一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置、系统的制作方法

本发明属于航空机电，尤其涉及一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置、系统。

背景技术：

1、飞机多电、全电已成为必然的趋势，未来的电机控制系统不再简单只是传统的硬件信号，其装置中必然存在多任务产品的交联。多通讯方式的交联就需要有快捷、实时、可靠的监控与维护装置。

2、目前的监控维护装置能够应对的负载总线模式、种类和数量较为固定，通常为单一的can总线或者rs422总线，无法满足复杂装置中多总线的需求。同时，随着飞机多电、全电的发展，飞机电机控制系统的健康诊断需要越来越多的数据交互支撑，单一的监控装置无法实现装置的联动监控运行和维护。

技术实现思路

1、为解决现有技术无法满足复杂装置中多总线的需求，单一的监控装置无法实现联动监控运行和维护的问题，本发明提供一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置，可用于目前机上具有can接口、rs422接口、rs429通信的控制装置、系统，能够将多组运行信息进行数据传输、监控、存储、处理，能够支撑多台设备的联通运行，所述技术方案如下：

2、第一方面，提供一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置，包括：硬件设备接口模块1、设备选择设置模块2、故障码处理模块3、数据可视化模块4、存储设置与解析模块5、调试与维护模块6，

3、硬件设备接口模块1接收来自需监控和维护分析的电机控制系统中多路实时信息信号，并发送给设备选择设置模块2，设备选择设置模块2根据数据类型将数据分发给故障码处理模块3、数据可视化模块4、存储设置与解析模块5、调试与维护模块6；故障码处理模块3对接收到的故障二进制原始代码进行解析，转化为用户可识别的故障代码显示数据；数据可视化模块4对接收到的实时二进制代码数据进行计算，转化为十进制代码并转化为可视化图形；存储设置与解析模块5根据用户的参数设置，将接收到的二进制代码数据按照用户设置分类并进行十进制代码转换，转换后的数据通过tdms格式转换后生成用户可用文档；调试与维护模块6将用户在上位机下发的指令信号反向通过硬件设备接口模块1和设备选择设置模块2发送至电机控制系统，电机控制系统再根据接收到的指令信号，进行动作调整并实时反馈给所述装置。

4、可选地，硬件设备接口模块1与电机控制系统之间通过can、s422、rs429总线传输数据。

5、可选地，设备选择设置模块2包括：can通讯硬件设备选择设置子模块21、rs422通讯硬件设备选择设置子模块22、rs429通讯硬件设备选择设置子模块23，分别用于传输can、rs422、rs429类型数据。

6、可选地，故障码处理模块3包括：故障数解码子模块31和故障显示模块32，其中，故障数解码子模块31用于将设备选择设置模块2分发的故障二进制原始代码转化为十进制代码数据；故障显示模块32用于将故障数解码子模块31转换的十进制代码数据通过上位机代码显示单元进行分类显示。

7、可选地，数据可视化模块4包括：可视化波形选择子模块41和可视化波形设置模块42，其中，可视化波形选择子模块41包含于上位机数据化显示窗口模块，用于向用户提供显示数据选择功能；可视化波形设置模块42用于向用户提供波形设置功能。

8、可选地，存储设置与解析模块5包括：通讯存储周期保存设置子模块51、tdms文件存储模块52、excel文件解析存储模块53；用户通过通讯存储周期保存设置子模块51对全部实时数据信息信号进行存储周期的设置及保存路径的设置；tdms文件存储模块52用于将通讯存储周期保存设置子模块51传输的原始数据进行tdms格式的文件编辑和存储；excel文件解析存储模块53用于将tdms文件存储模块52编辑完成的tdms文件按照物理含义和规定格式转化为excel格式文件。

9、可选地，调试与维护模块6包括：调试与维护指令收发子模块61、can调试与维护指令回传显示模块62、rs422调试与维护指令回传显示模块63、rs429调试与维护指令回传显示模块64；其中，调试与维护指令收发子模块61用于将用户下发的指令传输给设备选择设置模块2，同时接收设备选择设置模块2发送的多总线指令回传信息并对应发送给can调试与维护指令回传显示模块62、rs422调试与维护指令回传显示模块63、rs429调试与维护指令回传显示模块64进行显示。

10、第二方面，提供一种基于多总线结构的电机控制监控及维护系统，包括：第一方面任一所述的一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置，以及电机控制系统，其中，电机控制系统包括：数据接口、至少一个电机控制器和至少一个传感器，每个电机控制器与至少一个电机连接，电机控制系统通过数据接口与硬件设备接口模块1传输多总线类型数据。

