
  上述系統(tǒng)的主要功能構(gòu)成如下:   1) 通過CAN總線,控制驅(qū)動(dòng)雷達(dá)天線的7.5kw的方位電機(jī)的啟、停、正、反及調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方位電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流、溫升及故障報(bào)警信息。   2) 通過CAN總線,控制0.75kw的方位潤(rùn)滑泵油電機(jī)的啟、停及調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泵油電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流、溫升及故障報(bào)警信息。   3) 控制極化電機(jī)的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)天線饋源的圓極化和線極化。   4) 監(jiān)控雷達(dá)伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、油壓油溫和其他機(jī)械信息與狀態(tài),并實(shí)現(xiàn)控制。   出于冗余熱備的設(shè)計(jì)考慮,上述所有機(jī)電設(shè)備均為2套,在機(jī)械結(jié)構(gòu)布置上大體呈對(duì)稱化布局,他們作為相互冗余熱備的兩部分,構(gòu)成了整個(gè)航管雷達(dá)伺服系統(tǒng)不可分割的整體結(jié)構(gòu),實(shí)際運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)軟件運(yùn)用一定的策略,選取其中的一半作為主控單元,另一半則自動(dòng)成為主控單元的備用單元,與一般的備用不同的是,備用的部分被稱為“熱備”,即工作時(shí)處于上電狀態(tài),功能上為準(zhǔn)備狀態(tài),即當(dāng)系統(tǒng)主控系統(tǒng)發(fā)生故障,控制將中斷時(shí),熱備系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切入控制,接管原主控系統(tǒng)的控制角色。上述控制系統(tǒng)中,除了具有兩套對(duì)稱布局的PCC以外,還配備了機(jī)旁監(jiān)控用的一塊觸摸屏PowerPanel,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的所有工作信息,并可實(shí)現(xiàn)兩套PCC的主備機(jī)控制切換操作。同時(shí),借助系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)-以太網(wǎng),網(wǎng)上的另一臺(tái)管理計(jì)算機(jī)也可以檢測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)和進(jìn)行主備機(jī)遠(yuǎn)程切換。 1. 硬件的耦合實(shí)現(xiàn)   兩套對(duì)稱布局的PCC是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵與核心,其相互間的軟、硬件耦合關(guān)系的實(shí)現(xiàn)則是保證雙機(jī)熱備控制功能的技術(shù)核心,如下圖所示的結(jié)構(gòu):
  按上圖所示,相互耦合的兩套PCC中具有下列功能要素:   主備選擇開關(guān):作為對(duì)主備功能選擇的硬件手段,該開關(guān)具有最大的選擇設(shè)置權(quán)限,當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí),雙機(jī)熱備軟件會(huì)根據(jù)該開關(guān)的選擇狀態(tài),設(shè)置相應(yīng)的PCC為主控單元,另一套PCC則進(jìn)入“熱備”備機(jī)工作狀態(tài)。   程序同步按鈕:該按鈕用于在裝載雙機(jī)熱備軟件時(shí)控制主備控制器之間的同步裝載,當(dāng)按動(dòng)該按鈕時(shí),該控制器內(nèi)的控制軟件可借助同步數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)耦合自動(dòng)傳送到另一套控制器單元上,這對(duì)于系統(tǒng)軟件的維護(hù)是一個(gè)至關(guān)重要的功能。   LifeGuard(生命守護(hù))信號(hào):該信號(hào)在主備控制系統(tǒng)之間的輸入輸出通道間交叉連接著,通過該信號(hào),備用的控制系統(tǒng)得以隨時(shí)監(jiān)控到主控PCC的運(yùn)行狀態(tài),據(jù)此,在主控PCC癱瘓時(shí),備用PCC會(huì)自動(dòng)無擾動(dòng)地切換為主控單元,接管原來主控PCC的軟件運(yùn)行。   HeartBeat(心跳)信號(hào):該信號(hào)在主備控制系統(tǒng)之間的輸入輸出通道間交叉連接著,據(jù)此,主控PCC在其程序運(yùn)行過程中,按照固定的心跳節(jié)律,指揮備用PCC的軟件運(yùn)行節(jié)奏,以確保主備系統(tǒng)軟件運(yùn)行狀態(tài)的一致,這一信號(hào)的傳遞,是確保系統(tǒng)兩套PCC在主備關(guān)系切換時(shí)無擾動(dòng)的必要條件。   SyncData(同步數(shù)據(jù))網(wǎng)絡(luò)耦合:該信號(hào)通過工業(yè)以太網(wǎng)或高速率的串口,連接在兩套PCC之間,實(shí)現(xiàn)主控PCC將其運(yùn)行的中間級(jí)輸出數(shù)據(jù)同步熱備份到備用的PCC之上,這一信號(hào)的傳遞,是確保系統(tǒng)兩套PCC在主備關(guān)系切換時(shí)無擾動(dòng)的另一個(gè)必要條件。   上位管理網(wǎng)絡(luò)的鏈接:該連接以工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn),是兩套控制系統(tǒng)連接上位監(jiān)控觸摸屏或管控計(jì)算機(jī)的網(wǎng)路。   