柯蒂斯行走控制器报告

1基本架构柯蒂斯行走控制器1311手持编程器可编程逻辑控制器CAN总线传输机制控制操作系统（OS）系统OEDEVELOPED软件，即VCL逻辑语言如上图所示，柯蒂斯1234/36/38是一款交流感应电动机控制器，采用嵌入可编程逻辑控制器的方式，实现控制器输出稳定平滑功率的功能。可编程逻辑控制器基于AC感应电动机控制操作系统（OS）运行，修改OS参数，可满足客户不同的定制要求。OS系统包含了OEDEVELOPED软件，也就是VCL逻辑语言程序，使用VCL可以提高控制器的性能，完成相应的功能。1柯蒂斯控制器采用CAN总线进行数据传输，使AC感应电动机成为高效分布式的一部分，实现输入和输出信息最佳化分享，同时减少系统布线。1234可实现以下18种功能高效，定向运动控制算法；2采用先进的PWM技术，实现电源电压高效使用，电机谐波低，能抑制转矩纹波，最大化降低切换损耗；3极其宽泛的转矩/速度变化范围，完整的正反馈性能；4实现低速平滑控制，包括0速度；5采用能适应电机温度变化的控制算法，在不同的条件下都能保持最佳性能；6电池电流，电机转矩，功率实时评估功能；7功率限制地图允许在电池核电状态变化时，降低电机热量和性能一致性的功能定制；8强大的操作系统，允许车载控制任务，电机控制任务的并行处理和用户配置可编程逻辑阵列；9宽泛的I/O口，适用最大化分布式系统控制；10内置荷电状态电池，小时计，维护计时计；11高频无声操作；12可用于24V80V电源系统模式，带有200A650ARMS2分钟额定电流；13使用柯蒂斯1311手持编程器和1314PC编程站，可编程容易；14使用CAN通信实现集成控制系统进入分布式控制系统；15场可编程，快速下载主要操作编程代码；16带有电动机，控制器热保护，提醒功能和自动停止功能；17外壳密封严实，在严峻工况下使用时，与外部的连接符合IP65环境密封标准；18带有金属绝缘忖底的功率底座提供优越的热传输，增加可靠性。本报告说明的核心是1如何使用1311手持编程器设置控制器实现相关的功能，完成基本操作；2不使用VCL，如何进行布线和性能特性的调整；3使用VCL调整系统性能。2系统布线图及引脚分配基本配线图如下图所示在图中，油门和刹车用3线电位器表示，其他的油门和刹车输入端很容易布置，在接下来的油门配线中进行了讨论。图中，主接触器线圈配线根据EEC安全规范直接连接到控制器。控制器可以采用编程的方式，检查接触器的焊接和焊点失踪故障，并且使用主接触器线圈驱动输出，断开电源，处理控制器和电动机的各种故障。如果主接触器线圈不接到6引脚，在发生严重故障时，控制器就不能释放主接触器，这样整个系统就不符合EEC安全规范。1234一共有5个强电流连接端口，35个弱电流连接端口。端口含义如下3油门类型及输入输出信号规范有5种类型油门，分述如下1类型1图4向我们展示了一种有两条连线的电阻式电位器。如果在POTWIPER和POTLOW引脚之间测得的电阻值是0，说明此刻收到全速前进请求。类型1接线控制器检测从POTWIPER（16或17引脚）经电阻式电位器流入POTLOW（18引脚）的电流，提供断丝保护。如果POTLOW引脚输入电流低于065MA，会产生油门错误，这时速度请求自动降为0。注意POTLOW引脚绝对不能接地（B）。2类型2对于油门，控制器在滑动片输入端获取电压信号。0V与0速度请求相对应，5V与全速请求相对应。很多设备可以使用这种类型的油门输入，包括电压源油门，电流源油门，3端口油门和电子油门。各种油门之间的接线只有一点不同，接线方式如图5所示。并且提供了多种油门故障保护电路。电压源油门由OEM提供油门故障保护。对于使用参考地的05V油门，控制器检测滑动片输入端信号，可以提供开路故障保护但是不能提供全速故障保护。电流源油门，在电路中必须增加一个电阻，将电流转换成电压，在电流范围内，电阻必须能将电流转换成05V之间可变的电压信号。由OEM提供类似的油门故障保护。类型2接线对于3端口电位器油门，根据EEC要求，控制器可以提供所有的故障保护。端口采用分压器模式，由控制器提供电压和回路。POTHIGH提供电流限制端口电压在5V，POTLOW提供电流回路。这种油门的接线图如图3所示，用于驱动油门和刹车油门。ETXXX电子油门是仅用于驱动油门的典型油门。ETXXX没有内置的故障保护，而控制器也只提供开路保护，由OEM提供需要的剩下的油门故障保护。3油门类型32端口电阻式电位器，如类型1所示。当在POTWIPER引脚和POTLOW引脚之间测得5K电阻时表示全速请求。控制器检测从POTWIPER（16或17引脚）经电阻式电位器流入POTLOW（18引脚）的电流，提供断丝保护。如果POTLOW引脚输入电流低于065MA，会产生油门错误，这时速度请求自动降为0。注意POTLOW引脚绝对不能接地（B）。4油门类型4油门类型4以摇摆方式工作，几乎只用于驱动油门。控制器的前进和后退输入不需要信号，由滑动片输入值确定方向。只有05V电压源油门和3端口电位器可以用于类型4油门。