попытка параллельной работы в ccs12 и legacy
This commit is contained in:
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
@@ -1,2 +1,3 @@
|
||||
/Debug/
|
||||
/Release/
|
||||
/UKSSTMS320F28335.CS_/
|
||||
|
||||
3
Bin/CCS12/.gitignore
vendored
Normal file
3
Bin/CCS12/.gitignore
vendored
Normal file
@@ -0,0 +1,3 @@
|
||||
# CCS 12 output files
|
||||
*
|
||||
!.gitignore
|
||||
598
PHASE_COMPARISON_BALSAM_165_167.md
Normal file
598
PHASE_COMPARISON_BALSAM_165_167.md
Normal file
@@ -0,0 +1,598 @@
|
||||
# Сравнение фазовой части Balsam 165 и Balsam 167
|
||||
|
||||
## Область сравнения
|
||||
|
||||
Сравнивались:
|
||||
|
||||
- захват фазных сигналов АЦП;
|
||||
- удаление нулевого смещения;
|
||||
- масштабирование в физические единицы;
|
||||
- расчёт общего действующего значения;
|
||||
- расчёт уровней отдельных фаз A, B и C;
|
||||
- диагностика перекоса и обрыва фаз;
|
||||
- диагностические биты и регистры Modbus;
|
||||
- пороги напряжения и выдержки времени.
|
||||
|
||||
Исходные проекты:
|
||||
|
||||
- `K:/git_project/Balsam_165_periph`;
|
||||
- `K:/git_project/Balsam_167_periph`.
|
||||
|
||||
Основные файлы:
|
||||
|
||||
| Проект | Файл |
|
||||
|---|---|
|
||||
| Balsam 165 | `K:/git_project/Balsam_165_periph/Source/Internal/measure.c` |
|
||||
| Balsam 165 | `K:/git_project/Balsam_165_periph/Source/Internal/ADC.c` |
|
||||
| Balsam 165 | `K:/git_project/Balsam_165_periph/Source/Internal/Include/measure.h` |
|
||||
| Balsam 165 | `K:/git_project/Balsam_165_periph/Doc/Balsam 165 data stru.xls` |
|
||||
| Balsam 167 | `Source/Internal/measure.c` |
|
||||
| Balsam 167 | `Source/Internal/ADC.c` |
|
||||
| Balsam 167 | `Source/Internal/Include/measure.h` |
|
||||
| Balsam 167 | `Doc/Balsam 167 data stru.xls` |
|
||||
|
||||
## Вывод
|
||||
|
||||
Balsam 167 использует более правильный способ расчёта действующих значений
|
||||
отдельных фаз: усреднение квадрата с последующим извлечением корня. Balsam 165
|
||||
сглаживает модуль сигнала, что не является настоящим RMS.
|
||||
|
||||
При этом в Balsam 167 появились две ошибки индексации:
|
||||
|
||||
1. Парный канал записывается по абсолютному индексу, но читается по
|
||||
относительному.
|
||||
2. Бит `Ignor` устанавливается у абсолютного номера датчика, но проверяется у
|
||||
относительного `chan`.
|
||||
|
||||
Для УМП, где `pow_addr == 0`, первая ошибка не проявляется. Для силового блока
|
||||
она может приводить к дублированию фазных уровней и ложному `Wry + Stop`.
|
||||
|
||||
Рекомендуемый вариант: сохранить RMS-алгоритм Balsam 167, исправить индексацию
|
||||
и выполнять диагностику трёх фаз один раз после обработки всей пары каналов.
|
||||
|
||||
## Сводная таблица
|
||||
|
||||
| Параметр | Balsam 165 | Balsam 167 | Оценка |
|
||||
|---|---|---|---|
|
||||
| Частота АЦП | 5000 Гц | 3750 Гц | Изменена |
|
||||
| Выбор фазных входов АЦП | `CONV02…CONV05` | `CONV02…CONV05` | Одинаковый |
|
||||
| Формула `im_calc()` | Одинаковая | Одинаковая | Без изменений |
|
||||
| Фаза B | `-A-C`, для `dsk_COMM` эквивалентная разность | `-A-C` после смены знака A | По модулю эквивалентно |
|
||||
| Уровень отдельной фазы | EMA от `abs(x)` | `sqrt(EMA(x²))` | 167 корректнее |
|
||||
| Частота фильтра результата | 5 Гц | 3 Гц | 167 медленнее |
|
||||
| Тип `lev_count[]` | `float` | `int` | В 167 раньше теряется дробная часть |
|
||||
| Порог перекоса | 20% | 30% | 167 менее чувствителен |
|
||||
| Выдержка измеряемой фазы | около 1,5 с | около 3 с | 167 медленнее |
|
||||
| Выдержка восстановленной фазы | около 0,75 с | около 1,5 с | В обеих версиях вдвое короче |
|
||||
| `Curr_Edge`, УМП | 100 | 300 | Порог существенно повышен |
|
||||
| `Curr_Edge`, силовой блок | 40 | 200 | Порог существенно повышен |
|
||||
| Низкое `Utr` | без выдержки | счётчик около 3 с | Улучшено, но блокируется `Ignor` |
|
||||
| Верхнее `Utr` | без выдержки | без выдержки | Без улучшения |
|
||||
| Калибровка входов | жёсткий `curK[]` | Modbus/EEPROM `Caliber[]` | 167 гибче |
|
||||
| Пары каналов силового блока | корректные относительные индексы | несогласованные индексы | Регрессия 167 |
|
||||
| Обработка `Ignor` | правильный абсолютный датчик | проверяется `chan` | Регрессия 167 |
|
||||
| Отдельные биты фаз A/B/C | нет | нет | Общий недостаток |
|
||||
| Контроль пределов АЦП U/I | нет | нет | Общий недостаток |
|
||||
|
||||
## 1. Захват сигналов АЦП
|
||||
|
||||
Для УМП обе версии используют одинаковые входы:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
CONV02 = 0x5; // напряжение 1
|
||||
CONV03 = 0x4; // напряжение 2
|
||||
CONV04 = 0x7; // ток 1
|
||||
CONV05 = 0x2; // ток 2
|
||||
```
|
||||
|
||||
Данные читаются из результатов `ADCRESULT2…ADCRESULT5`, после чего вызывается
|
||||
`Current_count(i)`.
|
||||
|
||||
Различается частота обработки:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Balsam 165: ADC_FREQ = 5000 Гц
|
||||
Balsam 167: ADC_FREQ = 3750 Гц
|
||||
```
|
||||
|
||||
Назначение входов УМП:
|
||||
|
||||
| `chan` | Сигнал |
|
||||
|---:|---|
|
||||
| 0 | `Utr A` |
|
||||
| 1 | `Utr C` |
|
||||
| 2 | `Itr A` |
|
||||
| 3 | `Itr C` |
|
||||
|
||||
Фаза B физически не измеряется.
|
||||
|
||||
## 2. Нулевое смещение
|
||||
|
||||
В обеих версиях используется медленное усреднение:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
zero[n] = zero[n-1] + (ADC-zero[n-1]) / (5 * ADC_FREQ)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Balsam 165
|
||||
|
||||
Ноль записывается постоянно:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
Zero_lev[chan] = filterbat(&out_filter[chan], zer_count[chan]);
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для подстройки используются те же `out_filter[]`, которые участвуют в другой
|
||||
обработке сигналов.
|
||||
|
||||
### Balsam 167
|
||||
|
||||
Добавлены отдельные фильтры `zer_filter[]`:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
Zer = filterbat(&zer_filter[chan], zer_count[chan]);
|
||||
if (WAKE < (WAKE_TIME / 2)) Zero_lev[chan] = Zer;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Разделение фильтров является улучшением. Однако после того как `WAKE` достиг
|
||||
нуля, условие остаётся истинным. Подстройка нуля фактически продолжается во
|
||||
время всей работы.
|
||||
|
||||
Если подстройка нужна только при запуске, должно проверяться также `WAKE > 0`.
