柴油发电机调速器的测试装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了柴油发电机调速器的测试装置、系统及方法。其中，测试装置包括通信连接的实时仿真机和数据信息交互装置；数据信息交互装置用于与调速器连接；其中，数据信息交互装置包括通信连接的数据采集器、端口扩展板和实时仿真触发器；实时仿真机通过数据信息交互装置获取调速器的控制信息；并在数据信息交互装置的触发下，基于调速器的控制信息运行柴油机和发电机的数学模型，得到调速器的仿真运行状态信息，从而通过硬件在环仿真测试技术提高了测试效率，降低了测试成本，以及通过端口扩展板，提高了数据信息交互装置的通用性，丰富了柴油发电机调速器的测试场景，具有较好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
柴油发电机调速器的测试装置、系统及方法
本专利技术涉及仿真测试
，尤其是涉及柴油发电机调速器的测试装置、系统及方法。
技术介绍
传统柴油发电机调速器的测试，往往需要将调速器安装到柴油发电机上，通过对柴油发电机的启动、稳定运行、并网以及停止实现调速器的测试，该测试过程不但需要消耗大量的燃油，且，测试周期较长，灵活性较差，如果出现故障或参数改变，则将导致测试周期延长，增加了测试成本，严重的还会威胁到测试人员的人身安全。继而诞生了数学仿真测试方法，通过建立柴油发电机的数学模型，并根据所需测试性能在计算机上编写程序，以对数学模型进行控制以及分析研究，相较于传统测试方法，这种测试方法虽然在灵活性、测试速度以及可重复性上具有很大优势，但是，该方法具有局限性，对于一些复杂的系统难以建立精确的数学模型，或者数学模型过于复杂难以求解等，从而导致具有较大的测试误差。现有的测试方法主要采用硬件在环仿真技术，即在计算机上建立柴油发电机的数学模型，并将柴油发电机的控制系统中一些结构复杂、不易建立数学模型，同时对控制效果影响较大的关键部件，通过接口板与计算机连接，从而实现柴油发电机调速器的开发和测试。这种方法虽然可以实现调速器的测试，但是关键部件和计算机需要通过专用接口板连接，导致在实际应用中通用性较差，限制了应用场景，不能满足实际测试需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供柴油发电机调速器的测试装置、系统及方法，以缓解上述问题，提高了数据信息交互装置的通用性，丰富了柴油发电机调速器的测试场景，具有较好的实用价值。第一方面，本专利技术实施例提供了一种柴油发电机调速器的测试装置，该装置包括通信连接的实时仿真机和数据信息交互装置；其中，数据信息交互装置用于与调速器连接；实时仿真机包括存储模块、信息管理模块、仿真运行模块和人机交互模块；存储模块用于存储柴油机参数、发电机参数、仿真设置信息及柴油机的运行状态信息；信息管理模块用于实现实时仿真机与数据信息交互装置的信息交互，该信息交互包括经数据信息交互装置读取调速器的控制信息，以及将柴油机的运行状态信息经数据信息交互装置发送给调速器；仿真运行模块用于在触发脉冲触发下运行柴油机和发电机的数学模型，并根据调速器的控制信息输出仿真运行状态信息；人机交互模块用于在调速器测试开始与结束过程中的人机交互，以及用于实现柴油机和/或发电机的运行参数设置；数据信息交互装置包括通信连接的数据采集器、端口扩展板和实时仿真触发器；数据采集器用于在实时仿真机与调速器通信连接后，采集调速器输出的控制信息并发送到实时仿真机；端口扩展板用于接收实时仿真机输出的柴油机的运行状态信息，并将运行状态信息按照信息类型发送到对应的端口，以供调速器读取；实时仿真触发器内置有MHz或MHz以上频率的时钟，按照实时仿真机的仿真步长产生触发脉冲并发送给实时仿真机。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述实时仿真机还用于基于预设的安全访问数据结构及预设传输方式建立公共信息数据集，公共信息数据集包括柴油机参数、发电机参数、仿真设置信息和运行状态信息；公共信息数据集中数据的读取和写入遵循安全访问数据结构和预设传输方式。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述数据信息交互装置还用于从实时仿真机获取仿真步长；信息管理模块还用于接收触发脉冲，将触发脉冲写入公共信息数据集；仿真运行模块还用于监听仿真计算过程和触发脉冲，如果上一时刻仿真计算未结束且公共信息数据集已有新的触发脉冲，则在下一时刻的仿真计算中修改仿真步长，并向数据信息交互装置下发修改后的仿真步长，以使数据信息交互装置中的实时仿真触发器按照修改后的仿真步长生成触发脉冲。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述数据信息交互装置包括通信端口、数字量输出端口、数字量输入端口、频率输出端口、模拟量输入端口和模拟量输出端口。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述数据采集器包括可调节负载；上述数据采集器还用于通过可调节负载对采集到的调速器输出的控制信息进行放大或缩小转换，并输出转换后的控制信息至实时仿真机。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述数据信息交互装置的端口扩展板设计有不同预设电压电路的数字量输出端口。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述信息管理模块与数据信息交互装置之间建立有数据通讯互斥机制，用于实现调速器的控制信息的传输和柴油机的运行状态信息的传输无干扰。第二方面，本专利技术实施例还提供一种柴油发电机调速器的测试系统，该系统包括上述第一方面的柴油发电机调速器的测试装置和柴油发电机的调速器。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述调速器为数字式调速器。第三方面，本专利技术实施例还提供一种柴油发电机调速器的测试方法，该方法应用于第一方面的柴油发电机调速器的测试装置，该方法包括：实时仿真机通过数据信息交互装置获取调速器的控制信息；实时仿真机在数据信息交互装置的触发下，基于调速器的控制信息运行柴油机和发电机的数学模型，得到调速器的仿真运行状态信息。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供了柴油发电机调速器的测试装置、系统及方法，其中，实时仿真机中通过数据信息交互装置与待测试的调速器连接，实时仿真机中存储有柴油机和发电机的数学模型，从而通过硬件在环仿真测试技术对调速器进行测试，降低了测试成本，提高了测试效率；以及通过端口扩展板，还提高了数据信息交互装置的通用性，丰富了柴油发电机调速器的测试场景，具有较好的实用价值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种柴油发电机调速器的测试装置的示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种柴油发电机调速器的测试装置的示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种柴油发电机调速器的测试装置的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种数据信息交互装置的端口示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种数据通讯互斥机制的流程图；图6为本专利技术实施例提供的另一种数据通讯互斥机制的流程图；图7为本专利技术实施例提供的另一种柴油发电机调速器的测试装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油发电机调速器的测试装置，其特征在于，所述装置包括通信连接的实时仿真机和数据信息交互装置；其中，所述数据信息交互装置用于与调速器连接；/n所述实时仿真机包括存储模块、信息管理模块、仿真运行模块和人机交互模块；所述存储模块用于存储柴油机参数、发电机参数、仿真设置信息及柴油机的运行状态信息；所述信息管理模块用于实现所述实时仿真机与所述数据信息交互装置的信息交互，该信息交互包括经所述数据信息交互装置读取所述调速器的控制信息，以及将所述柴油机的运行状态信息经所述数据信息交互装置发送给所述调速器；所述仿真运行模块用于在触发脉冲触发下运行所述柴油机和所述发电机的数学模型，并根据所述调速器的控制信息输出仿真运行状态信息；所述人机交互模块用于在所述调速器测试开始与结束过程中的人机交互，以及用于实现所述柴油机和/或所述发电机的运行参数设置；/n所述数据信息交互装置包括通信连接的数据采集器、端口扩展板和实时仿真触发器；所述数据采集器用于在所述实时仿真机与所述调速器通信连接后，采集所述调速器输出的控制信息并发送到所述实时仿真机；所述端口扩展板用于接收所述实时仿真机输出的所述柴油机的运行状态信息，并将所述运行状态信息按照信息类型发送到对应的端口，以供所述调速器读取；所述实时仿真触发器内置有MHz或MHz以上频率的时钟，按照所述实时仿真机的仿真步长产生触发脉冲并发送给所述实时仿真机。/n...