控制器与油门类型4的交换与油门类型2一样，如类型2所示。在POTWIPER输入口I/O回流地之间，测得电压等于25时，表示滑动片处于0点位置。当滑动片输入值增加时，控制器将提供增加的前进速度；当滑动片输入值减少时，控制器将提供增加的后退速度。当使用3端口时，控制器提供所有的故障保护。当使用电压源时，控制器提供滑动片输入端的开路保护，但是不能提供所有的故障保护。5油门类型5油门类型5采用不同的方式发送油门命令给控制器。这种类型的油门使用VCL确定输入到油门信号链的油门信号。（见图13）通过VCL变量VCLTHROTTLE和VCLBRAKE，这种油门类型既可以用于驱动油门也可以用于刹车油门。VCL可以使用油门端口输入，开关量输入和CAN通信输入信息作为油门信号的信号来源。关于这种油门类型，如果你有任何问题，可以联系附件的柯蒂斯人员。设置油门类型5，通过VCL工程，可以重新定义油门和刹车端口输入。VCL与油门和刹车端口交互时使用的变量名是THROTTLE_POTOUTPUT和BRAKE_POTOUTPUT。有10组输入输出信号，分述如下1数字量输入控制线可以作为数字量输入线。通常“ON”直接连接到B端，“OFF”直接连到B端。输入口没有连线的话将拉低输入。所有的数字量输入连线都要避免B和B短路。其中9条输入线用来形成拉电流保证开关可靠连接，防止电流泄漏，产生错误信号。剩下的数字量输入线与驱动输出线连接，注意它们的输入阻抗很高。两个数字量输出线也可以用在数字量输入线，因此也包含在本组中。24引脚和8引脚引出线也可以用在模拟量输入线，同样的也包括在模拟量输入一组。2低功率输出1236/38的两条控制线可用作低功率数字量输出线。它们是集电极开路驱动，只能灌电流，但不能成为它的来源，本意是用来驱动LED或驱动连接到5V或12V外部电源端的其他弱电流负载，参见电源输出组规范。当输出口处于接通状态并且输出电压超过15V，故障保护将会切断那些输出口。两条输出线都要避免短路B和B。这两条线也可以用在数字量输入线，并且包括在数字量输入线一组中。3高功率输出1234有7根控制线，而1236/38有5根控制线用作高功率输出驱动线。其中的一个是放大驱动，可以工作在电流控制模式，驱动比例阀或类似的负载。每一个输出都可以连续或者采用PWM方式调制电源平均电压。这些输出本意是用来驱动感性负载例如接触器和电磁刹车；在没有超过额定峰值电流的情况下也可以用来驱动阻性负载。输出线要避免短路B和B。这几根线也可以用在数字量输入线，并且包括在数字量输入线一组中。4模拟量输入有两根控制线可用作模拟量输入线，两根输入线都有避免短路B和B。这两根线也可以用在数字量输入线，并且包括在数字量输入线一组中。5模拟量输出有一根线可用作低功率模拟量输出线，本意是用来驱动仪表，例如电池充电指示灯。输出有经过滤波的PWM信号产生，并且有大约1的纹波。05V阶跃的设定时间小于25MS，010V阶跃的设定时间小于30MS。输出线要避免短路B和B。6电源输出这两根线用于给低功率电路提供辅助输出电源。例如电子油门，LED指示灯，显示灯，位置编码器，远程I/O口。I/O地是那些低功率设备的回流线。两根电源输出线都要避免短路B和B。7KSI和线圈返回KSI输入为所有的低功率控制线路，电力电容器预充电，电源输出，和高功率输出驱动提供电能。VCL电池充电功能检测电池电源。COILRETURN要接到接触器的电源正极，因此在PWM工作原理下，接触器的开关噪音可以被接触器内部吸收。将KSI和COILRETURN连线分开是很重要的，这样可以保证反极性保护。8油门和刹车输入这两个输入接口独立编程，使用电压源油门，两端口电阻式油门或三端口电阻式油门。电压源油门只需要POTWIPER输入。电阻式油门需要POTWIPER和POTLOW两端口或POTHIGH,POTWIPER,和POTLOW（三端口）。所有的油门I/O要避免短路B和B。除了作为油门和刹车输入线，这两根线还可以用作模拟量输入线。配置输入和其他信号一起使用需要VCL编程，见第6章。9通信口独立CAN和串行端口可以提供完整的通信和编程能力为用户提供所有的控制器信息。柯蒂斯1311手持编程器插入连接器连接到别引脚28和29，连同地和12V电源；见图三所示布线图。柯蒂斯840模型显示可以插进同一个4引脚连接器。把CANTERMH引脚和CANTERML引脚连接起来可以提供一个120、05W的本地CAN终止。CANTERMH引脚和CANTERML引脚之间连线要短，并且不能与任何外部连线连接。10编码器输入两根控制线用于内部配置读取增量式位置编码器的值。编码器的典型电压值是5V或12V，只要符合逻辑阀值要求，也可以使用外部电源。4可编程参数使用柯蒂斯1311手持编程器可以编程1234/36/38控制器的许多参数。为了满足不同的特殊应用，可以修改编程参数。有3种电动机调优方式SPEEDMODEEXPRESS是SPEEDMODE的简易方式，设置参数相比于SPEEDMODE要少，但是适用于大多数电机速度控制应用。