|
||||
|
||||
## 3. Масштабирование
|
||||
|
||||
### Balsam 165
|
||||
|
||||
Используются жёстко заданные коэффициенты `curK[]`:
|
||||
|
||||
| Устройство | Напряжение | Ток |
|
||||
|---|---:|---:|
|
||||
| УМП 1/2 | `0.386` | `4.82` |
|
||||
| Силовой блок | `0.402` | — |
|
||||
|
||||
Коэффициенты одинаковы для однотипных каналов и не берутся из EEPROM.
|
||||
|
||||
### Balsam 167
|
||||
|
||||
Коэффициенты вычисляются из `Caliber[0…3]`:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
напряжение: powK = Caliber / 10000
|
||||
ток: powK = Caliber / 1000
|
||||
```
|
||||
|
||||
Преимущества:
|
||||
|
||||
- индивидуальная калибровка каждого входа;
|
||||
- отдельные значения для экземпляров устройств;
|
||||
- сохранение и загрузка через EEPROM.
|
||||
|
||||
Значения тока заметно отличаются от Balsam 165. Например, для УМП 1 в
|
||||
Balsam 167 используются `3.505` и `3.380` вместо `4.82`. Это может быть связано
|
||||
с изменением аппаратной части или новой калибровкой и требует стендовой сверки.
|
||||
|
||||
## 4. Общий уровень трёхфазного сигнала
|
||||
|
||||
Функция `im_calc()` в проектах совпадает:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
isA = -1.5 * (a + b)
|
||||
isB = cos(π/6) * (a - b)
|
||||
Amplitude = 2/3 * sqrt(isA² + isB²)
|
||||
Level = Amplitude / sqrt(2)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Эквивалентная формула амплитуды:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Amplitude = 2/sqrt(3) * sqrt(a² + a*b + b²)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Фильтрация общего уровня
|
||||
|
||||
Balsam 165 сначала делит амплитуду на `sqrt(2)`, затем фильтрует `Level`
|
||||
фильтром 5 Гц. Для тока и всех каналов `dsk_COMM` используется дополнительная
|
||||
статическая переменная `ffLev`.
|
||||
|
||||
`ffLev` одна на все вызовы функции. На силовом блоке результаты разных пар
|
||||
могут влиять друг на друга.
|
||||
|
||||
Balsam 167 фильтрует амплитуду отдельным фильтром текущего датчика:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
Amplitude = filterbat(&out_filter[sens], im_calc(Current, aCurrent));
|
||||
Level = Amplitude / RADIX2;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Это устраняет общий `ffLev` и разделяет состояния фильтров разных пар.
|
||||
|
||||
### Зона нечувствительности
|
||||
|
||||
Balsam 165:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Level < Curr_Edge -> Level = 0
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для УМП порог равен 100 единицам RMS.
|
||||
|
||||
Balsam 167:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
напряжение: Amplitude < 20 -> 0
|
||||
ток: Amplitude < 75 -> 0
|
||||
```
|
||||
|
||||
В пересчёте на RMS это примерно 14,1 для напряжения и 53,0 для тока. Поэтому
|
||||
Balsam 167 публикует слабые сигналы, которые Balsam 165 обнулял.
|
||||
|
||||
## 5. Уровни отдельных фаз
|
||||
|
||||
### Balsam 165: среднее модуля
|
||||
|
||||
```c
|
||||
lev_count[chan] +=
|
||||
(fabs(Current) - lev_count[chan]) / (ADC_FREQ / 5);
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для синусоиды установившееся значение соответствует среднему модулю:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
MeanAbs = 2/π * Amplitude ≈ 0.6366 * Amplitude
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Balsam 167: настоящий RMS
|
||||
|
||||
```c
|
||||
lev_quadr[chan] +=
|
||||
(Current * Current - lev_quadr[chan]) / ADC_FREQ;
|
||||
lev_count[chan] = sqrt(lev_quadr[chan]);
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для синусоиды:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
RMS = 1/sqrt(2) * Amplitude ≈ 0.7071 * Amplitude
|
||||
```
|
||||
|
||||
При одинаковом входном масштабе Balsam 167 показывает примерно в 1,1107 раза,
|
||||
или на 11,1%, больше Balsam 165.
|
||||
|
||||
Это изменение влияет на абсолютные фазные уровни, но почти не влияет на
|
||||
отношение минимальной фазы к максимальной, используемое для `Wry`.
|
||||
|
||||
### Скорость сглаживания
|
||||
|
||||
Balsam 165 использует коэффициент `5/ADC_FREQ`, что соответствует постоянной
|
||||
времени около 0,2 с.
|
||||
|
||||
Balsam 167 использует коэффициент `1/ADC_FREQ`, что соответствует постоянной
|
||||
времени около 1 с. Фазные уровни Balsam 167 изменяются медленнее и стабильнее.
|
||||
|
||||
## 6. Восстановление фазы B
|
||||
|
||||
Для УМП в обеих версиях:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
B = -A - C
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для силового блока в Balsam 165 используется:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
third = current_channel - first_channel
|
||||
```
|
||||
|
||||
В Balsam 167 сначала меняется знак сохранённого первого канала, затем
|
||||
применяется общая формула `-Current-aCurrent`. Результат отличается знаком, но
|
||||
для RMS знак не имеет значения.
|
||||
|
||||
Основной недостаток общий: фаза B не измеряется. Неисправность B определяется
|
||||
только через математическую связь с A и C.
|
||||
|
||||
## 7. Карта фазных регистров
|
||||
|
||||
В Balsam 165 код записывает:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
0x68 + n*3 + 0 = текущий нечётный канал, для УМП фаза C
|
||||
0x68 + n*3 + 1 = парный канал, для УМП фаза A
|
||||
0x68 + n*3 + 2 = восстановленная фаза B
|
||||
```
|
||||
|
||||
То есть фактический порядок для УМП:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
C, A, B
|
||||
```
|
||||
|
||||
В Balsam 167 первые две записи переставлены:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
0x68 + n*3 + 0 = парный канал A
|
||||
0x68 + n*3 + 1 = текущий канал C
|
||||
0x68 + n*3 + 2 = восстановленная фаза B
|
||||
```
|
||||
|
||||
Порядок соответствует карте Balsam 167:
|
||||
|
||||
| Регистр | УМП |
|
||||
|---:|---|
|
||||
| `0x68` | `Utr A` |
|
||||
| `0x69` | `Utr C` |
|
||||
| `0x6A` | `Utr B` |
|
||||
| `0x6B` | `Itr A` |
|
||||
| `0x6C` | `Itr C` |
|
||||
| `0x6D` | `Itr B` |
|
||||
|
||||
В карте Balsam 165 эти регистры не описаны как фазные. Адрес `0x68` обозначен
|
||||
как яркость ламп, хотя исходный код записывает туда фазный уровень. Это риск
|
||||
несовместимости прошивки с внешним ПО и документацией.
|
||||
|
||||
## 8. Диагностика `Wry`
|
||||
|
||||
В обеих версиях используется отношение:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Max = max(phase_A, phase_C, phase_B)
|
||||
deviation = (Max - phase) / Max
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Balsam 165
|
||||
|
||||
```text
|
||||
deviation > 20%
|
||||
Max > Curr_Edge
|
||||
выдержка измеряемой фазы ≈ 1,5 с
|
||||
```
|
||||
|
||||
`Curr_Edge`:
|
||||
|
||||
| Режим | Значение |
|
||||
|---|---:|
|
||||
| УМП | 100 |
|
||||
| Силовой блок | 40 |
|
||||
|
||||
### Balsam 167
|
||||
|
||||
```text
|
||||
deviation > 30%
|
||||
Max > Curr_Edge
|
||||
выдержка измеряемой фазы ≈ 3 с
|
||||
```
|
||||
|
||||
`Curr_Edge`:
|
||||
|
||||
| Режим | Значение |
|
||||
|---|---:|
|
||||
| УМП | 300 |
|
||||
| Силовой блок | 200 |
|
||||
|
||||
Balsam 167 значительно менее чувствителен к перекосу и реагирует медленнее.
