一种保护配电装置双余度控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种保护配电装置双余度控制系统，包括由DSP主控单元与FPGA主控单元构成的主控通道、以及由DSP从控单元与FPGA从控单元构成的从控通道；所述FPGA主控单元与FPGA从控单元皆通过RS422通信模块连接有上位机，所述DSP主控单元与DSP从控单元之间连接有权限竞争电路，其权限竞争电路用于对主控通道与从控通道之间控制权限进行切换；本发明专利技术双控制通道同步工作，并通过信息交互方式进行双通道之间的信息同步，以保证通道切换时产品工作状态的稳定性，并且通过RS触发器，可稳定快速实现主控通道与从控通道间控制权限的竞争、切换功能，具有成本小、逻辑简单、安全性强、可靠性高的特点。高的特点。高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种保护配电装置双余度控制系统


[0001]本专利技术涉及航空直流配电设备领域，具体为一种保护配电装置双余度控制系统。

技术介绍

[0002]在飞机直流电源系统中，机上115V交流电经TRU或AC/DC变换器后输出28V直流电，用于机上后级负载供电使用；为保护机上后级负载设备的用电安全及用电品质，对直流电源的故障检测及保护至关重要，根据变换装置失效模式以及系统用电特性分析，通常具有反流、短路、过压、欠压、脉动等故障或告警检测，实现以上功能的产品一般称为保护配电装置或控制保护器。
[0003]现阶段，用电设备均向数字化、自动化、精密化方向发展，设备对用电质量的要求越来越高，同时在机上复杂的电磁等应用环境下，对于保护配电装置产品的可靠性要求越来越高；保护配电装置产品通常采用单通道控制架构，该种方式具有经济、简单、易实现的优点，但是当保护配电装置产品控制通道故障后，就会导致整个产品功能的丧失，影响机上后级设备的用电，严重会影响飞行安全；因此，在此背景下提出一种航空直流保护配电装置双余度控制系统，以进一步提高产品的使用安全性和可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种保护配电装置双余度控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的单通道控制架构中一旦控制通道故障后，就会导致整个航空直流保护配电装置功能丧失，影响机上后级设备用电，并且严重影响飞行安全的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种保护配电装置双余度控制系统，包括由DSP主控单元与FPGA主控单元构成的主控通道、以及由DSP从控单元与FPGA从控单元构成的从控通道；所述FPGA主控单元与FPGA从控单元皆通过RS422通信模块连接有上位机，所述DSP主控单元与DSP从控单元之间连接有权限竞争电路，其权限竞争电路用于对主控通道与从控通道之间控制权限进行切换。
[0006]进一步的，所述权限竞争电路包括用于输出主控通道或从控通道权限控制信号的RS触发器。
[0007]进一步的，所述DSP主控单元与FPGA主控单元交互连接，DSP主控单元与FPGA主控单元之间还连接有一号存储器。
[0008]进一步的，所述DSP从控单元与FPGA从控单元交互连接，DSP从控单元与FPGA从控单元之间还连接有二号存储器。
[0009]进一步的，所述FPGA主控单元与FPGA从控单元之间通过CCDL通信模块连接。
[0010]本专利技术的有益效果是：本专利技术双控制通道同步工作，并通过信息交互方式进行双通道之间的信息同步，以保证通道切换时产品工作状态的稳定性，并且通过RS触发器，可稳定快速实现主控通道与从控通道间控制权限的竞争、切换功能，具有成本小、逻辑简单、安全性强、可靠性高的特点。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的双余度控制系统原理框图；图2为本专利技术双余度控制系统权限竞争电路示意图。
[0012]图中：1 FPGA主控单元、2 DSP主控单元、3一号存储器、4 RS触发器、5上位机、6 FPGA从控单元、7 CCDL通信模块、8 DSP从控单元、9二号存储器。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]请参阅图1