油门输入和电机速度输出相关联的应用可以采取SPEEDMODEEXPRESS或者SPEEDMODE。转矩输入和电机转矩输出相关联的应用可以采取TORQUEMODE。注意你同时只能使用转矩控制和速度控制中的一种方式实现电机响应特性的调优。例如，你已经选择SPEEDMODEEXPRESS或SPEEDMODE作为调优模式，此时你再调整转矩控制参数，控制器虽然可以显示新的设定参数，但是对调优没有效果。具体方式下可编程参数就不一一列举。5监控菜单监控菜单参数如下监控菜单（A）控制器信息菜单（B）6初始化步骤按4和5节相关参数进行初始化设置。7VCL柯蒂斯1234/36/38交流感应控制器是在工业环境下使用，带有植入特殊应用功能的可编程逻辑控制器的第一代电动机控制器。VCL是简单的编程语言，有过BASIC,PASCAL，C编程经验的人对它感觉都非常熟悉。在PC上安装WINVCL后才能进行VCL编程。通过电脑一系列接口，WINVCL可以编译VCL工程，快速下载软件到控制器。在安装WINVCL的过程中，同时会安装两个重要的操作指南VCL编程指导和VCL一般功能指南。这两个操作指南是PDF文档，包括了关于VCL的详细信息。本部分指南总结了适用于1234/36/38控制器的VCL特点，并描述了VCL的部分功能。要想对VCL功能和性能有更深入的了解和掌握，请阅读WINVCL使手册，VCL编程指导和VCL一般功能指南。VCL基础概述1VCL不区分大小写。例如（PUT_PWM,PUT_PWM,ANDPUT_PWM）含义一样；2VCL中，变量名之间不允许留有空白，要用下划线代替。例如FORWARDOFFSET是1311FORWARDOFFSET参数的VCL变量名；3带有圆括号的代表一种功能。例如RESET_CONTROLLER表示一种功能，RESET_VOLTAGE表示变量；4逻辑说明必须包括在圆括号里。例如IFSETPOINT50ELSEIFSETPOINT100；5注释之前用分号间隔。VCL一般功能指南里描述的VCL功能适用于1234/1236/1238控制器。此外，下面控制器有适合于它们自己的功能。VCL一般功能指南没有提到的功能，在本章结尾部分进行讨论。71变量类型VCL为自定义变量提供了存储空间，基于不同的存储类型，一共有4个不同类型的变量。基于RAM一种变量类型，EEPROM三种变量类型。1RAM变量只能在通电情况下存储，断电时存储信息会丢失。在通电时，它们必须由VCL正确分配存储空间，进行初始化设置。2NVUSERL一15EEPROM变量在掉电时能存储15个变量，在启用NVMNVUSERRESTORE功能后，操作系统可以回忆起那15个变量。因此，在下一个上电周期内，可以回忆那些变量，并保存它们之前的值。关于非易失性存储器的更多信息参见VCL一般功能指南。3BLOCKEEPROM变量由38块存储空间组成，每块存储空间在掉电时可以存储15个变量，使用NVMBLOCKREADANDNVMBLOCKWRITE功能在上电时可以回忆存储变量值。38个块的名称是NVM3NVM40。读功能和写功能必须指向RAM变量，如此，EEPROM块可以读出和写进RAM。例如NVM_BLOCKREADNVM10,O,15,USER20将会读取存储在EEPROM块NVM10里的15个变量值，然后存储到以RAM变量USERS20开始的15个变量空间里。关于非易失性存储器的更多信息参见VCL一般功能指南。4PARAMETERSEEPROM变量是EEPROM变量的一个特殊类型，意在用来生成OEM定义的1311参数。使用PUSER变量，1311参数可以定义成16位变量或者可以使用PUSERBIT变量定义成ON/OFF位变量。那些变量可以通过1311编程器接口写进EEPROM里。它们可以使用VCL代码表示，但是用VCL转换一个PUSER值只能改变RAM里的变量值而不能改变EEPROM里的变量值。因此，那些变量只能用来生成和定义1311参数。通过对应于1311参数的VCL变量名，VCL可以修改保存在RAM里的1311控制模式参数。例如将会改变转矩控制模式的BRAKERATE在RAM里的值。新的值将被使用在确定CONTROLLERTORQUECOMMAND。然而，保存在EEPROM里的值不会被改变。控制器掉电后，RAM里的值丢失。控制器下一次上电时，将使用EEPROM里存储的BRAKERATE。VCL不能将值写进EEPROM里。可以使用1311改变工程菜单里的值来改变在EEPROM里设定的1311参数。72使用VCL进行I/O控制1数字量输入1234控制器有14个数字量输入接口，1236/38有15个。1234/36/38都有8个（SW_1SW_8）接口是开关量输入接口，1234还有第九个开关量输入接口SW16。所有开关量输入接口都能在标准配线图中找到。（12页，图3）剩余的七个数字接口在图中标识不明显，分别是（SW_7SW_15）数字量输出接口。这些接口可以用作数字量输入或者作为输出的状态感应接口。