|
||||
|
||||
### Ошибка выдержки восстановленной фазы
|
||||
|
||||
Один счётчик `err_count[thrd]` вызывается при обработке обоих каналов пары.
|
||||
Поэтому он увеличивается дважды за цикл АЦП.
|
||||
|
||||
Фактическая выдержка постоянного дефекта фазы B:
|
||||
|
||||
| Проект | Заданная | Фактическая для B |
|
||||
|---|---:|---:|
|
||||
| Balsam 165 | 1,5 с | около 0,75 с |
|
||||
| Balsam 167 | 3 с | около 1,5 с |
|
||||
|
||||
Проблема присутствует в обеих версиях.
|
||||
|
||||
### Деление на ноль
|
||||
|
||||
Обе версии сначала вычисляют отношение с делением на `Max`, а затем проверяют
|
||||
нижний порог:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
((Max - phase) / Max > limit) && (Max > Curr_Edge)
|
||||
```
|
||||
|
||||
При `Max == 0` выполняется `0/0`. Безопасный порядок:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
(Max > Curr_Edge) && (((Max - phase) / Max) > limit)
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 9. Различия обработки `Ignor`
|
||||
|
||||
### Balsam 165
|
||||
|
||||
Используется правильный абсолютный номер датчика:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
sens = tpl_cans + chan;
|
||||
ignor = sens_error[sens].bit.Ignor;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Ошибки `Wry`, `Out` и `Hyper` продолжают вычисляться и передаваться, но
|
||||
`Stop` не устанавливается для игнорируемого канала.
|
||||
|
||||
### Balsam 167
|
||||
|
||||
Проверяется относительный индекс:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
sens = pow_addr + chan;
|
||||
if (WAKE || sens_error[chan].bit.Ignor) goto fin;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Последствия различаются по типу устройства.
|
||||
|
||||
#### УМП
|
||||
|
||||
Для УМП `pow_addr == 0`, поэтому индекс формально совпадает. Каналам напряжения
|
||||
`0x00` и `0x01` по умолчанию устанавливается `Ignor`. В результате Balsam 167
|
||||
полностью пропускает для напряжения:
|
||||
|
||||
- `Wry`;
|
||||
- `Out` при `Utr < 300 В`;
|
||||
- `Hyper` при `Utr > 420 В`;
|
||||
- `Stop`.
|
||||
|
||||
В Balsam 165 эти информационные биты вычислялись, но `Stop` блокировался.
|
||||
|
||||
#### Силовой блок
|
||||
|
||||
На силовом блоке `pow_addr != 0`. `Ignor` устанавливается в
|
||||
`sens_error[pow_addr+chan]`, но проверяется `sens_error[chan]`.
|
||||
|
||||
Из-за этого игнорирование может не сработать, а `Wry + Stop` сформироваться для
|
||||
канала, который должен быть исключён из диагностики.
|
||||
|
||||
## 10. Регрессия `sens_pair` в Balsam 167
|
||||
|
||||
В Balsam 165 пары хранятся относительно `chan`:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
sens_pair[0] = 1;
|
||||
sens_pair[1] = 0;
|
||||
sens_pair[2] = 3;
|
||||
sens_pair[3] = 2;
|
||||
pair = sens_pair[chan];
|
||||
```
|
||||
|
||||
В Balsam 167 пары записываются по абсолютному индексу:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
sens_pair[pow_addr+i] = pow_addr+(i^1);
|
||||
```
|
||||
|
||||
Но чтение осталось старым:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
pair = sens_pair[chan];
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для силового блока элементы `sens_pair[0…3]` после общей инициализации равны
|
||||
`0, 1, 2, 3`. Следовательно, `pair` указывает на текущий канал, а не на
|
||||
соседний.
|
||||
|
||||
Последствия:
|
||||
|
||||
- один фазный уровень может записываться дважды;
|
||||
- максимальная фаза выбирается из неполного набора;
|
||||
- `Wry` может быть пропущен или сформирован ошибочно;
|
||||
- карта `0x68…0x6D` для силового блока не соответствует ожидаемой.
|
||||
|
||||
Вероятное исправление:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
pair = sens_pair[sens] - pow_addr;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Окончательный вариант следует подтвердить стендовым тестом и ожидаемым
|
||||
порядком фаз в регистрах.
|
||||
|
||||
## 11. Пороговые уровни УМП
|
||||
|
||||
Заводские уставки в проектах совпадают:
|
||||
|
||||
| Сигнал | Нижний порог | Верхний порог |
|
||||
|---|---:|---:|
|
||||
| `Utr` | 300 В | 420 В |
|
||||
| `Itr` | 800 А, предупреждение | 900 А, авария |
|
||||
|
||||
Различается обработка нижнего напряжения:
|
||||
|
||||
| Проект | Реакция `Utr < 300 В` |
|
||||
|---|---|
|
||||
| Balsam 165 | `Out` сразу; `Stop` блокируется при штатном `Ignor` |
|
||||
| Balsam 167 | счётчик около 3 с, но при штатном `Ignor` проверка не выполняется |
|
||||
|
||||
Верхний порог `Utr > 420 В` в обеих версиях не имеет отдельной выдержки и
|
||||
гистерезиса.
|
||||
|
||||
## 12. Диагностические биты
|
||||
|
||||
Расположение основных битов не изменилось:
|
||||
|
||||
| Бит | Маска | Имя | Назначение |
|
||||
|---:|---:|---|---|
|
||||
| 0 | `0x0001` | `Tear` | обрыв датчика/предельное значение АЦП |
|
||||
| 2 | `0x0004` | `Wry` | перекос фаз |
|
||||
| 3 | `0x0008` | `Out` | ниже нижнего порога |
|
||||
| 4 | `0x0010` | `Over` | выше предупредительного порога |
|
||||
| 5 | `0x0020` | `Hyper` | выше аварийного порога |
|
||||
| 8 | `0x0100` | `Stop` | авария |
|
||||
| 9 | `0x0200` | `Ready` | готовность |
|
||||
| 14 | `0x4000` | `Ignor` | игнорировать аварию |
|
||||
| 15 | `0x8000` | `Bypas` | отключить канал |
|
||||
|
||||
В обеих версиях `Current_count()` не формирует `Tear` для фазных входов U/I.
|
||||
Поэтому неисправность измерительного тракта нельзя надёжно отличить от
|
||||
пропадания напряжения или тока.
|
||||
|
||||
## 13. Что следует перенести из Balsam 165
|
||||
|
||||
В Balsam 167 полезно вернуть следующие свойства реализации 165:
|
||||
|
||||
1. Согласованную систему индексов `sens_pair`.
|
||||
2. Проверку `Ignor` через абсолютный индекс `sens_error[sens]`.
|
||||
3. Использование `float` для внутренних фазных уровней до момента публикации.
|
||||
|
||||
Не следует возвращать:
|
||||
|
||||
- усреднение `fabs()` вместо RMS;
|
||||
- общий статический фильтр `ffLev`;
|
||||
- немедленное срабатывание нижнего напряжения;
|
||||
- жёсткие коэффициенты `curK[]`.
|
||||
|
||||
## 14. Рекомендуемая итоговая реализация
|
||||
|
||||
1. Считать все абсолютные номера датчиков один раз:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
sens = pow_addr + chan;
|
||||
```
|
||||
|
||||
2. Хранить `sens_pair[]` либо полностью в относительных, либо полностью в
|
||||
абсолютных индексах. Не смешивать системы адресации.
|
||||
3. Сохранить RMS Balsam 167, но хранить `lev_count[]` как `float`.
|
||||
4. После поступления обоих отсчётов пары вычислять A, C и B в одном месте.
|
||||
5. Один раз за цикл обновлять три RMS и три диагностических счётчика.
|
||||
6. Проверять `Max > Curr_Edge` до деления.
|
||||
7. Проверять `Ignor` через `sens_error[sens]`.
|
||||
8. Разделить понятия:
|
||||
|
||||
- информационная ошибка присутствует;
|
||||
- ошибка участвует в формировании `Stop`.