輸入輸出信號(hào):該部分與常規(guī)的非雙機(jī)熱備控制系統(tǒng)一樣,由航管雷達(dá)設(shè)備上各種傳感器與執(zhí)行單元構(gòu)成,也可以以CAN現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的方式接入。與常規(guī)系統(tǒng)不同的是,從雙機(jī)熱備系統(tǒng)功能架構(gòu)考慮,所有這些信號(hào)均設(shè)計(jì)了互為冗余兩套,平行接入互為主備的兩套PCC控制系統(tǒng)中。 2. 雙機(jī)熱備控制軟件的實(shí)現(xiàn)   本系統(tǒng)軟件的核心功能是實(shí)現(xiàn)兩套互為熱備的控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管控,以確保系統(tǒng)對(duì)外的控制功能具有在線熱備的功能,概括起來,軟件設(shè)計(jì)需要滿足如下功能特點(diǎn):   1) 高速性;系統(tǒng)軟件必須滿足高速運(yùn)行,對(duì)外實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、狀態(tài)采集與控制,并在主控單元崩潰失效以后,以較短的時(shí)間,完成主備用PCC的自動(dòng)切換。   2) 同步性:兩套互為主備的PCC控制系統(tǒng)必須保持相互運(yùn)行的同步性要求,并在主備角色切換時(shí),確保對(duì)硬件設(shè)備的輸出控制平滑無擾動(dòng),這一點(diǎn),單純從完全對(duì)稱的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是無法保證的,必須做出針對(duì)性的軟件任務(wù)調(diào)度設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)同步方面的處理。這也是整個(gè)系統(tǒng)軟件的核心所在。   3) 對(duì)稱性:本系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅需要實(shí)現(xiàn)硬件方面的對(duì)稱性,而且需要實(shí)現(xiàn)純粹的軟件對(duì)稱、同一性,即兩套PCC內(nèi)部軟件必須是完全一樣的。這是在系統(tǒng)時(shí)間投運(yùn)后,用戶得以正常進(jìn)行日常軟硬件維護(hù)工作的客戶要求。   4) 開放性:本系統(tǒng)需要通過標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)接口,與管控計(jì)算機(jī)觸摸屏聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)航管雷達(dá)上位管控計(jì)算機(jī)對(duì)伺服控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。   依照上述原理要求,以下是我們?cè)O(shè)計(jì)的雙機(jī)熱備軟件數(shù)據(jù)同步與任務(wù)調(diào)度的流程原理示意圖:
  依照上述流程設(shè)計(jì),本雙機(jī)熱備軟件的數(shù)據(jù)同步與任務(wù)調(diào)度的精確時(shí)序可表述如下圖所示:
3. 后記   上述采用兩套PCC的雙機(jī)熱備應(yīng)用系統(tǒng),打破了工業(yè)領(lǐng)域里習(xí)慣性的雙機(jī)熱備的“超豪華”軟硬件設(shè)計(jì)架構(gòu),以低廉、經(jīng)濟(jì)的方案實(shí)現(xiàn)了小型、實(shí)用的應(yīng)用要求,系統(tǒng)目前已成功裝備在我國(guó)東北、華北的多個(gè)民用、軍用機(jī)場(chǎng)的航管雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)中,歷時(shí)數(shù)年,部分替代了目前市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的歐美發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口航管雷達(dá)產(chǎn)品,以可靠、穩(wěn)定、維護(hù)方便的優(yōu)異表現(xiàn),贏得了客戶的一致好評(píng),展現(xiàn)了良好的市場(chǎng)前景,目前正處于國(guó)內(nèi)推廣階段。 參考文獻(xiàn)   1. 《加固增強(qiáng)型控制器產(chǎn)品選型手冊(cè)》 上海英碩自動(dòng)化科技有限公司   2. 《PCC雙機(jī)熱備軟件說明書》 上海英碩自動(dòng)化科技有限公司   3. 《可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)》 齊蓉 肖維榮   4. 《ALENIA航管雷達(dá)維修經(jīng)驗(yàn)介紹》 民航西南局四川省局

標(biāo)簽:

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備維修的方法...

下一篇:微能WIN-V63矢量控制變頻器在...

中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

網(wǎng)站簡(jiǎn)介|會(huì)員服務(wù)|聯(lián)系方式|幫助信息|版權(quán)信息|網(wǎng)站地圖|友情鏈接|法律支持|意見反饋|sitemap

傳動(dòng)網(wǎng)-工業(yè)自動(dòng)化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)

網(wǎng)站客服服務(wù)咨詢采購(gòu)咨詢媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2024 ,All Rights Reserved 深圳市奧美大唐廣告有限公司 版權(quán)所有
粵ICP備 14004826號(hào) | 營(yíng)業(yè)執(zhí)照證書 | 不良信息舉報(bào)中心 | 粵公網(wǎng)安備 44030402000946號(hào)