专利名称：一种架构在虚拟仪器技术上的综合自动化装置的工作方法
技术领域：
本发明涉及一种对于含有虚拟仪器技术的电力系统测试仪器的测试方法，尤其涉及综合自动化装置的工作方法。
背景技术：
虚拟仪器(Vis μ al Instr μ ctions)技术是现代计算机系统和仪器系统技术相结合的产物，是当今计算机辅助测试(CAT)领域的ー项重要技木。它推动着传统仪器朝着智能化、模块化、虚拟化、网络化的方向发展。随着电カ系统的规模和技术水平的飞速发展，为保障电カ系统安全可靠的运行和获得更高的经济效益，在发电厂、变电所等生产部门中所要求监测的參数种类和项目也越来越多。而传统的测量仪器在对被测參数的综合分析、评估，信息交換和共享等方面存在着严重的缺陷。目前基于微机硬件平台的虚拟测量仪器已经在许多部门得到越来越广泛的应用。目前，电カ系统中利用虚拟仪器技术开发测试设备的主要采用NI公司的LabView 平台。LabView平台有良好的图形界面，功能強大的函数库等。但它也有ー些缺点，最主要的是实时性不高，虽然用户可以对实时性要求很高的部分程序代码进行优化，但其效率由于Windows操作系统的非实时性，不能完全达到实时要求。而电カ系统测试设备中很多要求有电カ系统暂态分析的，这对实时性要求很高。为满足这种高实时性的要求，很多电力测试设备采用了专门的硬件加上一些实时操作系统(如VxWorks)等方式。但这又背离了虚拟仪器(Visual Instr μ ctions)技术的初衷，使得专用仪器的升级维护很不方便，而且功能単一和有缺陷，例如没有足够的空间来储备数据，不能实时显示处理結果，由于专门硬件电路在乘除法方面的缺陷不得不降低计算精度等。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了ー种在上、下位机结构体系中，充分发挥两者工作性能，进而有利于功能扩展，井能充分利用有限的下位机资源的架构在虚拟仪器技术上的综合自动化装置的工作方法。本发明的测试方法是所述综合自动化装置包括通过虚拟仪器技术架构的上位机和下位机；所述上位机采用PC，所述PC中含存储有若干综合自动化测试项目软件模块的存储器；所述下位机包括DSP微处理器、双ロ内存和接ロ电路；所述上位机与下位机之间采用PCI总线相连；所述上位机PC的存储器中还包括有按时间特性划分各程序性质的划分程序，和按划分程序的结果判定各程序、数据传输模式的传输指令程序； 所述下位机的双ロ内存和下位机DSP微处理器在初始状态空置；
DSP微处理器的所有运行程序都是PC机在测试过程中下载到所述DSP微处理器的内存中，且测试完成后所述DSP微处理器的内存恢复到初始空置状态；所述测试方法按如下步骤进行1)、在上位机中根据项目需求选择测试软件模块；2)、上位机根据划分程序将上位机中的程序划分为实时程序、准实时程序和非实时程序；所述实时程序为系统在小于Ims内对特定的事件做出响应的程序；所述准实时程序为系统在Ims至IOs对特定的事件做出响应的程序；所述非实时程序为无相应时间要求的程序；3-1)、上位机将实时程序传输给下位机，下位机接收到实时程序后，该实时程序接管DSP微处理器，控制其运行；3-2)、上位机对准实时程序、非实时程序进行计算；3-3)、下位机处理外部的各种实时信息和实时程序计算。4)、上位机将计算结果按传输指令程序的指令传输给下位机，并和下位机交換数据；5)、下位机响应上位机的指令，并执行。所述的综合自动化装置还包括用于在上位机和下位机之间进行远程通讯的GPS 通讯装置。所述若干综合自动化测试项目软件模块包括装置通讯、遥控、遥测、动作事件、事件雪崩、遥信响应时间、脉冲量、交直流六路输出、状态序列、三相及六相差动、递变输出、电压保护、电流保护、复压闭锁及功率方向、同步继电器、直流及中间继电器、故障回放、频率试验、低频减载定值、低频减载延时、低周滑差闭锁值、低电压闭锁定值、时间特性、同期试验、系统振荡、线路保护、谐波试验、谐波叠加、整组试验、阻抗特性、故障录波仪、高精度数字多用表、谐波分析仪和双通道示波器测试模块。