|
||||
|
||||
9. Добавить отдельную маску фаз A/B/C.
|
||||
10. Добавить `Tear` по сырому значению АЦП.
|
||||
11. Добавить выдержку и гистерезис для 300/420 В.
|
||||
12. Явно определить, должна ли подстройка нуля работать после запуска.
|
||||
|
||||
## 15. Минимальные сравнительные тесты
|
||||
|
||||
| Тест | Что проверить |
|
||||
|---|---|
|
||||
| Одинаковая синусоида на обеих версиях | Разницу MeanAbs и RMS около 11,1% |
|
||||
| Номинальные A и C | Правильный порядок A/C/B в `0x68…0x6D` |
|
||||
| Обрыв A | RMS A, `Wry`, выдержку |
|
||||
| Обрыв C | RMS C, `Wry`, выдержку |
|
||||
| Нарушение вычисленной B | Отсутствие двойной скорости счётчика |
|
||||
| Перекос 20%, 25%, 30%, 35% | Различия порогов 165 и 167 |
|
||||
| `Max == 0` | Отсутствие деления на ноль |
|
||||
| `Utr = 299 В` | `Out` и выдержку |
|
||||
| `Utr = 421 В` | `Hyper` и отсутствие дребезга |
|
||||
| `Ignor = 1` | Ошибка видна, но не создаёт `Stop`, если это требуемая семантика |
|
||||
| Силовой блок, две пары | Отсутствие дублирования фазных RMS |
|
||||
| АЦП около 0 и 4095 | Формирование `Tear` |
|
||||
|
||||
## Заключение
|
||||
|
||||
Фазовый расчёт Balsam 167 является хорошей основой благодаря настоящему RMS,
|
||||
раздельным фильтрам и калибровке из регистров. Главный риск версии 167 находится
|
||||
не в математике RMS, а в адресации состояния каналов.
|
||||
|
||||
До исправления `sens_pair` и `Ignor` фазные регистры и `Wry` силового блока
|
||||
нельзя считать надёжными. Для УМП необходимо отдельно решить, должны ли
|
||||
напряжения с установленным `Ignor` продолжать формировать информационные
|
||||
`Wry`, `Out` и `Hyper`, как это происходило в Balsam 165.
|
||||
342
PHASE_VOLTAGE_CALCULATION.md
Normal file
342
PHASE_VOLTAGE_CALCULATION.md
Normal file
@@ -0,0 +1,342 @@
|
||||
# Расчёт входных фаз, диагностика обрыва и уровни напряжения
|
||||
|
||||
Документ составлен по исходникам прошивки Balsam 167 и карте регистров
|
||||
`Doc/Balsam 167 data stru.xls`.
|
||||
|
||||
## Где находится код
|
||||
|
||||
Основная обработка входных напряжений и токов находится в
|
||||
`Source/Internal/measure.c`:
|
||||
|
||||
- `im_calc()` — восстановление амплитуды трёхфазного сигнала, строки 82–89;
|
||||
- `Current_count()` — смещение АЦП, масштабирование, RMS фаз, общий уровень и
|
||||
диагностика перекоса/пропадания, строки 444–614;
|
||||
- `Power_count()` — контроль отдельных источников питания шкафа ВЭП,
|
||||
строки 769–841;
|
||||
- `er_anal()` — выдержка времени для диагностических признаков,
|
||||
строки 423–432.
|
||||
|
||||
Частота расчёта задаётся как `ADC_FREQ = 3750 Гц` в
|
||||
`Source/Internal/Include/measure.h:73`. Выбор каналов АЦП выполняется в
|
||||
`Source/Internal/ADC.c`, а пороги по умолчанию — в
|
||||
`Source/Internal/message.c:24–135`.
|
||||
|
||||
## 1. Получение входных отсчётов
|
||||
|
||||
Для плат с измерением напряжения/тока обрабатываются четыре входа:
|
||||
|
||||
| `chan` | Назначение для УМП (`dsk_LOAD`) | Сырой регистр |
|
||||
|---:|---|---:|
|
||||
| 0 | напряжение фазы A (`Utr A`) | `0x64` |
|
||||
| 1 | напряжение фазы C (`Utr C`) | `0x65` |
|
||||
| 2 | ток фазы A (`Itr A`) | `0x66` |
|
||||
| 3 | ток фазы C (`Itr C`) | `0x67` |
|
||||
|
||||
В `ADC.c:228–233` результат АЦП читается так:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
adc_table_lem[i] = *((&AdcRegs.ADCRESULT0)+i+2) >> 4;
|
||||
Current_count(i);
|
||||
```
|
||||
|
||||
То есть используются 12 старших значащих бит результата АЦП.
|
||||
|
||||
### Удаление нулевого смещения и перевод в физические единицы
|
||||
|
||||
В `Current_count()` выполняется:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
N = adc_table_lem[chan]
|
||||
X = (N - Zero_lev[chan]) * powK[chan]
|
||||
```
|
||||
|
||||
`Zero_lev[0..3]` хранится в регистрах `0x70…0x73`; значение по умолчанию —
|
||||
`0x800 = 2048`. Ноль дополнительно подстраивается медленным фильтром:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
zero[n] = zero[n-1] + (N - zero[n-1]) / (5 * 3750)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Коэффициент `powK` формируется из калибровки `Caliber[0..3]`:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
для напряжения: powK = Caliber / 10000
|
||||
для тока: powK = Caliber / 1000
|
||||
```
|
||||
|
||||
Калибровочные значения находятся в Modbus-регистрах `0x74…0x77`, могут быть
|
||||
загружены из EEPROM и поэтому не обязаны совпадать со значениями по умолчанию.
|
||||
|
||||
Для Balsam 167 значения по умолчанию такие:
|
||||
|
||||
| Устройство | Каналы | `Caliber` | `powK` |
|
||||
|---|---|---|---|
|
||||
| Силовой 1, адрес 3 | `UA1, UB1, UA2, UB2` | `4936, 4877, 4972, 4857` | `0.4936, 0.4877, 0.4972, 0.4857` |
|
||||
| Силовой 2, адрес 4 | `UA1, UB1, UA2, UB2` | `4876, 5005, 4876, 4847` | `0.4876, 0.5005, 0.4876, 0.4847` |
|
||||
| УМП 1, адрес 5 | `Utr A, Utr C, Itr A, Itr C` | `3820, 3790, 3505, 3380` | `0.3820, 0.3790, 3.505, 3.380` |
|
||||
| УМП 2, адрес 6 | `Utr A, Utr C, Itr A, Itr C` | `3835, 3785, 3522, 3332` | `0.3835, 0.3785, 3.522, 3.332` |
|
||||
|
||||
Источник значений: `Source/Internal/Include/caliber.h`, секция
|
||||
`#if BALSAM == 167`.
|
||||
|
||||
## 2. Расчёт амплитуды и действующего значения
|
||||
|
||||
Функция `im_calc(a, b)` использует два измеренных фазных сигнала:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
isA = -1.5 * (a + b)
|
||||
isB = cos(π/6) * (a - b)
|
||||
Amplitude = 2/3 * sqrt(isA² + isB²)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Эквивалентная свёрнутая формула:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Amplitude = 2/sqrt(3) * sqrt(a² + a*b + b²)
|
||||
```
|
||||
|
||||
После цифрового фильтра Баттерворта 3 Гц получается амплитуда сигнала.
|
||||
Действующее значение вычисляется как:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Level = Amplitude / sqrt(2)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для каналов напряжения амплитуда принудительно обнуляется при
|
||||
`Amplitude < 20`; для каналов тока — при `Amplitude < 75`.
