主要功能:
发动机点火时序控制系统是用来产生多达几百通道的逻辑时序波形;基于FPGA芯片搭建的、面向高速复杂时序输出的控制器,可实现独立多组多通道同步、高达100us分辨率时序信号输出。控制器提供灵活的通道配置和时序编辑方式,实现多舱时序独立的暂停、屏蔽、手动操作等功能。良好的人机界面提供方便快速的时序预览,高速可靠的FPGA处理保证各舱独立和舱内各通道时序同步,实时反馈时序发送状态和进度、灵活的配置信息存储和导入机制提高试验效率。
时序控制系统分成三层体系软件架构,各个层次功能如下:
(1)上位Windows层。实现对时序的配置、预览及对时序的控制指令操作,通过网络实时接收执行时序的进度反馈。
(2)RTOS实时控制层。负责接收上位主机的时序控制指令、解析时序状态并下发时序到FGPA,接收FPGA时序反馈并网络传输给上位主机。
(3)FPGA层。接收实时控制层时序数据并按照时序分辨率进行解析后发出。
图1 点火控制界面1
图2 点火控制界面2
卓越性能:
n 时序精度:1ms
n 时序类型:时序文件、脉冲组、时序动作
n 操作方式:手动、自动、暂停、屏蔽、急停
n 控制方式:软件自动、软件手动、远程手动、就地手动、外设串口命令控制
n实时反馈时序发送状态和进度
n 高速可靠FPGA技术保证时序同步
n 灵活的配置信息存储和导入机制
n 预留硬件接口与外部系统进行握手操作
n 开发周期短、功能自定义性强
双机冗余控制:
双机冗余切换装置是为了保证在试车过程中,如果一个控制器出现问题,另外一个控制器进行立即备份工作,保证试车的可靠性。
双机冗余切换装置采用模块化设计,分为系统总线背板和冗余切换子板两部分。背板通过CPCI连接器与冗余切换子板进行数据通信;冗余切换子板实现对双输入信号的仲裁判断输出。
a) 自检回路。每次试验前,先要进行一次自检,判断装置工作状态。
b) 同步触发。监控主机给ARM处理器发送启动点火指令,ARM接收到指令后同步给控制器A和B发送一个触发信号,触发A和B控制器同时进行点火时序输出;
c) 数字锁相:通过数字锁相技术保障双机输出时序的同步性;
d) 仲裁判断。控制器A和B分别将工作时钟信号和时序信号给仲裁电路,经过仲裁输出时序。
三机表决控制:
三机表决驱动装置通过固态继电器串并联组件的逻辑表决电路实现对于关键控制对象控制信号的表决冗余输出,防止单路继电器故障导致控制失效。
三机表决控制对三套控制系统进行表决输出控制,保证试车的可靠性。
1号控制器单通道、2号和3号控制器双通道参与表决后输出一个控制信号控制阀门动作。