使用预期的输入标签（SW_1SW_16）把开关量输入写到VCL工程里，必须采用ON/OFF来表示开关的状态，使用TRUE/FALSE或者0/1会产生错误结果。VCL系统对每个开关量输入接口都自动进行了去颤抖，这样避免了在VCL代码里因接触器噪声和接触器抖动造成的故障事件。使用以下功能，SETUP_SWITCHES5；20MILLISECONDS，在4MS测试步骤内，去抖动时间可以在032MS内变化。如果该行不是在VCL代码里，去抖动时间设定为16MS。2驱动和数字量输出1234控制器有5个驱动输出接（PWM1PWM5）口和2个数字量输出接口（DIGOUT6和DIGOUT7）。输出的电流和频率范围都会发生变化。技术参数参见19页高功率输出和低功率输出。驱动输出有强电流FET输出阶段，可以采用PWM方式进行电流调制，改变平均输出与感性负载匹配，例如接触器和继电器。这种方式在降低电池电压使之与低电压线圈匹配的情况下特别有效。1236/1238控制器里，两个数字量输出接口是弱电流NPN晶体管驱动，接口状态只有ON或者OFF。它们在驱动LEDS和其他一些数字量设备是效果很好。1234控制器里，数字量输出是1AMP驱动，输出接口状态只有ON或者OFF。驱动器使用特殊功能设置PWM电平，PWM电平可以在自动更新信号链里进行设置也可以直接在主回路进行设置。PWM电平用数字量032767对应表示0100。在2号驱动接口将会输出50波形。将会使用变量USER1当前值持续更新2号驱动接口输出值。这种自动声明只需要在VCL工程的初始阶段运行一次即可。使用变量PWMX_OUTPUT（X表示驱动器信道数）自动匹配驱动输出的当前值，VCL可以跟踪驱动接口的PWM当前值。比例驱动器5不同于驱动器14，可以采取两种方法对它进行控制使用PID软件或者使用VCLPUTPWM功能。在PDENABLE参数设置成OFF的情况下，使用VCL声明PUT_PWMPWM5,16383，在2引脚接口将会得到50的PWM输出。比例驱动器接口的更多信息参见71页。使用VCLSETDIGOUT和CLEAR_DIGOUT功能实现两组数字量输出（）数字量输出6和7）的控制。将会设置DIGITALOUTPUT6ON。VCL可以显示数字量输出驱动器的当前值位变量DIGXOUTPUT（X表示6或者7）会自动匹配驱动输出的当前值（ON或者OFF）。必须注意，所有的输出电平都是低电平有效。当输出接口是100PWM或者处于“ON“状态时，FET或者晶体管很难接地，输出接口ADVM测量值电压接近0V。3电位器输入1234/36/38控制器有两个电位器输入接口，用于接入油门和刹车。1311编程器具有多项性能，包括制图和加速度。即使如此，有时电位器输入还要用于其它功能，例如转向角度和高度传感，或者作为简单的数据输入接口。输入油门节点（或刹车节点）信息的典型做法是，按1316页所述油门类型14参数近似值设置1311编程器油门类型（或刹车类型）参数。当设置的油门类型为14时，在不使用任何VCL的情况下都可以对信号链结果信息进行操作。然而，假如OEM希望使用VCL控制油门（或刹车）信号链或者使用油门（或刹车）输入作为信号输入接口，但不是油门或（或刹车）信号，此时1311编程器的油门类型（或刹车类型）就得设置为类型5，如17页所述。设置油门类型（或刹车类型）值等于5将会改变近似信号链的路由并且允许VCL编程人员使用THROTTLEPOT或者BRAKEPOT输出变量；见88页图14。当THROTTLETYPE设定值5时，THROTTLE_POTOUTPUT就是一个VCL变量，因此OS就可以更新油门节点输入的当前值。然而，THROTTLE_POTOUTPUT或者BRAKE_POTOUTPUT的输入值将会保存，钳位0直到执行VCLSETUP_POT的功能。在VCL的初始阶段执行VCLSETUP_POT功能，用于确定电位器输入连接方式是使用THREEWIRE连接方式（POTHIGH和POTLOW连接），还是TWOWIRE连接方式（可变电阻器或者变阻器，使用POTHIGH和POTLOW连接）或者ONEWIRE连接方式（电压输入，没有POTHIGH或POTLOW连接）进行连接。对于油门类型2（见15页图），THREEWIRE电位器连接方式和三线电位器连接方式是一样的；对于油门类型1（见14页图），TWOWIRE电位器连接方式和两线电位器连接方式是一样的；对于油门类型2（见15页图），ONEWIRE电位器连接方式和电压源或者电流源连接方式是一样的。注意油门类型或者刹车类型按类型5进行连接时，SETUP_POT功能有效。将会设置油门节点输入连线方式为THREEWIRE连接方式。（15,16,18引脚）使用VCL设置刹车节点输入时，将SETUP_POT功能里参数THROTTLE_POT改为BRAKE_POT即可。将会设置刹车节点输入连线方式为TWOWIRE连接方式。（17,18引脚）在VCL里，032767与电位器0100位置相对应。一旦设置电位器值自动连续下载到变量THROTTLE_POT_OUTPUT或BRAKE_POT_OUTPUT，正确设定连接方式是很重要的。