|
||||
|
||||
Результат пары записывается в два регистра данных:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
sens_data[нечётный канал] = Amplitude
|
||||
sens_data[чётный канал] = Level
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для УМП это даёт:
|
||||
|
||||
| Регистр | Значение |
|
||||
|---:|---|
|
||||
| `0x18` | действующее `Utr` |
|
||||
| `0x19` | амплитудное `Utr` |
|
||||
| `0x1A` | действующее `Itr` |
|
||||
| `0x1B` | амплитудное `Itr` |
|
||||
|
||||
Для силового блока адреса данных сдвинуты из-за температурных каналов:
|
||||
`0x28/0x29` — действующее/амплитудное `Uвх1`, `0x2A/0x2B` —
|
||||
действующее/амплитудное `Uвх2`.
|
||||
|
||||
## 3. Действующие значения отдельных фаз
|
||||
|
||||
Для каждой пары измеряются две фазы, третья восстанавливается по условию
|
||||
трёхпроводной системы:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
x3 = -x1 - x2
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для каждого из трёх сигналов считается скользящее среднеквадратичное значение:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Qphase[n] = Qphase[n-1] + (xphase² - Qphase[n-1]) / 3750
|
||||
RMSphase = sqrt(Qphase)
|
||||
```
|
||||
|
||||
`lev_count[]` имеет тип `int`, поэтому сохранённый RMS усекается до целого.
|
||||
|
||||
Карта регистров фаз для УМП:
|
||||
|
||||
| Регистр | Пара входов | Значение |
|
||||
|---:|---|---|
|
||||
| `0x68` | напряжение | RMS фазы A (`Utr A`) |
|
||||
| `0x69` | напряжение | RMS фазы C (`Utr C`) |
|
||||
| `0x6A` | напряжение | RMS восстановленной фазы B (`Utr B`) |
|
||||
| `0x6B` | ток | RMS фазы A (`Itr A`) |
|
||||
| `0x6C` | ток | RMS фазы C (`Itr C`) |
|
||||
| `0x6D` | ток | RMS восстановленной фазы B (`Itr B`) |
|
||||
|
||||
В коде назначение пары определяется как `feed = chan >> 1`, а начальный адрес
|
||||
фазных уровней — как `0x68 + feed * 3`.
|
||||
|
||||
## 4. Диагностика обрыва или сильного перекоса фазы
|
||||
|
||||
Отдельных битов «обрыв фазы A», «обрыв фазы B» и «обрыв фазы C» в прошивке
|
||||
нет. Есть общий признак сильного отличия одной из трёх фаз — `Wry`.
|
||||
Конкретную пропавшую фазу надо определять по минимальному значению среди
|
||||
регистров `0x68…0x6A` или `0x6B…0x6D`.
|
||||
|
||||
Алгоритм в `Current_count()`:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Max = max(RMS_A, RMS_B, RMS_C)
|
||||
|
||||
перекос фазы = ((Max - RMS_phase) / Max > 0.30) AND (Max > Curr_Edge)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Условие проходит через реверсивный счётчик `er_anal()`: при наличии ошибки он
|
||||
увеличивается, а при исчезновении уменьшается, но не сбрасывается сразу. Порог
|
||||
для измеряемой фазы равен примерно 3 секундам
|
||||
(`time_3sec = 3 * ADC_FREQ = 11250` отсчётов). Для восстановленной фазы один и
|
||||
тот же счётчик вызывается из обоих каналов пары, поэтому при постоянной ошибке
|
||||
порог фактически достигается примерно вдвое быстрее — около 1,5 секунды.
|
||||
После достижения порога устанавливаются:
|
||||
|
||||
| Бит диагностического слова | Маска | Имя | Значение |
|
||||
|---:|---:|---|---|
|
||||
| 2 | `0x0004` | `Wry` | перекос/пропадание одной из фаз более чем на 30% от максимальной |
|
||||
| 8 | `0x0100` | `Stop` | авария, устанавливается вместе с `Wry` |
|
||||
|
||||
Для УМП `Curr_Edge = 300`. Поэтому фазовая диагностика не работает при
|
||||
`Max <= 300` и не реагирует на слабый сигнал/шум около нуля.
|
||||
|
||||
Диагностические слова УМП:
|
||||
|
||||
| Регистр | Канал |
|
||||
|---:|---|
|
||||
| `0x00` | `Utr A` |
|
||||
| `0x01` | `Utr C` |
|
||||
| `0x02` | `Itr A` |
|
||||
| `0x03` | `Itr C` |
|
||||
|
||||
При одиночном пропадании фаз ожидается следующая комбинация:
|
||||
|
||||
| Пропавшая фаза | Напряжение | Ток |
|
||||
|---|---|---|
|
||||
| A | `0x00.Wry` | `0x02.Wry` |
|
||||
| C | `0x01.Wry` | `0x03.Wry` |
|
||||
| B, восстановленная | `0x00.Wry` и `0x01.Wry` | `0x02.Wry` и `0x03.Wry` |
|
||||
|
||||
Вместе с каждым `Wry` ставится `Stop`. Эта комбинация выведена из порядка
|
||||
проверок в коде, но при сложном перекосе она неоднозначна. Надёжнее определять
|
||||
проблемную фазу по тройке RMS-регистров.
|
||||
|
||||
В месте чтения Modbus признаки можно проверять масками:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
// Напряжение УМП
|
||||
bool phase_a_fault = (modbus[0x00] & 0x0004) != 0;
|
||||
bool phase_c_fault = (modbus[0x01] & 0x0004) != 0;
|
||||
bool voltage_stop = ((modbus[0x00] | modbus[0x01]) & 0x0100) != 0;
|
||||
|
||||
// Ток УМП
|
||||
bool current_a_fault = (modbus[0x02] & 0x0004) != 0;
|
||||
bool current_c_fault = (modbus[0x03] & 0x0004) != 0;
|
||||
bool current_stop = ((modbus[0x02] | modbus[0x03]) & 0x0100) != 0;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Названия `phase_a_fault` и `phase_c_fault` здесь условные: каждый `Wry` также
|
||||
участвует в контроле восстановленной фазы B. Для точной индикации следует
|
||||
сравнить сами уровни `0x68…0x6D`.
|
||||
|
||||
### Другие связанные биты диагностики
|
||||
|
||||
Структура диагностического слова задана в
|
||||
`Source/Internal/Include/measure.h:19–46`:
|
||||
|
||||
| Бит | Маска | Имя | Назначение |
|
||||
|---:|---:|---|---|
|
||||
| 0 | `0x0001` | `Tear` | обрыв датчика/крайнее значение АЦП; в фазовом расчёте не формируется |
|
||||
| 2 | `0x0004` | `Wry` | перекос парных датчиков/фаз |
|
||||
| 3 | `0x0008` | `Out` | уровень ниже нижней уставки |
|
||||
| 4 | `0x0010` | `Over` | уровень выше предупредительной уставки |
|
||||
| 5 | `0x0020` | `Hyper` | уровень выше аварийной верхней уставки |
|
||||
| 6 | `0x0040` | `Contr` | нет сигнала на одном из дискретных входов контроля |
|
||||
| 8 | `0x0100` | `Stop` | аварийный останов |
|
||||
| 9 | `0x0200` | `Ready` | готовность, равна `!Stop` |
|
||||
| 10–13 | `0x0400…0x2000` | `Discr1…Discr4` | отдельные дискретные входы контроля |
|
||||
| 14 | `0x4000` | `Ignor` | игнорировать диагностику |
|
||||
| 15 | `0x8000` | `Bypas` | отключить канал |
|
||||
|
||||
`reset_errs()` сохраняет управляющие биты 13–15 маской `NOER = 0xE000`,
|
||||
добавляет вычисленные ошибки и каждый цикл формирует `Ready = !Stop`.
|
||||
|
||||
## 5. Уровни напряжения УМП
|
||||
|
||||
Проверка уровня выполняется только после расчёта общей амплитуды/RMS пары и
|
||||
только для нечётного канала пары (`Current_count():569–591`).
