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变频器常用的软件抗干扰技术方法有哪些?

来源:艾特贸易2017-06-04

简介答:常采用的软件抗干扰方法有: (1) 陷阱法:有时意想不到的干扰,破坏了中断和所有程序的正常运行。此时 PC 值可能在程序区内,也可能在程序区之外,要使其能够自恢复正常运行

    答:常采用的软件抗干扰方法有:    (1)陷阱法:有时意想不到的干扰,破坏了中断和所有程序的正常运行。此时PC值可能在程序区内,也可能在程序区之外,要使其能够自恢复正常运行,只有依赖于广布的“陷阱”。    这里所谓的“陷阱”,是指某些类型的CPU提供给用户使用的软中断指令或者复位指令。例如,280指令RST38H,其机器码为FFHCPU执行该指令时,则将当前程序计数器PC的值压入堆栈,然后转到0038H地址执行程序。如果把0038H作为一个重启动入口,则机器就可以恢复新的工作。再例如,INTEL809880198系列的复位指令RST,机器码也为FFHCPU执行该指令时,其内部进行复位操作,然后从2080H开始执行程序。当然,80198系列还有更多的非法操作码可作为陷井指令使用,此时只需要在2012H的一个字的中断矢量单元里安排中断入口,并且编制一个处理非法操作码的中断服务程序,一但遇到非法操作码就能进行故障处理。陷井不但需要在ROM的全部非内容区、RAM的全部非数据区设置,而且需要在程序区内的模块之间广泛布置。一旦机器程序跑飞,总会碰上陷阱,立即就可以使程序进入初始入口。    (2)重复功能设置法:变频调速系统的很多功能的设置,通常都是在主程序开始时的初始化程序中设置的,在正常情况下一般没有问题。但偶然的干扰会改变CPU内部的这些寄存器或者接口芯片的功能寄存器,例如修改中断的类型、中断的优先级别、串行口、并行口后,机器的运行肯定会出错,因此只要重复设置功能操作不影响其当前连续工作的性能,都应当纳入主程序的循环圈里。每个循环可以刷新一次设置,从而避免了偶然不测的发生。对于哪些重复设置功能操作会影响当前连续工作性能的,要尽量想法找机会重新设置。例如,串行口,如果接收完某帧信息或者发送完某帧信息之后,串口会有一个短暂的空闲,此时应作出判断并安排重新设置一次的操作。    (3)重要数据备份法:变频调速系统机中的一些关键数据,应当有至少有两个以上的备份副本,当操作这些数据时,可以把主、副本进行比较,如其改变,就要分析原因,采取预先设计好的方法进行处理。此外,还可以把重要数据采用校验和或者分组BCH校验的方法进行校验,这两种方法一并使用则更加可靠。    (4)系统“死锁”的软件对策:在变频调速系统中,A/DD/A显示等输入、输出接口电路是必不可少的。这些接口与CPU之间采用查询或中断方式工作,而这些设备或接口对干扰很敏感,干扰信号一旦破坏了某一接口的状态字后,就会导致CPU误认为该接口有输入、输出请求而停止现行工作,转去执行相应的输入、输出服务程序。但由于该接口本身并没有输入、输出数据,从而使CPU资源被该服务程序长期占用,而不释放,其他任务程序无法执行,使整个系统出现“死锁”。对这种干扰造成的“死锁”问题,在软件编程中,可采用“时间片”的方法来解决。其具体步骤如下:    根据不同的输入、输出外设对时间的要求,分配相应的最大正常的输入、输出时间。在每一输入、输出的任务模块中,加入相应的超时判断程序。这样,当干扰破坏了接口的状态造成CPU误操作后,由于该外设准备好信息长期无效,经一定时间后,系统会从该外设的服务程序中自动返回,保证整个软件的周期性不受影响,从而避免“死锁”情况的发生。    (5)数据采集误差的软件对策:根据数据受干扰性质及干扰后果的不同,采取的软件对策各不相同,没有固定的模式。对于实时数据采集系统,为了消除传感器通道中的干扰信号,在硬件措施上常采取有源或无源RLC网络,构成模拟滤波器对信号实现滤波。同样,运用CPU的运算、控制功能也可以实现信号滤波,完成模拟滤波器类似的功能,这就是数字滤波。随着计算机运算速度的提高,数字滤波在实时数据采集系统中的应用将越来越广。在一般数据采集系统中,可以采用一些简单的数值、逻辑运算处理来达到滤波的效果。其方法有算术平均值法、比较取舍法、中值法、一阶递推数字滤波法等。    软件抗干扰的内容还有很多,例如检测量的数字滤波,坏值剔除、变频调速系统指令的合法性和输入设置值的合法性判别等,都是一个完善的变频调速系统必不可少的。    变频调速系统的抗干扰性能的根本在硬件结构,软件抗干扰只是一个补充。硬件的设计应当尽可能的完善,不能轻易降低标准而让软件去补救。而软件的编制则要处处考虑到硬件可能失效、可能受到的干扰等问题,在保证实时性、控制精度和控制功能的前提下,尽力提高系统的抗干扰性能。要考虑得很细致,赋予软件高度的智能。