ONEWIRE,TWOWIRE,或THREEWIRE因为配线方式不同，0100等级分布不同，相应的数字量大小也不同。例如，自动减去POTLOW引脚电压，在THREE_WIRE节点重新划定等级。设置油门类型5的另外一个影响是从不同的来源获取油门输入信号链的值。信号链的输入是一个VCL变量VCL_THROTTLE而不是油门节点。类似的，设置刹车类型5意味着从VCL变量VCL_BRAKE而不是刹车节点获取刹车信号链的值。在VCL工程里控制VCL_THROTTLE和VCL_BRAKE。电位器输入的一个独特性能是它们有一个自动监测节点错误功能在电动机控制器OS里运行。使用SETUP_POT_FAULTS功能，VCL编程人员可以使用节点测量功能。有了这个功能，在产生错误时，VCL就可以设置上限阀值和下限阀值。在产生错误时，这个功能同时可以强制修改节点值，得到正确的值。注意SETUP_POTFAULTS功能适用于所有的油门类型（15）。关于此功能的更多信息参见104页。4模拟量输入1234/36/38有两个通用的模拟量输入接口，（24和8引脚），同时开关量输入接口1和2也可以作为模拟量输入接口使用。（SW_1，SW_2）。每隔一秒，可以用VCL变量ANALOGL_INPUT和ANALOG2_INPUT自动更新模拟量输入接口值。等级划分是0LOV032767。将会把8引脚电压值赋给USER2RAM变量。5模拟量输出1234/36/38有一个模拟量输出接口。输出方式采用独特的驱动输出。在转换阶段进行滤波输出平滑的平均电压，代替驱动器15接口的实际PWM波输出。然而，模拟量输出使用和驱动器一样的变量PUT_PWM和AUTOMATE_PWM。等级划分是0LOV032767。表示在模拟量输出接口得到一个2V电压。VCL使用变量ANALOG0UTPUT可以监视输出接口状态。73油门和刹车命令交互从电位器到最后的电动机控制器命令，VCL可以在几个不同的点与油门和刹车信号进行交互，并且纠正油门和刹车信号。VCL可以用来产生完全唯一的命令，调整提供给MULTIMODE的参数，基于转向角和高度修正油门命令。控制器里油门和刹车信号链复杂而灵活。在使用VCL修正信号链之前，全面了解不同的改变所造成的影响是很重要的。电动机命令图表如图14所示。1节流进程图14显示了节流的处理部分。从物理油门节点开始，油门信号链从左向右流动。加速器输入口电压输入到控制器，对应的VCL变量名是THROTTLEPOTRAW，并显示在1311的监视器菜单里。然后，通过THROTTLETYPEPROCESSING和THROTTLEMAPPINGBLOCKS修改油门信号值。THROTTLETYPEPROCESSING块集成了THROTTLE_TYPE参数和油门电位器输入，用来16位变量包括生成原始命令量级。原始命令通过THROTTLEMAPPINGBLOCK。根据各种THROTTLEMENU参数（见43页）和输入方向，THROTTLEMAPPINGBLOCK重新生成油门信号量级和方向。THROTTLEMAPPINGBLOCK有两组开关,其目的是给油门信号一个小值1前进开关,一1反向开关表明方向开关是处于接通状态一但前提是从THROTTLEMAPPINGBLOCK输出的油门信号值等于0。获得的信号接下来通过一个选择开关。此时如果THROTTLE_TYPE参数设置值是5的话，（油门类型VCL输入值，见43页）将会忽略THROTTLEMAPPINGBLOCK输出信号并且从VCL变量VCL_THROTTLE获取命令。VCL工程处理VCL_THROTTLE得到油门命令。当油门类型设置成14时，变量VCL_THROTTLE不做任何处理，直接通过THROTTLEMAPPINGBLOCK。经过“THROTTLETYPE5“开关后，油门信号由乘法和加法节点进行修改。VCL可以通过变量THROTTLE_MULTIPLIER和THROTTLE_OFFSET对节点进行调整。这是生成功能例如MULTIMODE,DUALDRIVEALGORITHMS,和HEIGHTVSSPEEDCONTROL的基本输入节点。注意油门加法器有一个内置的“DIVIDEBY128。”图14电动机命令图这个允许VCL可以乘（THROTTLE_MULTIPLIER128）或者除（THROTTLE_MULTIPLIER1,电动机控制机输出信号给电动机，使电动机运转。在检查电动机不运转时，可以使用1311检查从起始点到终点的油门信号状态。使用THROTTLE_POT_RAW,MAPPED_THROTTLE,ANDTHROTTLE_COMMAND。一旦知道了那些值，电机命令图（图14）可以用来了解信号是怎样从起始值增加到最终值的。可以通过VCL获得以下油门进程变量2刹车进程刹车进程是可选项，因为使用中可以关闭刹车处理。如果接通了刹车处理，可以使用或者不使用VCL实现刹车处理。任何非0刹车命令将覆盖油门信号并且电动机控制器将根据确定数BRAKECURRENTLIMIT见40页和BRAKETAPERSPEED见37页参数制动停止电动机。