|
||||
|
||||
### Входное напряжение `Utr`
|
||||
|
||||
| Условие | Выдержка | Устанавливаемые биты |
|
||||
|---|---:|---|
|
||||
| `Level < 300 В` | около 3 с | `Out` (бит 3) + `Stop` (бит 8) |
|
||||
| `Level > 420 В` | без отдельной выдержки | `Hyper` (бит 5) + `Stop` (бит 8) |
|
||||
|
||||
Уставки находятся в `sens_lo_edge[0/1]` (Modbus `0x48/0x49`) и
|
||||
`sens_hi_edge[0/1]` (Modbus `0x30/0x31`). Значения выше — заводские; записью
|
||||
по Modbus или загрузкой EEPROM они могут быть изменены.
|
||||
|
||||
### Ток `Itr`
|
||||
|
||||
Для полноты связанной логики:
|
||||
|
||||
| Условие | Биты |
|
||||
|---|---|
|
||||
| `Level > 800 А` | `Over` (бит 4), предупреждение |
|
||||
| `Level > 900 А` | `Hyper` (бит 5) + `Stop` (бит 8) |
|
||||
|
||||
## 6. Контроль напряжений шкафа ВЭП (`Power_count`)
|
||||
|
||||
На плате шкафа каждый канал масштабируется напрямую:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Power = ADC_table[chan] * powK[sens_type[chan]]
|
||||
```
|
||||
|
||||
Коэффициенты заданы в `measure.c:52–65`: `0.127` для каналов 380 В и
|
||||
`0.0076` для низковольтных каналов.
|
||||
|
||||
Нижние уровни по умолчанию:
|
||||
|
||||
| Каналы | Контролируемое напряжение | Нижний уровень |
|
||||
|---:|---|---:|
|
||||
| 0, 1 | 380 В, фидеры 1 и 2 | 300 В |
|
||||
| 2, 3 | 31 В, фидеры 1 и 2 | 15 В |
|
||||
| 4, 5 | 31 В UC, фидеры 1 и 2 | 15 В |
|
||||
| 6 | 24 В ПУ | 20 В |
|
||||
| 7 | 27 В ФА | 22 В |
|
||||
| 8 | 24 В ПК | 20 В |
|
||||
| 9 | 15 В ДР | 10 В |
|
||||
| 10 | +24 В ДТ | 20 В |
|
||||
| 11 | −24 В ДТ | 20 В по модулю измеряемого значения |
|
||||
| 12 | 24 В ПМУ | 20 В |
|
||||
|
||||
Если `Power < sens_lo_edge[chan]`, ставится `Out` (бит 3). `Stop` (бит 8)
|
||||
ставится, когда `Out` уже установлен и у парного канала. Пары заданы как
|
||||
`0↔1`, `2↔3`, `4↔5`; одиночные каналы спарены сами с собой. Поэтому для
|
||||
двухфидерных источников аварийный останов означает пропадание обоих фидеров,
|
||||
а пропадание одного фидера даёт только `Out` в его диагностическом слове.
|
||||
|
||||
Проверка превышения верхней уставки в `Power_count():829–835` закомментирована
|
||||
и фактически не выполняется.
|
||||
|
||||
## 7. Особенности текущей реализации
|
||||
|
||||
1. На силовых блоках (`dsk_COMM`) четырём каналам назначается `Ignor` по
|
||||
абсолютным индексам `pow_addr…pow_addr+3` (`measure.c:359–365`), но проверка
|
||||
в `Current_count()` обращается к `sens_error[chan].Ignor`. Из-за разных
|
||||
индексов назначенный `Ignor` может не отключать фазовую диагностику.
|
||||
2. В `Current_count()` используется `pair = sens_pair[chan]`, тогда как для
|
||||
силового блока пары инициализируются по абсолютному индексу
|
||||
`sens_pair[pow_addr + chan]`. Для УМП, где `pow_addr == 0`, это работает как
|
||||
задумано. На силовом блоке индекс `pair` остаётся равен текущему `chan`, что
|
||||
может дублировать один фазовый RMS вместо чтения парного канала.
|
||||
3. Следствие двух ошибок индексации: на силовом блоке `Wry` может формироваться,
|
||||
хотя для канала выставлен `Ignor`, и опираться на неверно сопоставленные
|
||||
фазовые уровни. Эту часть логики нельзя считать надёжной без исправления или
|
||||
стендовой проверки.
|
||||
4. В выражении перекоса деление на `Max` записано раньше проверки
|
||||
`Max > Curr_Edge`. При `Max == 0` сначала вычисляется деление `0/0`.
|
||||
Безопаснее сначала проверять порог, затем выполнять деление.
|
||||
5. Все публикуемые значения и пороги хранятся в 16-битных регистрах как целые числа;
|
||||
дробная часть после вычислений отбрасывается.
|
||||
|
||||
## Краткий итог
|
||||
|
||||
- Фазы: два сигнала измеряются, третий восстанавливается как `-x1-x2`.
|
||||
- RMS каждой фазы: корень из экспоненциально усреднённого квадрата.
|
||||
- Общий RMS входа: амплитуда `im_calc()` после фильтра, делённая на `sqrt(2)`.
|
||||
- Обрыв/перекос одной фазы: `Wry`, бит 2; авария: `Stop`, бит 8.
|
||||
- Определение конкретной фазы: по минимальному из трёх RMS-регистров, отдельного
|
||||
фазового бита нет.
|
||||
- Низкое `Utr`: ниже 300 В около 3 секунд — `Out + Stop`.
|
||||
- Высокое `Utr`: выше 420 В — `Hyper + Stop`.
|
||||
287
PHASE_VOLTAGE_WEAK_POINTS.md
Normal file
287
PHASE_VOLTAGE_WEAK_POINTS.md
Normal file
@@ -0,0 +1,287 @@
|
||||
# Слабые места расчёта фаз и контроля напряжения
|
||||
|
||||
Документ относится к алгоритмам из `Source/Internal/measure.c`, структуре
|
||||
диагностики из `Source/Internal/Include/measure.h` и карте регистров
|
||||
`Doc/Balsam 167 data stru.xls`.
|
||||
|
||||
## Критические проблемы
|
||||
|
||||
### 1. Неверная индексация парного канала на силовом блоке
|
||||
|
||||
В `Current_count()` используется:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
pair = sens_pair[chan];
|
||||
```
|
||||
|
||||
При этом пары каналов инициализируются по абсолютному адресу:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
sens_pair[pow_addr+i] = pow_addr+(i^1);
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для УМП `pow_addr == 0`, поэтому ошибка не проявляется. На силовом блоке
|
||||
`pow_addr != 0`, и `sens_pair[chan]` остаётся равным самому `chan`.
|
||||
|
||||
Последствия:
|
||||
|
||||
- вместо парного фазового RMS может использоваться текущий канал;
|
||||
- регистры `0x68…0x6D` могут содержать дублирующиеся значения;
|
||||
- расчёт максимальной фазы и диагностика `Wry` могут быть неверными.
|
||||
|
||||
Рекомендуемое исправление требует определить, в какой системе индексов должен
|
||||
работать `lev_count[]`. Вероятный вариант:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
pair = sens_pair[sens] - pow_addr;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Перед изменением необходимо проверить ожидаемую карту каналов на силовом блоке.
|
||||
|
||||
### 2. Бит `Ignor` проверяется по неверному индексу
|
||||
|
||||
В `Init_sensors_more()` бит устанавливается так:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
Modbus[pow_addr+i].bit.bitE = 1;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Но в `Current_count()` проверяется:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
if (WAKE || sens_error[chan].bit.Ignor) goto fin;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Следует проверять диагностическое слово текущего датчика:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
if (WAKE || sens_error[sens].bit.Ignor) goto fin;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Последствие текущего кода: `Wry` может формироваться для канала, который должен
|
||||
быть исключён из диагностики.
|
||||
|
||||
### 3. Деление на ноль в расчёте перекоса
|
||||
|
||||
Текущее условие:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
((Numb - lev_count[chan]) / Numb > 0.3) && (Numb > Curr_Edge)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Левая часть вычисляется раньше проверки `Numb > Curr_Edge`. При `Numb == 0`
|
||||
сначала выполняется деление `0/0`.
|
||||
|
||||
Безопасный порядок:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
(Numb > Curr_Edge) &&
|
||||
(((Numb - lev_count[chan]) / Numb) > 0.3)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Такое же изменение требуется для проверки `lev_count[thrd]`.
