实时以太网EtherCAT技术在电力系统中的应用

详细论述了实时以太网EtherCAT技术,主要包括EtherCAT以太网的工作原理、通信协议以及优越的同步、高速性能等.其次,介绍了EtherCAT系统的设计方法,如何利用组态软件TWinCAT实现一个主站系统,以及针对应用的特点怎样设计一个合适的从站系统.最后,介绍了一个基于EtherCAT技术的实时以太网系统,并证明该系统能满足电力系统中实时数据采集的要求.实时以太网EtherCAT系统能提高电力系统中通信的实时性.     

实时以太网EtherCAT技术在电力系统中的应用

详细论述了实时以太网EtherCAT技术,主要包括EtherCAT以太网的工作原理、通信协议以及优越的同步、高速性能等。其次,介绍了EtherCAT系统的设计方法,如何利用组态软件TWinCAT实现一个主站系统,以及针对应用的特点怎样设计一个合适的从站系统。最后,介绍了一个基于EtherCAT技术的实时以太网系统,并证明该系统能满足电力系统中实时数据采集的要求。实时以太网EtherCAT系统能提高电力系统中通信的实时性。     

EtherCAT总线技术在现代电力电子装置中的应用

随着中国智能电网的发展,电力电子技术在电力系统中得到广泛应用。模块化多电平（MMC）拓扑是目前高压、大容量电力电子装置的主要方案之一,传统集中式控制系统框架的缺点日显。通过对EtherCAT总线技术实时性、同步性、灵活性的分析,针对模块化多电平拓扑的一种H桥级联,提出了一种基于EtherCAT技术的分布式控制系统框架。搭建了9模块H桥级联平台,通过实验证明了EtherCAT总线控制系统的优良性能。根据实践经验,概括了许多应用EtherCAT技术的关键点,该分布式控制系统构建同样适用于其他的模块化多电平电力电子装置。     

EtherCAT在i5智能数控机床的应用

本文论述了沈阳机床选择EtherCAT作为其最新的i5智能数控机床控制平台的内部总线，并在伺服驱动器和IO设备上全面实施了EtherCAT主站和EtherCAT从站。     

动力学仿真在双动自能式断路器开发中的应用

双动自能式灭弧室凭借操作功低、可靠性高的优势,在252 k V的SF6高压断路器产品中有着成熟的应用。结合252 k V双动自能式断路器的开发项目,提出了动力学仿真在其产品开发中的实际应用。估算了分合闸操作功,用于机构的选型;利用刚体及刚柔耦合的多体动力学仿真得到关键零部件的受力结果,介绍了在理论和经验的指导下,动力学仿真在解决实际故障中的应用,并通过具体参数的对比,指出了新型的双动自能式断路器的明显优势。     

连接器振动冲击动力学仿真研究

基于RecurDyn软件的动力学和运动学仿真分析功能,对连接器受到冲击振动时复位弹簧的弹簧力作用进行了研究。首先建立了连接器模型并导入RecurDyn软件,设置模型材料属性,根据连接器工作要求在模型中添加运动副、接触副、模型驱动;然后添加复位弹簧并设置弹簧刚度属性;最后仿真得到了接触板振动过程中弹簧的作用情况。本文的研究成果为后续连接器结构设计和复位弹簧选型提供了参考。     

故障仿真在继电保护测试中的应用

介绍了一种将数学计算结果转换成符合IEEE标准的电力系统暂态数据通用格式的数据，利用微机型多功能继电保护测试系统实现电力系统故障仿真的实用方案。     

LabVIEW在卫星数字电视接收机视频指标测试中的应用

文章介绍了基于LabVIEW的卫星数字电视接收机视频指标的自动测试系统,该系统是通过GPIB总线将PC和视频分析仪连接起来,利用LabVIEW图形化的编程方法,实现了仪器的自动测量,同时将测最结果传入电脑,最后通过数据读取程序,自动生成所需的测试报告.实验表明,利用该方法不仅提高了测试效率,而且可以增加测试可信度,降低人为错误.     

微电网协调控制过程中EtherCAT总线的应用

微电网在联网运行时,一旦主网侧或微电网侧发生故障会引起保护动作跳闸,主电源会随着联网点断路器的跳闸迅速从PQ运行模式切换到V/f运行模式,但由于受到主从控制器之间通信速度的制约,无法达到无缝切换的效果。为解决这一问题,文中提出采用工业实时以太网EtherCAT总线替代传统的以太网Ethernet总线,以提高各控制器之间的通信速度。给出了带有EtherCAT接口的主控制器和从控制器的研制方案,并以EtherCAT总线为通信总线连接各控制器搭建微电网的协调控制系统。该方法提高了主从控制策略的实时性,实现了微电网在故障状态下从联网模式向孤岛模式的无缝切换。     

基于EtherCAT的液晶驱动测试数字化管理技术

液晶屏显示驱动芯片测试环节贯穿在显示驱动芯片的设计、制造与应用的全过程中,是保证芯片品质的重要手段。由于测试系统需要匹配的驱动芯片型号较多,单个型号芯片的测试项以及测试信号数量巨大,若使用人工记录的方式,则测试效率低下,管理成本高昂。有必要针对整个测试系统开发数字化管理技术,利用该技术可以将系统中所有的设备、人员、数据进行数字化管理。为实现数据交换的实时性和高效性,系统采用了工业以太网 EtherCAT技术,实现服务器与设备客户端的紧密工作。经验证表明,通过使用这些技术,能够提高记录测试历史数据的方便性、快捷性、提高系统可扩展性,使得系统只需添加设备客户端或给客户端添加硬件模块并升级系统软件,便可方便的完成系统升级。     