图14的下面部分说明了刹车信号处理部分。刹车信号链从物理制动节点开始由左向右流动。刹车滑动片输入电压输入到控制器，VCL变量名是BRAKE_POT_RAW,显示在1311显示菜单里。接着，刹车信号由BRAKETYPEPROCESSING和BRAKEMAPPING块进行校正。BRAKETYPEPROCESSING块使用BRAKE_TYPE参数和刹车电位器输入生成带符号的16位变量。然后刹车信号进过BRAKEMAPPING块，根据不同的BRAKEMENU参数重新生成刹车信号。接着，刹车经过一个选择开关。如果BRAKE_TYPE参数设置5BRAKETYPEVCL输入,见45页，将忽略BRAKEMAPPING块输出信号并且接受从VCL变量VCL_BRAKE获取的命令。VCL处理VCL_BRAKE变量获取刹车命令。可以在这个过程设置自定义刹车功能；例如，基于开关位置和内部故障进行刹车。刹车电位器要通过SETUP_POT功能设定才能使用。当刹车类型设置值是14，VCL_BRAKE变量不采取任何行为，直接通过BRAKEMAPPING块输出信号。经过“BRAKETYPE5“开关后，刹车信号经过限位器，限位器限制刹车信号范围在0100（032767）之间。经过限位器之后，刹车信号用变量MAPPED_BRAKE表示，显示在1311显示菜单。使用1311检查MAPPED_BRAKE值是一个好办法，可以观察BRAKEMENU参数设置是否正确。通过改变变量VCL_BRAKE，VCL工程可以控制刹车。（只要油门类型5）变量改变后的效果可以在MAPPED_BRAKE1311MONITORMENU上观察到。然后，刹车信号经过第二个选择开关，如果BRAKEPEDALENABLE参数设置关闭的话，刹车信号0。设置接通时，将通过刹车信号。经过第二个选择开关后，刹车信号用VCL变量BRAKECOMMAND表示，可以在1311显示菜单里看到。BRAKE_COMMAND是输入到CONTROLMODEPROCESSINGBLOCK的刹车信号链的最终值；见图15。使用1311检查BRAKE_COMMAND值是查看最终刹车信号的好办法。在SPEEDMODEEXPRESS或SPEEDMODE模式下，如果BRAKE_COMMAND不是0，将设置油门信号0。可以通过VCL获得以下油门进程变量3控制模式和电动机控制进程图15从THROTTLE_COMMAND和BRAKE_COMMAND输入以及开关开始，如果BRAKE_COMMAND是0以外的其它值，将会置0THROTTLE_COMMAND。基于选择的控制模式，信号链直接送给SPEEDMODEEXPRESS，SPEEDMODE或TORQUEMODE。注意TORQUEMODE模式没有紧急倒退功能。控制功能使用算法转换传来的油门和刹车信号链，并且将电动机RPM输入给控制器转矩命令。选择的控制模式计算本来的控制器转矩命令，传送给电动机控制块。（见图14），电动机控制块使用特定于AC感应电动机的数学模型产生高效3相输出量经过连接的U,V,W终端导线输出给AC电动机。74与比例电流驱动器的交互VCL代码可以直接与比例电流驱动器PD进行交互，如图16所示。VCL可以改变PD的工作参数，提供相应的功能。根据使用的PD系统，需要设定确定参数，可以通过1311手持编程器或者通过VCL进行编程。1对于电流控制PD_ENABLE必须设置0N，否则，使用电压控制，通过VCL功能PUT_PWMPWM5,XXXX控制PD_OUTPUT；2HYD_LOWER_ENABLE必须设置ON，使用油门输入控制液压电动机升举下降系统的下降功能；3HYD_LOWER_ENABLE必须设置OFF，允许使用VCL变量（VCL_PD_THROTTLE）作为PD命令。一旦设置好了PD参数，PD_THROTTLE变量将会在PD_MIN_CURRENT和PD_MAX_CURRENT之间进行设置并且发送高频振动功能。注意到MAPPED_THROTTLE是反向的，降低它的值将会增加PD_THROTTLE值。高频振动功能加上或减去送给基于PDDITHERPERCENTPD值的电流命令，由PDDITHERPERIOD按一定频率进行设置。高频电流命令与当前的PD_CURRENT进行对比，误差馈送给PI控制器。反馈增益由PDKP和PDKI参数进行设定。PI控制器的输入作为驱动器的PWM输入，控制驱动器的平均电流。可以通过VCL获取如下的PD处理变量75在VCL里使用故障处理程序控制器的操作系统可以监测各种各样的故障并采取相应的措施保护控制器。那些故障都有故障代码，故障代码通过LEDS状态显示在控制器上，故障信息显示在1311系统故障和历史故障菜单栏。操作系统故障信息见第7章。此外，操作系统使用本身的故障状态，用于VCL工程。故障状态用7个状态变量表示STATUS1，STATUS2,STATUS3,STATUS4,STATUS5,STATUS6,和STATUS7。在每个16字节变量的低8位包含了8个故障的状态。