|
||||
|
||||
## Высокий приоритет
|
||||
|
||||
### 4. Нет независимых признаков обрыва фаз A, B и C
|
||||
|
||||
Прошивка формирует общий бит:
|
||||
|
||||
| Бит | Маска | Имя |
|
||||
|---:|---:|---|
|
||||
| 2 | `0x0004` | `Wry` |
|
||||
|
||||
Отдельных битов `PhaseA`, `PhaseB`, `PhaseC` нет. Конкретная фаза определяется
|
||||
косвенно по RMS-регистрам `0x68…0x6D`.
|
||||
|
||||
Фаза B физически не измеряется и восстанавливается:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
B = -A - C
|
||||
```
|
||||
|
||||
Из-за этого повреждение фазы B не всегда можно однозначно отличить от
|
||||
изменения измеряемых фаз A и C.
|
||||
|
||||
Рекомендуется формировать отдельную маску состояния фаз, например:
|
||||
|
||||
| Бит | Назначение |
|
||||
|---:|---|
|
||||
| 0 | низкий RMS фазы A |
|
||||
| 1 | низкий RMS фазы B |
|
||||
| 2 | низкий RMS фазы C |
|
||||
| 3 | общий перекос фаз |
|
||||
|
||||
### 5. Выдержка восстановленной фазы примерно вдвое короче
|
||||
|
||||
Для восстановленной фазы используется `err_count[thrd]`. Одна и та же ячейка
|
||||
счётчика проверяется при обработке обоих каналов пары. Поэтому она может
|
||||
увеличиваться два раза за один цикл АЦП.
|
||||
|
||||
Ожидаемое время:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
11250 / 3750 = 3 секунды
|
||||
```
|
||||
|
||||
Фактическое время для восстановленной фазы при двух вызовах за цикл:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
11250 / (2 * 3750) ≈ 1,5 секунды
|
||||
```
|
||||
|
||||
Рекомендуется выполнять проверку всех трёх фаз один раз после обновления всей
|
||||
пары каналов.
|
||||
|
||||
### 6. Для входов U/I не формируется `Tear`
|
||||
|
||||
Бит `Tear` объявлен как бит 0 диагностического слова, но `Current_count()` его
|
||||
не устанавливает. Нет отдельной проверки АЦП на значения около 0 или 4095.
|
||||
|
||||
Последствия:
|
||||
|
||||
- обрыв или короткое замыкание измерительного тракта может выглядеть как
|
||||
обычное отсутствие напряжения;
|
||||
- невозможно отличить пропадание сети от неисправности самого датчика.
|
||||
|
||||
Рекомендуется добавить контроль сырого значения АЦП с выдержкой времени и
|
||||
отдельными порогами около нижней и верхней границ диапазона.
|
||||
|
||||
### 7. Подстройка нуля продолжается после запуска
|
||||
|
||||
Ноль обновляется при условии:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
if (WAKE < (WAKE_TIME / 2)) Zero_lev[chan] = Zer;
|
||||
```
|
||||
|
||||
`WAKE` уменьшается до нуля. После запуска выражение `0 < WAKE_TIME/2` остаётся
|
||||
истинным, поэтому `Zero_lev` продолжает изменяться во время работы.
|
||||
|
||||
Риск: медленная постоянная составляющая или неисправность входа может частично
|
||||
компенсироваться алгоритмом нуля.
|
||||
|
||||
Если подстройка нужна только при запуске, условие должно ограничивать окно:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
if ((WAKE > 0) && (WAKE < (WAKE_TIME / 2))) {
|
||||
Zero_lev[chan] = Zer;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
Если непрерывная подстройка задумана, её следует явно документировать и
|
||||
ограничить допустимым диапазоном изменения.
|
||||
|
||||
## Средний приоритет
|
||||
|
||||
### 8. Жёсткая зона нечувствительности
|
||||
|
||||
Для напряжения применяется:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
if (Amplitude < 20) Amplitude = 0;
|
||||
```
|
||||
|
||||
Для тока применяется порог 75. Реальный слабый сигнал ниже порога становится
|
||||
неотличим от полного отсутствия сигнала.
|
||||
|
||||
Рекомендуется использовать отдельные пороги включения и выключения
|
||||
(гистерезис), а также сохранить необрезанное диагностическое значение.
|
||||
|
||||
### 9. Несимметричная запись ошибок пары
|
||||
|
||||
Проверки общего уровня `Level` выполняются только при `!ist`, то есть в
|
||||
нечётном канале пары. Поэтому `Out` и `Hyper` записываются только в одно из двух
|
||||
диагностических слов.
|
||||
|
||||
Например, для напряжения УМП низкий общий уровень записывается в `0x01`, хотя
|
||||
само измерение относится ко всей трёхфазной системе.
|
||||
|
||||
Рекомендуется выделить отдельное диагностическое слово системы или явно
|
||||
дублировать общий признак в оба слова пары.
|
||||
|
||||
### 10. Контроль перенапряжения шкафа ВЭП отключён
|
||||
|
||||
В `Power_count()` проверка:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
if (Power > sens_hi_edge[chan])
|
||||
```
|
||||
|
||||
закомментирована. В рабочем коде контролируется только падение напряжения.
|
||||
Неисправность с повышением напряжения не создаёт `Hyper` и `Stop`.
|
||||
|
||||
Перед включением проверки необходимо задать и проверить верхние уставки для
|
||||
всех типов источников питания.
|
||||
|
||||
### 11. Недостаточный гистерезис порогов
|
||||
|
||||
Верхний порог `Utr > 420 В` проверяется непосредственно, без отдельного
|
||||
счётчика и без порога возврата. При шуме около 420 В диагностический бит может
|
||||
часто переключаться.
|
||||
|
||||
Для нижнего порога используется реверсивный счётчик, но состояние также не
|
||||
имеет явно заданных разных порогов срабатывания и возврата.
|
||||
|
||||
Рекомендуется добавить:
|
||||
|
||||
- выдержку времени для перенапряжения;
|
||||
- разные пороги срабатывания и возврата;
|
||||
- насыщение и явный сброс диагностических счётчиков.
|
||||
|
||||
### 12. Потеря дробной части RMS
|
||||
|
||||
`lev_count[]` и Modbus-регистры имеют целочисленный тип. Результат `sqrt()`
|
||||
сохраняется с отбрасыванием дробной части.
|
||||
|
||||
Для текущих порогов в сотнях вольт это не критично, но ухудшает точность
|
||||
индикации и поведение около границы. При необходимости можно передавать
|
||||
значения в десятых долях единицы.
|
||||
|
||||
## Дополнительные риски
|
||||
|
||||
### Разная задержка аварии у парных источников
|
||||
|
||||
В `Power_count()` бит `Stop` устанавливается, если `Out` уже присутствует у
|
||||
парного канала. Из-за последовательной обработки второй канал пары может
|
||||
получить `Stop` раньше первого. Первый получит его только при следующем опросе.
|
||||
|
||||
### Одиночный источник спарен сам с собой
|
||||
|
||||
Для непарных источников `sens_pair[chan] == chan`. После первого обнаружения
|
||||
`Out` бит `Stop` появится при следующем вызове, когда будет прочитано собственное
|
||||
предыдущее состояние `Out`. Это неочевидная зависимость от предыдущего цикла.
|
||||
|
||||
### Уставки доступны для записи без локальной проверки диапазона
|
||||
|
||||
Команда Modbus записывает переданное значение непосредственно в массив
|
||||
регистров. В расчёте не видно проверки допустимого диапазона порогов. Ошибочная
|
||||
уставка может полностью отключить контроль или вызвать постоянную аварию.
|
||||
|
||||
## Рекомендуемый порядок исправлений
|
||||
|
||||
1. Исправить индексацию `sens_pair` и `sens_error[].Ignor`.
|
||||
2. Переставить проверку `Numb > Curr_Edge` перед делением.
