电力机车整车控制软件构架制造技术

本发明专利技术涉及软件构架，具体为一种电力机车整车控制软件构架。解决现有整车控制软件的结构复杂，设计及维护困难的问题。本发明专利技术使用虚拟仿真信号模拟电力机车的电气接口信号及网络接口信号，采用面向对象及基于模型的设计方法，对电力机车的整车控制软件构架进行设计，使用图形化开发语言对电力机车的整车控制软件进行开发，使控制软件的设计与维护直观化、可视化，使用信号总线实现电力机车整车控制软件构架的总体输入接口、各功能模型间的接口及总体输出接口。本发明专利技术适用于机车整车控制的大规模嵌入式控制软件。

Software Architecture of Electric Locomotive Whole Vehicle Control

The invention relates to a software framework, in particular to an entire vehicle control software framework of an electric locomotive. To solve the problems of complex structure and difficult design and maintenance of existing vehicle control software. The invention uses virtual simulation signal to simulate electric interface signal and network interface signal of electric locomotive, adopts object-oriented and model-based design method, designs the whole locomotive control software framework of electric locomotive, develops the whole locomotive control software of electric locomotive with graphical development language, makes the design and maintenance of control software intuitive, visual and usable. No. Bus realizes the general input interface, the interface between each functional model and the general output interface of the whole vehicle control software framework of electric locomotive. The invention is applicable to large-scale embedded control software for locomotive control.

【技术实现步骤摘要】
电力机车整车控制软件构架
本专利技术涉及软件构架，具体为一种电力机车整车控制软件构架。
技术介绍
现代化电力机车的控制及机车关键设备的控制普遍采用集成化的智能微机系统实现，机车的各关键设备间需实现互联互通，并需在整车控制的协调下共同完成对机车的控制。随着机车智能化控制技术的发展，电力机车的电气接口、网络通信节点及功能要求日趋增多，整车控制软件的结构开始复杂化，应用程序代码数量也开始成倍增加，给机车整车控制软件的设计及维护造成一定的困难。现有技术使用传统的C语言开发机车整车控制软件，存在如下缺陷：1）语法结构复杂，且与整车控制硬件结合过于紧密，不便于嵌入式软件开发与控制硬件开发的细致化分工；2）软件的设计面向过程，不便于整车控制软件按电力机车的功能、关键设备进行模块化分解及各子功能的单独开发、测试；不便于软件子功能的后期集成；3）代码行过多，导致机车整车控制软件的整体调试、仿真、故障定位困难；软件的后期维护困难；4）软件的开发需控制软件流程图作支撑，软件开发周期较长；设计文档与程序代码的对应性较差。现有技术使用标签或跳转语句进行控制软件的内部接口，存在如下缺陷：1）对软件的整体造成一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力机车整车控制软件构架，其特征在于，由三大模型构成，分别为虚拟输入模型、虚拟输出模型和整车控制软件逻辑运算模型；虚拟输入模型包含虚拟数字量输入模型、虚拟模拟量输入模型、虚拟网路节点输入模型；虚拟输出模型包含虚拟数字量输出模型、虚拟模拟量输出模型、虚拟网路节点输出模型；整车控制软件逻辑运算模型包含信号预处理模型、司机室管理模型、操纵模式模型、主控与保护模型、执行部件控制模型、负载控制模型、机车信息处理模型；虚拟输入模型、整车控制软件逻辑运算模型和虚拟输出模型之间使用信号总线形式对软件的输入信号、中间变量、输出信号进行打包与选取，各信号、变量顺序传递。

【技术特征摘要】
1.一种电力机车整车控制软件构架，其特征在于，由三大模型构成，分别为虚拟输入模型、虚拟输出模型和整车控制软件逻辑运算模型；虚拟输入模型包含虚拟数字量输入模型、虚拟模拟量输入模型、虚拟网路节点输入模型；虚拟输出模型包含虚拟数字量输出模型、虚拟模拟量输出模型、虚拟网路节点输出模型；整车控制软件逻辑运算模型包含信号预处理模型、司机室管理模型、操纵模式模型、主控与保护模型、执行部件控制模型、负载控制模型、机车信息处理模型；虚拟输入模型、整车控制软件逻辑运算模型和虚拟输出模型之间使用信号总线形式对软件的输入信号、中间变量、输出信号进行打包与选取，各信号、变量顺序传递。2.根据权利要求1所述的电力机车整车控制软件构架，其特征在于，虚拟网络节点输入模型的网络节点包括牵引控制单元、辅助控制单元、制动控制单元、司机显示单元；虚拟网络节点输出模型的网络节点包括牵引控制单元、辅助控制单元、制动控制单元、司机显示单元。3.根据权利要求2所述的电力机车整车控制软件构架，其特征在于，虚拟输入模型、虚拟输出模型通过总线将电气接口、外部网络接口、内部网络接口进行集成；电气接口根据输入输出板卡进行子模型划分，网络接口根据网络节点进行子模型划分。4.根据权利要求3所述的电力机车整车控制软件构架，其特征在于，电气接口包括整车控制单元数字量输入板信号、数字量输出板信号、模拟量输入板信号、模拟量输出板信号；外部网络接口包括整车控制单元、1#牵引控制单元、2#牵引控制单元、1#辅助控制单元、2#辅助控制单元；内部网络接口包括故障记录单元、主控板卡。5.根据权利要求4所述的电力机车整车控制软件构架，其特征在于，（一）虚拟输入模型包含虚拟数字量输入模型、虚拟模拟量输入模型、虚拟网路节点输入模型：对虚拟数字量输入模型，每25个为一组，适用于一块标准的3U尺寸数字量输入板卡上的24路输入；每组信号通过信号总线合成一个数据结构体，数字量输入信号共设计4组；对虚拟模拟量输入模型，每15个为一组，适用于一块标准的3U尺寸模拟量输入板卡上的12路输入；每组信号通过信号总线合成一个数据结构体，模拟量输入信号共设计2组；对虚拟网络节点输入模型，每50个为一组；每组信号通过信号总线合成一个数据结构体，对每个网络节点，其虚拟输入信号均设计2组；（二）虚拟输出模型包含虚拟数字量输出模型、虚拟模拟量输出模型、虚拟网路节点输出模型：对虚拟数字量输出模型，每15个为一组，适用...

【专利技术属性】
技术研发人员：司向飞，王雷，杨璐，王翠云，张明涛，苗言诗，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14