本发明根据时间特性划分处理区间，结合上下位机的分层计算，进而解决实时性不高的测试方法。它采用了系统下位机软硬件彻底分离技木，有利于功能的扩展，充分利用有限的下位机资源，使得系统的响应更为及吋，数据处理效率更高。最后，本发明还利用通讯技木，和被测装置进行数据通讯，控制被测装置和得到测试結果，实现了自动测试，避免了人为操作失误，提高测试效率。本发明实现了专有仪器的高速实时的特点，也有一般虚拟仪器的智能化，功能強大，维护方便的特点。解决了对被测參数的综合分析、评估，信息交換和共享等方面的问题。例如有強大的录波分析和在线显示检测功能。
图1是本发明的工作原理2是本发明测试方法的流程3是本发明的工作原理框4是本发明工作时功能软件架构形式的示意5是本发明背景技术中功能软件架构形式的示意图
具体实施例方式本发明如图1、2、3所示，所述综合自动化装置包括通过虚拟仪器技术架构的上位机和下位机；所述上位机采用PC，所述PC中含存储有若干综合自动化测试项目软件模块的存储器；所述下位机包括DSP微处理器、双ロ内存和接ロ电路；所述上位机与下位机之间采用PCI总线相连；所述上位机PC的存储器中还包括有按时间特性划分各程序性质的划分程序，和按划分程序的结果判定各程序、数据传输模式的传输指令程序；所述下位机的双ロ内存和下位机DSP微处理器在初始状态空置；DSP微处理器的所有运行程序都是PC机在测试过程中下载到所述DSP微处理器的内存中，且测试完成后所述DSP微处理器的内存恢复到初始空置状态；所述测试方法按如下步骤进行1)、在上位机中根据项目需求选择测试软件模块；2)、上位机根据划分程序将上位机中的程序划分为实时程序、准实时程序和非实时程序；所述实时程序为系统在小于Ims内对特定的事件做出响应的程序；即必须在小于Ims内对特定的事件(定时器、外部中断、脉冲等)响应的程序。例如D/A输出波形程序中，要求每20ms输出2000点，定时器设置为10 μ s，该程序必须在每10 μ s响应一次定时器，不能漏掉ー个，时间误差最大不能10 μ s ；如果定时器发出信号后10 μ s，程序没有响应或没处理完，就会影响输出，输出波形变得不规则。所述准实时程序为系统在Ims至IOs对特定的事件做出响应的程序；实质上和上面的实时程序定义一致，唯一的区別是时间限制为Ims至10s，该程序对事件的时间响应不像实时程序苛刻。但准实时也会有时间限制，如果准实时程序不响应也会对系统有影响。 例如下位机向上位机发送数据，上位机的时间限制为1ms，下位机是定时100μ s(很精确) 向上位机发送中断请求，上位机可以漏掉或延迟响应，只要在Ims以内就可以了，也就是下位机连续发送的十个中断(0μ s，100y s，200y s……)中，上位机只要能响应其中的ー个就可以了 ；如果上位机延迟Ims后再响应其中的一个，其下位机双口内存中的数据不是该中断发送的数据，而是下ー批(十个)中断的数据了，就会产生数据误差。所述非实时程序为无相应时间要求的程序；这种程序就是其运行和响应延迟对系统产生不了影响。例如打印程序，其速度的快慢甚至打印机故障都不会对测试结果产生干扰。3-1)、上位机将实时程序传输给下位机，下位机接收到实时程序后，该实时程序接管DSP微处理器，控制其运行；3-2)、上位机对准实时程序、非实时程序进行计算；3-3)、下位机处理外部的各种实时信息和实时程序计算。4)、上位机将计算结果按传输指令程序的指令传输给下位机，并和下位机交換数据；5)、下位机响应上位机的指令，并执行。