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2，其为本专利技术提供一种技术方案，一种保护配电装置双余度控制系统，包括由DSP主控单元2与FPGA主控单元1构成的主控通道、以及由DSP从控单元8与FPGA从控单元6构成的从控通道；FPGA主控单元1与FPGA从控单元6皆通过RS422通信模块连接有上位机5，FPGA主控单元1与FPGA从控单元6之间通过CCDL通信模块7连接；其中，本实施例的上位机5为应用在飞机直流电源系统中的保护配电装置或控制保护器；DSP主控单元2与DSP从控单元8之间连接有权限竞争电路，其权限竞争电路用于对主控通道与从控通道之间控制权限进行切换；其中，所提及的权限竞争电路包括用于输出主控通道或从控通道权限控制信号的RS触发器4。
[0015]需要说明的是，DSP主控单元2与FPGA主控单元1交互连接，DSP主控单元2与FPGA主控单元1之间还连接有一号存储器3；DSP从控单元8与FPGA从控单元6交互连接，DSP从控单元8与FPGA从控单元6之间还连接有二号存储器9；其中，航空直流配电保护装置内部双余度控制通道均采用DSP+FPGA架构，同时结合RS触发器4作为权限竞争电路，实现双余度控制通道之间的控制权限竞争与控制权限切换等功能。
[0016]本实施例中，该双余度控制系统布置在航空直流配电保护装置中，双余度控制系统具有主、从双控制通道，双控制通道均由DSP+FPGA构成；当航空直流配电保护装置正常运行过程中，FPGA主控单元1或FPGA从控单元6进行数据采集和通信接口管理功能，DSP主控单元2或DSP从控单元8进行数据处理、自检测、控制、通信及信息记录功能，并将所记录的信息、自检测信息数据存储入一号存储器3或二号存储器9中；在通过RS触发器4确定主控制通道、从控制通道后，主控制通道的控制有效，从控制通道进行功能热备份，主控制通道、从控制通道之间通过CCDL通信模块7进行信息同步，同时进行主控制通道、从控制通道之间的运行状态实时互检；其中，所提及的一号存储器3与二号存储器9中的存储器采用但不限于SOP
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8FLASH型或M24C02型存储器。
[0017]其中，当航空直流配电保护装置上电后RS触发器4进行控制权限竞争管理，在正常状态下，航空直流配电保护装置上电后，主控制通道与从控制通道各自进行通道内自检，其中，主控制通道的权限信号为COA/，从控制通道的权限信号为COB/；通道自检正常后输出权限信号COA/或COB/，有效到RS触发器4进行主控制权限或从控制权限的确认，优先输出控制权限信号的通道则为主控通道，另一通道自动降为从控通道，并进行功能热备份。、本实施例中，当主控制通道在运行过程中出现故障时，输出权限信号GOA/或GOB/
无效，将控制权限转交从控制通道；当主控通道运行异常无法主动撤销权限信号GOA/或GOB/时，可通过上位机5输出通道故障信号CPU_STOPA/或CPU_STOPB/被动撤销控制权限；当主控制通道与从控制通道均出现故障时，由RS触发器4断开双通道的控制权限，同时配合其他逻辑电路使得航空直流配电保护装置进入安全运行状态，即维持前一控制状态。
[0018]其中，当主控通道故障时，可快速切换到从控通道，以实现产品功能的正常运行；当双控制通道均故障时，可通过权限竞争电路同时自动取消双控制通道的控制权限，航空直流配电保护装置可进入预设的安全控制模式，以最大限度的保证飞机后级负载的用电安全。
[0019]综上所述，主、从两个控制通道，正常状态下主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保护配电装置双余度控制系统，包括由DSP主控单元与FPGA主控单元构成的主控通道、以及由DSP从控单元与FPGA从控单元构成的从控通道；其特征在于：所述FPGA主控单元与FPGA从控单元皆通过RS422通信模块连接有上位机，所述DSP主控单元与DSP从控单元之间连接有权限竞争电路，其权限竞争电路用于对主控通道与从控通道之间控制权限进行切换。2.根据权利要求1所述的一种保护配电装置双余度控制系统，其特征在于：所述权限竞争电路包括用于输出主控通道或从控通道权限控制信号的RS触发器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海港，陈原野，李国梅，
申请(专利权)人：贵阳航空电机有限公司，
类型：发明
国别省市：