|
||||
3. Перенести расчёт и диагностику трёх фаз в один вызов на пару каналов.
|
||||
4. Добавить отдельные признаки состояния фаз A/B/C.
|
||||
5. Добавить диагностику предельных значений АЦП (`Tear`).
|
||||
6. Определить требуемый режим подстройки нуля и ограничить его.
|
||||
7. Добавить выдержку и гистерезис верхнего/нижнего напряжения.
|
||||
8. Проверить все изменения стендовыми тестами: нормальная сеть, обрыв каждой
|
||||
фазы, перекос, пропадание обоих фидеров, пониженное и повышенное напряжение.
|
||||
|
||||
## Минимальный набор тестов
|
||||
|
||||
| Тест | Ожидаемый результат |
|
||||
|---|---|
|
||||
| Номинальное трёхфазное напряжение | `Wry=0`, `Out=0`, `Hyper=0`, `Stop=0` |
|
||||
| Обрыв измеряемой фазы A | снижение RMS A, отдельный признак A, затем `Stop` |
|
||||
| Обрыв измеряемой фазы C | снижение RMS C, отдельный признак C, затем `Stop` |
|
||||
| Нарушение восстановленной фазы B | снижение вычисленного RMS B без двойной скорости счётчика |
|
||||
| Перекос ровно 30% | проверка граничного условия `>` |
|
||||
| `Max = 0` | отсутствие деления на ноль |
|
||||
| `Utr < 300 В` | `Out`, после выдержки `Stop` |
|
||||
| `Utr > 420 В` | `Hyper`, после заданной выдержки `Stop` |
|
||||
| АЦП около 0 или 4095 | `Tear`, отличие от пропадания сети |
|
||||
| Канал с `Ignor=1` | отсутствие новых автоматических ошибок этого канала |
|
||||
| Отключённый канал `Bypas=1` | нулевые данные, сохранён только `Bypas` |
|
||||
29
README_CCS12.md
Normal file
29
README_CCS12.md
Normal file
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
# Сборка проекта в Code Composer Studio 12
|
||||
|
||||
Проект поддерживает обе IDE параллельно:
|
||||
|
||||
- CCS 3 использует корневой файл `UKSSTMS320F28335.pjt`;
|
||||
- CCS 12 использует проект из каталога `UKSSTMS320F28335`.
|
||||
|
||||
Файлы CCS 3 не изменялись. Объектные файлы и итоговые образы двух систем
|
||||
сборки разнесены по разным каталогам и не перезаписывают друг друга.
|
||||
|
||||
## Импорт
|
||||
|
||||
1. Откройте **File → Import → Code Composer Studio → CCS Projects**.
|
||||
2. В **Select search-directory** укажите каталог репозитория.
|
||||
3. Выберите проект **UKSSTMS320F28335** и нажмите **Finish**.
|
||||
4. Выберите конфигурацию **Debug** или **Release** и выполните **Build Project**.
|
||||
|
||||
Проект настроен для `TMS320F28335`, COFF ABI и C2000 Compiler
|
||||
`22.6.0.LTS`, входящего в CCS 12.3.
|
||||
|
||||
## Результаты сборки
|
||||
|
||||
- CCS 3 продолжает использовать прежние каталоги `Debug`, `Release` и `Bin`.
|
||||
- CCS 12 Debug создаёт `.out`, `.hex`, `.bin` и `.map` в `Bin/CCS12`.
|
||||
- CCS 12 Release создаёт `UKSSTMS320F28335_Release.out` и
|
||||
`UKSSTMS320F28335_Release.map` в `Bin/CCS12`.
|
||||
|
||||
Все пути к исходникам заданы относительно каталога проекта через `SRC_ROOT`;
|
||||
перенос репозитория в другой каталог не требует изменения настроек.
|
||||
@@ -2,9 +2,9 @@
|
||||
<?ccsproject version="1.0"?>
|
||||
<projectOptions>
|
||||
<ccsVersion value="12.3.0"/>
|
||||
<deviceVariant value="TMS320C28XX"/>
|
||||
<deviceVariant value="TMS320C28XX.TMS320F28335"/>
|
||||
<deviceFamily value="C2000"/>
|
||||
<deviceEndianness value="UNKNOWN"/>
|
||||
<deviceEndianness value="little"/>
|
||||
<codegenToolVersion value="22.6.0.LTS"/>
|
||||
<isElfFormat value="false"/>
|
||||
<rts value=""/>
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
1
UKSSTMS320F28335/.gitignore
vendored
1
UKSSTMS320F28335/.gitignore
vendored
@@ -3,3 +3,4 @@
|
||||
/.launches/
|
||||
/targetConfigs/
|
||||
/project.log
|
||||
/Release/
|
||||
|
||||
@@ -14,3 +14,18 @@ encoding//Debug/objects.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Debug/sources.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Debug/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Debug/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Libraries/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Libraries/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/External/v120/DSP2833x_common/source/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/External/v120/DSP2833x_common/source/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/External/v120/DSP2833x_headers/cmd/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/External/v120/DSP2833x_headers/cmd/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/External/v120/DSP2833x_headers/source/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/External/v120/DSP2833x_headers/source/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/Internal/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/Source/Internal/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/makefile=UTF-8
|
||||
encoding//Release/objects.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/sources.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/subdir_rules.mk=UTF-8
|
||||
encoding//Release/subdir_vars.mk=UTF-8
|
||||
|
||||
@@ -1,34 +1,14 @@
|
||||
@echo off
|
||||
setlocal
|
||||
|
||||
for %%I in ("%~dp0..") do set "SRC_ROOT=%%~fI"
|
||||
set "HEX_TOOL=%~1"
|
||||
set "OUT_FILE=%~2"
|
||||
set "BIN_DIR=%~3"
|
||||
|
||||
:process_arg
|
||||
if "%1"=="" goto end_process_arg
|
||||
set name=%1
|
||||
set value=
|
||||
if not exist "%BIN_DIR%" mkdir "%BIN_DIR%"
|
||||
|
||||
:process_arg_value
|
||||
if NOT "%value%"=="" set value=%value% %2
|
||||
if "%value%"=="" set value=%2
|
||||
shift
|
||||
if "%2"=="!" goto set_arg
|
||||
if "%2"=="" goto set_arg
|
||||
goto process_arg_value
|
||||
"%HEX_TOOL%" "%OUT_FILE%" -boot -sci8 -map "%BIN_DIR%\UKSSTMS320F28335.map" -o "%BIN_DIR%\UKSSTMS320F28335.hex" -i
|
||||
if errorlevel 1 exit /b %errorlevel%
|
||||
|
||||
:set_arg
|
||||
set %name%=%value%
|
||||
shift
|
||||
shift
|
||||
goto process_arg
|
||||
:end_process_arg
|
||||
|
||||
echo. > temp_postBuildStep_Debug.bat
|
||||
|
||||
echo "%SRC_ROOT%\Bin\hex2000.exe" "%SRC_ROOT%\Bin\UKSSTMS320F28335.out" -boot -sci8 -map "%SRC_ROOT%\Bin\UKSSTMS320F28335.map" -o "%SRC_ROOT%\Bin\UKSSTMS320F28335.hex" -i >> temp_postBuildStep_Debug.bat
|
||||
echo "%SRC_ROOT%\Bin\hex2000.exe" "%SRC_ROOT%\Bin\UKSSTMS320F28335.out" -boot -sci8 -map "%SRC_ROOT%\Bin\UKSSTMS320F28335.map" -o "%SRC_ROOT%\Bin\UKSSTMS320F28335.bin" -b >> temp_postBuildStep_Debug.bat
|
||||
|
||||
call temp_postBuildStep_Debug.bat
|
||||
del temp_postBuildStep_Debug.bat
|
||||
|
||||
endlocal
|
||||
"%HEX_TOOL%" "%OUT_FILE%" -boot -sci8 -map "%BIN_DIR%\UKSSTMS320F28335.map" -o "%BIN_DIR%\UKSSTMS320F28335.bin" -b
|
||||
exit /b %errorlevel%
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user