所述的综合自动化装置还包括用于在上位机和下位机之间进行远程通讯的GPS 通讯装置。所述若干综合自动化测试项目软件模块包括装置通讯、遥控、遥测、动作事件、事件雪崩、遥信响应时间、脉冲量、交直流六路输出、状态序列、三相及六相差动、递变输出、电压保护、电流保护、复压闭锁及功率方向、同步继电器、直流及中间继电器、故障回放、频率试验、低频减载定值、低频减载延时、低周滑差闭锁值、低电压闭锁定值、时间特性、同期试验、系统振荡、线路保护、谐波试验、谐波叠加、整组试验、阻抗特性、故障录波仪、高精度数字多用表、谐波分析仪和双通道示波器测试模块。应用时，由于系统的优化，计算能力强，输出点数密，实时性好，能同时满足保护测试的暂态特性输出和监控装置的稳态精度要求；由于采用了基于PC机的虚拟仪器技木，能方便使用串ロ或网络与被测装置通讯，实现了综自的自动测试功能。
权利要求
1.一种架构在虚拟仪器技术上的综合自动化装置的工作方法，所述综合自动化装置包括通过虚拟仪器技术架构的上位机和下位机； 所述上位机采用PC，所述PC中含存储有若干综合自动化测试项目软件模块的存储器； 所述下位机包括DSP微处理器、双ロ内存和接ロ电路； 所述上位机与下位机之间采用PCI总线相连；其特征在于所述上位机PC的存储器中还包括有按时间特性划分各程序性质的划分程序，和按划分程序的结果判定各程序、数据传输模式的传输指令程序； 所述下位机的双口内存和下位机DSP微处理器在初始状态空置； DSP微处理器的所有运行程序都是PC机在测试过程中下载到所述DSP微处理器的内存中，且测试完成后所述DSP微处理器的内存恢复到初始空置状态； 所述测试方法按如下步骤进行1)、在上位机中根据项目需求选择测试软件模块；2)、上位机根据划分程序将上位机中的程序划分为实时程序、准实时程序和非实时程序；所述实时程序为系统在小于Ims内对特定的事件做出响应的程序； 所述准实时程序为系统在Ims至IOs对特定的事件做出响应的程序； 所述非实时程序为无相应时间要求的程序；3-1)、上位机将实时程序传输给下位机，下位机接收到实时程序后，该实时程序接管 DSP微处理器，控制其运行；3-2)、上位机对准实时程序、非实时程序进行计算； 3-3)、下位机处理外部的各种实时信息和实时程序计算。4)、上位机将计算结果按传输指令程序的指令传输给下位机，并和下位机交換数据；5)、下位机响应上位机的指令，并执行。
2.根据权利要求1所述的ー种架构在虚拟仪器技术上的综合自动化装置的工作方法， 其特征在干，所述的综合自动化装置还包括用于在上位机和下位机之间进行远程通讯的 GPS通讯装置。
3.根据权利要求1所述的ー种架构在虚拟仪器技术上的综合自动化装置的工作方法， 其特征在干，所述若干综合自动化测试项目软件模块包括装置通讯、遥控、遥测、动作事件、 事件雪崩、遥信响应时间、脉冲量、交直流六路输出、状态序列、三相及六相差动、递变输出、 电压保护、电流保护、复压闭锁及功率方向、同步继电器、直流及中间继电器、故障回放、频率试验、低频减载定值、低频减载延时、低周滑差闭锁值、低电压闭锁定值、时间特性、同期试验、系统振荡、线路保护、谐波试验、谐波叠加、整组试验、阻抗特性、故障录波仪、高精度数字多用表、谐波分析仪和双通道示波器测试模块。
全文摘要
一种架构在虚拟仪器技术上的综合自动化装置的工作方法。能充分利用有限的下位机资源的架构在虚拟仪器技术上。包括通过虚拟仪器技术架构的上位机和下位机；测试方法按如下步骤进行在上位机中根据项目需求选择测试软件模块；上位机根据划分程序将上位机中的程序划分为实时程序、准实时程序和非实时程序；上位机将实时程序传输给下位机，下位机接收到实时程序后，该实时程序接管DSP微处理器，控制其运行；上位机对准实时程序、非实时程序进行计算；下位机处理外部的各种实时信息和实时程序计算。上位机将计算结果按传输指令程序的指令传输给下位机，并和下位机交换数据；下位机响应上位机的指令，并执行。有强大的录波分析和在线显示检测功能。
文档编号H02J13/00GK102570598SQ20101060851
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者许奇 申请人:扬州奥瑞特电力测试系统有限公司