11、通过本发明，能支撑用户实现对多总线接口的电机控制系统多数据实时可视化监控、故障诊断、数据存储、维护等功能。

12、本发明的有益效果至少在于：

13、1)多总线结构，能适配具备can、rs422、rs429的不同设备；

14、2)能够根据目标对象的特殊性针对性设置可视化数据，同时支撑最多14组数据的可视化实时监控，后台全数据记录，便于用户使用后的分析与健康管理；

15、3)可以实现1hz～1khz宽范围的数据存储带宽，可实现至多12h的不间断数据存储，便于长周期试验的运行监控；

16、4)编写的上位机和can设备具有通用性，只要电机控制系统具有can、rs422、rs429接口，就可以采用本装置，本装置具有通用性和可移植性；

17、5)本装置各接口均预留两路，能够同时支撑多设备同步运行。同时，能够满足双余度设备的应用，不必额外增加接口；

18、6)本装置具备良好的扩展性，通过对功能模块的重编辑定义和外设接口的扩展，能够进一步实现更多设备的监控运行与维护；

19、7)本装置的维护功能，可直接实现对额外目标对象的软件在线加载、固定数据下载等维护功能。

技术特征：

1.一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置，其特征在于，包括：硬件设备接口模块(1)、设备选择设置模块(2)、故障码处理模块(3)、数据可视化模块(4)、存储设置与解析模块(5)、调试与维护模块(6)，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，硬件设备接口模块(1)与电机控制系统之间通过can、s422、rs429总线传输数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，设备选择设置模块(2)包括：can通讯硬件设备选择设置子模块(21)、rs422通讯硬件设备选择设置子模块(22)、rs429通讯硬件设备选择设置子模块(23)，分别用于传输can、rs422、rs429类型数据。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，故障码处理模块(3)包括：故障数解码子模块(31)和故障显示模块(32)，其中，故障数解码子模块(31)用于将设备选择设置模块(2)分发的故障二进制原始代码转化为十进制代码数据；故障显示模块(32)用于将故障数解码子模块(31)转换的十进制代码数据通过上位机代码显示单元进行分类显示。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，数据可视化模块(4)包括：可视化波形选择子模块(41)和可视化波形设置模块(42)，其中，可视化波形选择子模块(41)包含于上位机数据化显示窗口模块，用于向用户提供显示数据选择功能；可视化波形设置模块(42)用于向用户提供波形设置功能。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，存储设置与解析模块(5)包括：通讯存储周期保存设置子模块(51)、tdms文件存储模块(52)、excel文件解析存储模块(53)；用户通过通讯存储周期保存设置子模块(51)对全部实时数据信息信号进行存储周期的设置及保存路径的设置；tdms文件存储模块(52)用于将通讯存储周期保存设置子模块(51)传输的原始数据进行tdms格式的文件编辑和存储；excel文件解析存储模块(53)用于将tdms文件存储模块(52)编辑完成的tdms文件按照物理含义和规定格式转化为excel格式文件。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，调试与维护模块(6)包括：调试与维护指令收发子模块(61)、can调试与维护指令回传显示模块(62)、rs422调试与维护指令回传显示模块(63)、rs429调试与维护指令回传显示模块(64)；其中，调试与维护指令收发子模块(61)用于将用户下发的指令传输给设备选择设置模块(2)，同时接收设备选择设置模块(2)发送的多总线指令回传信息并对应发送给can调试与维护指令回传显示模块(62)、rs422调试与维护指令回传显示模块(63)、rs429调试与维护指令回传显示模块(64)进行显示。

8.一种基于多总线结构的电机控制监控及维护系统，其特征在于，包括：权利要求1至7任一所述的一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置，以及电机控制系统，其中，电机控制系统包括：数据接口、至少一个电机控制器和至少一个传感器，每个电机控制器与至少一个电机连接，电机控制系统通过数据接口与硬件设备接口模块(1)传输多总线类型数据。

技术总结
本发明提供一种基于多总线结构的电机控制监控及维护装置、系统，属于航空机电技术领域，该装置硬件设备接口模块接收电机控制系统中多路实时信息信号，并发送给设备选择设置模块，设备选择设置模块将数据分发给故障码处理模块、数据可视化模块、存储设置与解析模块、调试与维护模块；故障码处理模块对故障二进制原始代码进行解析，转化为故障代码显示数据；数据可视化模块对实时二进制代码数据进行计算，转化为十进制代码；存储设置与解析模块将二进制代码数据按照用户设置分类并进行十进制代码转换，生成用户可用文档；调试与维护模块将指令信号发送至电机控制系统；能将多组运行信息进行数据传输、监控、存储、处理，支撑多台设备联通运行。

技术研发人员：苗荻,韩镇锚,周京星,刘楠
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17