【技术特征摘要】
1.一种柴油发电机调速器的测试装置，其特征在于，所述装置包括通信连接的实时仿真机和数据信息交互装置；其中，所述数据信息交互装置用于与调速器连接；
所述实时仿真机包括存储模块、信息管理模块、仿真运行模块和人机交互模块；所述存储模块用于存储柴油机参数、发电机参数、仿真设置信息及柴油机的运行状态信息；所述信息管理模块用于实现所述实时仿真机与所述数据信息交互装置的信息交互，该信息交互包括经所述数据信息交互装置读取所述调速器的控制信息，以及将所述柴油机的运行状态信息经所述数据信息交互装置发送给所述调速器；所述仿真运行模块用于在触发脉冲触发下运行所述柴油机和所述发电机的数学模型，并根据所述调速器的控制信息输出仿真运行状态信息；所述人机交互模块用于在所述调速器测试开始与结束过程中的人机交互，以及用于实现所述柴油机和/或所述发电机的运行参数设置；
所述数据信息交互装置包括通信连接的数据采集器、端口扩展板和实时仿真触发器；所述数据采集器用于在所述实时仿真机与所述调速器通信连接后，采集所述调速器输出的控制信息并发送到所述实时仿真机；所述端口扩展板用于接收所述实时仿真机输出的所述柴油机的运行状态信息，并将所述运行状态信息按照信息类型发送到对应的端口，以供所述调速器读取；所述实时仿真触发器内置有MHz或MHz以上频率的时钟，按照所述实时仿真机的仿真步长产生触发脉冲并发送给所述实时仿真机。


2.根据权利要求1所述的柴油发电机调速器的测试装置，其特征在于，所述实时仿真机还用于基于预设的安全访问数据结构及预设传输方式建立公共信息数据集，所述公共信息数据集包括所述柴油机参数、所述发电机参数、所述仿真设置信息和所述运行状态信息；所述公共信息数据集中数据的读取和写入遵循所述安全访问数据结构和所述预设传输方式。


3.根据权利要求2所述的柴油发电机调速器的测试装置，其特征在于，所述数据信息交互装置还用于从所述实时仿真机获取仿真步长；
所述信息管理模块还用于接收所述触发脉冲，将所述触发脉冲写入所述公共信息数据集...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国振，陈建辉，代金纲，李唐娟，张春亮，齐海东，潘世祥，
申请(专利权)人：上海昱章电气成套设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31