状态变量17属性设置为只读，在VCL工程里可以用来触发故障处理程序，例如发送故障文本信息显示或闪烁在LED仪表盘上。状态变量17里每个操作系统故障的位的含义如下操作系统使用VCL还有提供生成OEM定义的自定义故障的功能。正如系统故障一样，VCL故障代码通过LEDS状态显示在控制器上，故障信息显示在1311系统故障和历史故障菜单栏。此外，当发生故障时，VCL还可以自动分配相应的故障处理程序处理故障。一共有16个VCL故障，存储在VCL变量USERFAULTL和USERFAULT2里。USERFAULTL和USERFAULT2变量，属性为读写，故障信息存储方式如下显示在控制器状态显示灯上的代码数字说明了故障类型，即使没有使用1311。在VCL设置故障只要在USERFAULTL和USERFAULT2变量里设置相应的故障位即可。必须使用VCL清除故障，清除方法是清除相应的故障位。例如这样，VCL将会检测电池充电指示是否小于10。如果是，设置USERFAULTL变量1位；如果不是，故障将被清除。在工程里使用以上代码只在控制器状态LED显示代码52，控制器不会采取错误行动，1311也不会显示错误的文本信息。为了向VCL故障处理程序里添加自动故障处理行为，VCL编程器必须先使用16位变量定义预期的故障处理行动。USERFAULTESACTION_O1到USERFAULTESACTION_16。USERFAULT的每一位都有一个相应的变量USERFAULTACTIONXX（XX表示其是USERFAULT的第几位）。当设定好一个VCL故障，故障发生时，操作系统就会自动执行在变量USERFAULTACTIONXX定义的故障处理程序。变量USERFAULTACTIONXX必须在VCL工程的起始段进行定义，故障处理程序在工程里只许定义一次。示例如下如此，当设定好USERFAULTL2后，操作系统将会SHUTDOWNINTERLOCK和SHUTDOWNTHROTTLE油门命令0，并且在控制器状态显示LEDS上显示错误代码52。程序里有一行PUTSPY_TEXT“BDILOW“向我们说明了如何使用VCL编程变量USERFAULTACTIONXX里没有定义的其他故障处理程序。如上例，程序行PUTSPY_TEXT“BDILOW“执行后，将会在模式840上显示BDILOW信息。上例程序执行后，在1311SYSTEMFAULTS和FAULTHISTORYMENUS里不会显示任何信息。为了在1311SYSTEMFAULTS和FAULTHISTORYMENUS里添加信息，需要在1311里生成一个FAULTDEFINITION。生成FAULTDEFINITION的具体方法见第5章1311手持编程器技术支持内容。下面是FAULTDEFINITION实例本例程序执行后产生的行为和上例一样，只是执行本例后在1311SYSTEMFAULTSMENU里会显示故障信息。设置好后，故障将会登陆1311FAULTHISTORYMENU。1311菜单里显示的文本信息将是在FAULTDEFINITION里定义的信息。变HISTUSERFAULTL在LALTADDRESS里有列表说明。如果你希望VCL清除故障历史，使用VCL功能CLEARDIAGHIST即可。这两个变量在FAULTDEFINITION里使用的用ALTADDRESS的是HISTUSERFAULTL和HISTUSERFAULT2。同时注意到上例基于USERFAULT1的第一位进行设定的，而设定和清除故障位是使用变量USERFAULTL2。67特定于1234/36/38AC控制器的VCL功能这里提供了特定于1234/36/38AC控制器VCL功能的功能描述。它们的形式和VCLCOMMONFUNCTIONSMANUAL里基础功能的形式一样。1ENABLE_PRECHARGE（）设定这个功能是在接入主接触器之前给电容块预充电，因此预防了电流浪涌，保护了内部组件。这个功能接通从KSI接收到的电容块预充电请求。当预充电功能被激活，电池将会给电容块充电直到KSI电压达到3V，或者1S失效或者超过了预充电电阻的能量范围。预充电电流状态由预充电变量表示（PRECHARGE_STATE）有以下几个值0PRECHARGEHASNOTYETBEENDONE。1PRECHARGEISINPROGRESS。2PRECHARGEHASPASSED。3PRECHARGEHASBEENABORTEDBYTHEDISABLE_PRECHARGEFUNCTION。4PRECHARGEHASEXCEEDEDTHEPRECHARGERESISTORENERGYLIMIT。5PRECHARGEHASEXCEEDEDTHEONESECONDTIMELIMIT。语法ENABLE_PRECHARGE参数NONE返回值0PRECHARGENOTENABLED。1PRECHARGESUCCESSFULLYENABLED。错误代码NONE例子ENABLE_PRECHARGE执行程序后，将对电容块预充电。