电子电力控制器测试平台中OPC技术的应用

1、    电子电力控制器测试平台中opc技术的应用    马高育+肖俊洁+张铁军摘要：研究电子电力控制器测试平台具有重大意义，文章分析了opc技术在其中的应用，首先简单介绍了opc技术，然后分析了电子电力控制器测试平台的功能及原理，最后对通讯方案的设计和实现进行了探究。关键词：电子电力控制器；opc技术；plc：tm761；tp273.5：a：1006-8937（2014）20-0079-02为适应时代的要求，汽车行业必将走向绿色环保的道路。在新能源汽车的研发中，混合了纯电动汽车及动力汽车的核心零部件尤为关键，需准确采集各种数据，并对其性能进行严格测试。作

2、为核心零部件之一，电子电力控制器具有很大的潜力，在当前备受关注，相应的测试平台更是成了研究重点。其上位机负责与仪表仪器的通讯，下位机主要起控制作用。为提高两者的互操作性，更好地实现实时数据交互，有必要引进opc技术。1opc技术该技术是以windows为基础操作平台，以数据存取规范为核心，在dcom、ole等技术的基础上发展起来的一套工业控制软件接口标准，为应用程序提供的信息集成更加高效。利用opc技术，系统可以一种标准的方式从服务器处采集有效信息，并向客户应用程序传送，其目的是加强工业控制中各个环节的互操作性。2电子电力控制器测试平台peu，即电子电力控制器，主要有逆变器及dc转换器构成，多

3、用作汽车电动机的驱动，并且起到为车载低压电器供电的功能。在运行中，逆变器负责直流电压的转换，以转换后的三相幅值与频率可变的交流电压驱动电机；转换器则负责直流高压与低压的转换，用于低压电器供电。在汽车构造中，can总线将电子电力控制器和外部设备相连，外部设备发出指令，peu接收后控制逆变器和转换器运行，将外部设备所需的信息通过can传递。peu发挥着关键性作用，需根据实际状况建立起相应的测试平台，对其性能进行测试。考虑到可扩展性，多选择模块化设计，可分为6个模块：控制模块；测试工作台；负载线圈模块；高压低压测试模块；高低压接触器；冷却回路。控制模块最为重要，包括ccs、plc及ipc几部分，cc

4、s是模块的核心，负责为电子电力控制器提供测试资源，然后向数据中心传递将测试结果；plc采用的是西门子s7-300系列cpu314c-2dp。该测试平台的测试原理为：由ccs向ipc，即工控机发送测试指令；ipc接收后转发至plc，同时对指令加以分析，然后控制各类仪表仪器就绪；plc接收并反馈信息后，ipc以此为依据展开测试工作。测试模块将测试结果发送至ccs，并最终显示在测试报告面板上。此外，plv在整个电气控制系统中需对高低压接触器加以控制，因cpu自身集成的i/o点数不足，所以要适当扩展数字量输入输出模块，在此选择1块32输入点的sm321模模块机1块32输出点的sm322模块。测试时需采

5、集高精度的测量指标，主要由yoko gawa横河功率计负责。因为plc中的cpu模块自身集成的模拟量能够达到测试要求，所以无需扩展。plv采用以太网模块cp343-1lean，加快了数据的传输速度。3通讯方案的实现peu测试平台的上位机选择vc2008作为编程软件，以西门子s7-300plc作为下位机plc。上位机与下位机plc通讯连接共同控制系统，关于二者的通讯方式，如果选择自定义串行通讯协议，即通过串口将两者连接，不但传输速度慢，而且抗干扰能力较差。所以在此处利用opc技术实现两者之间的通讯，借助opc服务器和下位机plc相连接。3.1opc服务器组态安装完simatic net和sima

6、tic step7软件，可开始opc服务器的组态工作，分为以下4步：在station configurator中配置pc站，找到配置界面打开，先后向一号槽和三号槽中添加opc server和ie general；然后点开属性对话框，设置以太网接口参数；配置完后将其命名为“peuopc”。开展控制台configuration console的配置，在access point设定窗口中将s7online指向pc internal，为pc站组态下载做准备。在simatic manager中插入一个pc站，然后打开硬件配置装置界面，找到硬件目录窗口，选择与已经安装的simatic net软件版本相符的

7、硬件插入到相应的插槽中，完成plc站的建立。在netpro配置界面选择opc server，在连接表第一行插入新的连接，确认编译没有错误后，将组态下载到pc站。3.2opc通讯类程序的设计opc客户端既能读取由plc向opc服务器发送的数据，还能够对opc服务器进行写操作，将数据传入plc。测试平台采用c+编程语言，为了能够将opc客户端嵌入测试平台软件，在此设计一个自定义类myplc，对opc客户端进行类封装。程序开头需有#include"opc.h"以及#include"opc_i.c"等内容；数据读取函数则依靠opc库函数中的同步读取函数来实现：m

8、_piopcsyncio->read（opc_ds_device，itemnum，preads-erver，&pitemvalue，&perrors）。该函数在读取函数值后，会将其存储到pitemvalue指针指向的存储区，并返回读取状态；写操作则是利用库函数中的同步写函数实现；另外，exit（）对象释放退出函数，将数据项和组先后移除，然后将已创建的opc对象依次删除。3.3plc通讯程序的实现电子电力控制器测试平台的通讯包括can通讯、串口通讯、gpib通讯以及opc网络通讯等。由于通讯类型众多，数据量大，容易出现互相干涉的现象，影响到通讯效果。所以，各个通讯模块分别单

9、独使用线程与仪器进行数据交互。交互时，上位机通过项的属性quality来判断读写是否成功。在读写同一个程序时，如果失败10次以上，则系统会自动判断此次读写失败，并发出报警提示。plc通讯程序需要实时采集有关数据信息，且系统状态要得到及时更新，为达到这一目的，需对线程加以控制，确保其能够不断读取opc服务器的项。4结语opc技术在电子电力控制器中的应用日益突出，使其测试平台中的上位机和plc之间实现了较好的通讯。实践结果显示，运用该技术的测试平台性能稳定、运行良好，有利于将来的平台扩展。因此，该技术值得推广，在今后应加大此方面的研究力度。参考文献：1 陆健俭,何永义,王永波,等.opc技术在电子电力控制器测试平台的应用j.制造业自动化,2013,(3).2 张景忠.基于opc技术的实时数据采集程序的实现j.包钢技术,2010,(4).3 张烈平,李勤,牛秦洲.opc数据存取的接口调用与软件实现j.计算机应用研究,2005,(1).4 郭瑀.opc技术在数据采集与监视控制系统中的研究与应用d.西安:西安电子科技大学,2012.endprint企业技术开