基于EtherCAT的井下电网防越级跳闸方案研究

为解决井下电网在发生短路故障时易出现的越级跳闸问题,对数据传输的实时性有很高的要求,但目前井下微机保护装置所采用的通讯方式已经很难满足这一要求。针对这一问题,并结合EtherCAT通信高实时性的特点,提出了基于EtherCAT的煤矿井下防越级跳闸方案,并对系统的工作原理进行了分析。利用实验室现有Beckhoff公司的带有EtherCAT接口的设备,对该系统的主站和从站进行了设计,搭建了基于EtherCAT的井下电网防越级跳闸系统试验仿真平台。试验结果证明,该方案可以解决井下电网防越级跳闸的数据传输实时性问题。     

基于树莓派的EtherCAT主站设计与性能分析

本文设计了一种基于树莓派的轻量化EtherCAT主站及其测试系统。在测试系统上,通过多通道侦听器,测量了多个并行运行主站的性能参数;借助于软硬件时间戳,测量了轮询/中断、单/多核等多种模式下的时延抖动;还测量了数据帧在协议各层的时延与抖动。基于树莓派的EtherCAT主站采用VxWorks操作系统,在实现过程中重点对系统内核配置、网卡驱动、报文处理、应用层软件等方面进行了优化。经测试,该主站性能稳定,在125μs循环周期下的抖动约6μs,可满足工业现场数据采集、楼宇自动化、AGV控制等需求。     

伺服驱动器EtherCAT接口设计

为将工业以太网技术应用于运动控制领域,简单介绍了EtherCAT协议,描述了实现伺服驱动器EtherCAT协议通讯接口的设计过程.重点分析了将CANopen相关行规映射到EtherCAT协议的基本方法和针对伺服运动控制的应用层软件设计,给出了软件实现的基本框架、流程和要点.最后给出了网络化伺服驱动系统的实际控制结果,运...     

动力学参数化可视化仿真软件研究与设计

为解决诸如导弹、多管火箭、火炮等武器系统在方案设计、优化迭代过程中缺少专用的针对动力学参数化仿真软件的问题,研究了多体系统动力学参数化软件理论与技术,开发了多体系统动力学参数化仿真与分析软件.软件集参数化建模、求解、结果可视化功能于一体,通过融合CAD建模方法和多体系统动力学理论,解决了CAD和CAE双向参数驱动,实现了几何模型和动力学模型设计参数无缝传递,为机械系统设计过程中的方案论证、模型优化、方案调整、试验规划、故障诊断等各个阶段提供了一种高精度仿真和方案快速优化设计的手段和数字化工具.     

电力系统动态仿真的一种改进迭代算法

基于电力系统动态仿真计算中微分方程与代数方程的交替迭代算法,提出了一种新的混合式迭代解法。该方法的基本原理是在延续了电力系统模块化建模及迭代算法特点前提下,将微分方程的求解方法多样化。仿真结果证明,混合式迭代解法应用在电力系统动态仿真计算中,计算结果正确,突破了传统的电力系统各模块计算时使用单一的数值解法的局限。     

基于Hypersim实时仿真系统的备自投装置测试

针对目前的备自投装置测试,只能进行开环测试,无法考虑装置在系统中实际运行情况,介绍了一种基于Hypersim实时仿真系统的备自投装置的试验研究方法。为验证备自投装置的实际工作情况,在Hypersim中建立了电网的仿真系统,并将被测装置所需要的模拟信号输出,装置的控制信号再返回Hypersim中,从而形成备自投装置的闭环测试环境。按照试验要求进行了各项试验,对测试输出波形做了理论分析,从仿真结果可知,所介绍的方法用于备自投装置试验是切实可行的。     

基于EtherCAT总线技术的链式STATCOM控制系统

为了使静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)控制系统具有灵活的扩展性、灵活的信息配置功能、高速的传送速率、极短的数据交换时间以及精确的时钟同步,提出了一种用于链式STATCOM的基于EtherCAT总线技术的控制系统。该控制系统采用2个EtherCAT总线网：（1）主控网采用串型通讯方式,从站有数据采集从站、开入开出从站、调节保护从站和暂态故障记录从站;（2）模块网采用星型通讯方式,所有从站经耦合器引出,从站有调节保护从站、暂态故障记录从站以及所有模块从站。调节保护从站和暂态故障记录从站都隶属于2个EtherCAT总线网。该控制系统在调节保护从站、暂态故障记录从站以及所有模块从站中均使用数字信号处理器（digital signals processor,DSP）实现控制,可显著提高信号传输速度和控制速度,能够满足实时控制要求。实验结果表明,该控制系统极大提高了装置的扩展性、配置功能、传输率,达到了精确的同步,可应用于链式STATCOM及其他采用链式换流器的柔性交流输电（flexible AC transmission systems,FACTS）装置中,具有控制目的明确、易于实现、控制效果稳定等特点。     

自动化产品模拟测试系统的研究及应用

介绍了自动化产品模拟测试系统的组成、特性以及功能。该系统具有可扩充性强和全面高效的测试环境 ,能用于考核自动化产品的功能及可靠性 ,并能够在此硬件平台上开发电力系统自动化产品的测试工具。     

HLA-DDS分布式通信卫星仿真系统

通信卫星仿真系统用于模拟通信卫星工作状态,在验证整星方案、测控对接试验、飞行控制演练、卫星操作培训、故障排查等活动中都具有非常重要的作用。随着仿真技术的发展和应用,卫星各分系统研制了相应的专业仿真系统。但是如何有效地整合各专业仿真系统,形成一个整星级仿真系统,一直是一个亟待解决的难题。本文通过研究分布式仿真系统,设计了HLA-DDS混合的分布式通信卫星仿真系统架构,可以有效整合各专业仿真系统,形成一个整星级高精度仿真系统。