2DISABLE_PRECHARGE（）这个功能用来中断预充电功能并且清除所有的预充电故障信息。这个功能中断从KSI接收到的电容块预充电请求。预充电变量的结果状态设置3。0PRECHARGEHASNOTYETBEENDONE。1PRECHARGEISINPROGRESS。2PRECHARGEHASPASSED。3PRECHARGEHASBEENABORTEDBYTHEDISABLE_PRECHARGEFUNCTION。4PRECHARGEHASEXCEEDEDTHEPRECHARGERESISTORENERGYLIMIT。5PRECHARGEHASEXCEEDEDTHEONESECONDTIMELIMIT。语法DISABLE_PRECHARGE参数NONE返回值0PRECHARGENOTABORTED。1PRECHARGESUCCESSFULLYABORTED。错误代码NONE例子DISABLE_PRECHARGE执行程序后，将中断对电容块预充电功能并且清除所有的预充电故障信息。3SET_DIGOUT（）这个功能用来接通选择的数字量输出。数字量输出低电平有效。低功率数字量输出有过电流保护，当电流超过时将会产故障，驱动器也将关断。再次运行此功能将会重新激活驱动器，并且清除故障信息。语法SET_DIGOUTDIGOUT_ID参数DIGOUT_ID是低功率数字量输出编号值。DIGOUT6DIGITALOUTPUT6PIN19。DIGOUT7DIGITALOUTPUT7PIN20。返回值0SELECTEDDIGITALOUTPUTNOTSET。1SELECTEDDIGITALOUTPUTSUCCESSFULLYSET。错误代码BAD_IDISRETURNEDWHENDIGOUT_IDISNOTINTHERANGEOFDIGOUT6TODIA0UT7。例子SET_DIGOUTDIGOUT_6执行程序后，设置DIGITALOUTPUT6接通。4CLEAR_DIGOUT（）这个功能用来断开选择的数字量输出。数字量输出低电平有效。语法CLEART_DIGOUTDIGOUT_ID参数DIGOUT_ID是低功率数字量输出编号值。DIGOUT6DIGITALOUTPUT6PIN19。DIGOUT7DIGITALOUTPUT7PIN20。返回值0SELECTEDDIGITALOUTPUTNOTCLEARED。1SELECTEDDIGITALOUTPUTSUCCESSFULLYCLEARED。错误代码BAD_IDISRETURNEDWHENDIGOUT_IDISNOTINTHERANGEOFDIGOUT6TODIA0UT7。例子CLEARED_DIGOUTDIGOUT_6执行程序后，设置DIGITALOUTPUT6关断。5ENABLE_EMER_REV（）这个功能用来使用VCL实现紧急倒退。为了使ENABLE_EMER_REV（）功能有效，1311EMRTYPE设置值必须等于1。如果系统紧急倒退功能处于激活状态，紧急倒退功能将按设置的EMERGENCYREVERSE参数进行运转；见59页。为了观察紧急倒退时的电流状态，可采取以下方式1311MENUMONITORINPUTSEMERREV。当EMR_TYPE设置值1且没有呼叫ENABLE_EMER_REVDISABLE_EMER_REV功能，紧急倒退状态值为OFF。语法ENABLE_EMER_REV（）参数NONE返回值0EMERGENCYREVERSENOTENABLED。1EMERGENCYREVERSESUCCESSFULLYENABLED。错误代码NONE例子ENABLE_EMER_REV（）执行程序后，将激活紧急倒退功能。6DISABLE_EMER_REV（）这个功能用来使用VCL解除紧急倒退。为了使DISABLE_EMER_REV（）功能有效，1311EMRTYPE设置值必须等于1。如过系统紧急倒退功能处于关闭状态，紧急倒退功能将停止运转并且电动机的基本控制功能重新开始运转。为了观察紧急倒退时的电流状态，可采取以下方式1311MENUMONITORINPUTSEMERREV。当EMR_TYPE设置值1且没有呼叫ENABLE_EMER_REVDISABLE_EMER_REV功能，紧急倒退状态值为OFF。语法DISABLE_EMER_REV（）参数NONE返回值0EMERGENCYREVERSENOTDISABLED。1EMERGENCYREVERSESUCCESSFULLYDISABLED。错误代码NONE例子DISABLE_EMER_REV（）执行程序后，将关闭紧急倒退功能。7SET_INTERLOCK（）这个功能用来使用VCL实现系统互锁。为了使SET_INTERLOCK（）功能有效，1311INTERLOCK_TYPE设置值必须等于1。如果设置了系统互锁，油门输入信号将会沿着油门链传递；见图14。此外，如果使用了主接触器，设置互锁要求主接触器机器状态处于关闭状态。为了观察互锁状态电流，可以采取以下方式1311MENUMONITORINPUTSINTERLOCK。观