專利名稱：一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)電控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置和方法。
背景技術(shù)：
在風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或者需要系統(tǒng)對(duì)時(shí)，需要在記錄故障的同時(shí)記錄系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間，因此，需要一個(gè)精確的時(shí)鐘系統(tǒng)，提供給風(fēng)機(jī)主控PLC或外圍數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。另外，不同的風(fēng)機(jī)采用不同的控制系統(tǒng)，接口也未必相同，所以單一接口的對(duì)時(shí)裝置也不能滿足多種類型風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置和方法，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或需要系統(tǒng)對(duì)時(shí)時(shí)，能夠提供一個(gè)精確的時(shí)鐘系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊、電源電路、時(shí)鐘晶振及數(shù)據(jù)接口電路，所述數(shù)據(jù)接口電路用于與風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)連接；所述單片機(jī)包括:與所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊連接的、用于獲取所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊內(nèi)的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊；與所述時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘晶振連接的計(jì)時(shí)模塊；及與所述時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊連接的、用于定時(shí)將時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步的定時(shí)器。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)可替換為FPGA、CPLD或ARM。進(jìn)一步地，所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊包括美國的GPS接收模塊、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊和/或中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)還連接有信號(hào)顯示電路。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)還連接有復(fù)位電路。進(jìn)一步地，當(dāng)單片機(jī)替換為FPGA或ARM時(shí)，還包括與所述FPGA或ARM連接的JTAG
調(diào)試接口。進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)接口電路為多數(shù)據(jù)接口電路，包括CANOPEN接口、PROFI BUS接口及485接口電路。本發(fā)明的一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)方法，采用衛(wèi)星的時(shí)鐘信號(hào)廣播系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)鐘基準(zhǔn)，每隔I秒自動(dòng)對(duì)時(shí)I次，在兩個(gè)連續(xù)間隔的時(shí)間之間采用單片機(jī)、FPGA、CPLD或ARM計(jì)時(shí)，將上述計(jì)時(shí)所得的精確時(shí)間通過數(shù)據(jù)接口電路傳輸給風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)時(shí)。進(jìn)一步地，采用單片機(jī)、FPGA、CPLD或ARM進(jìn)行計(jì)時(shí)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為微秒。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:1、采用衛(wèi)星的時(shí)鐘信號(hào)廣播系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)鐘基準(zhǔn)，并定時(shí)對(duì)該基準(zhǔn)進(jìn)行衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)同步，對(duì)時(shí)精確，可提供風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)時(shí)所需要的精確時(shí)間。2、采用多種通訊接口電路，可適合多種類型接口的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)需求。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的整體原理結(jié)構(gòu)圖；圖2為單片機(jī)的程序執(zhí)行流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 如圖1所示，本發(fā)明的一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)(包含風(fēng)機(jī)主控PLC及外圍數(shù)據(jù)記錄設(shè)備)的對(duì)時(shí)裝置，包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊、電源電路、時(shí)鐘晶振及數(shù)據(jù)接口電路，所述數(shù)據(jù)接口電路用于與風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)連接；所述單片機(jī)包括:與所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊連接的、用于獲取所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊內(nèi)的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊；與所述時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘晶振連接的計(jì)時(shí)模塊；及與所述時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊連接的、用于定時(shí)將時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步的定時(shí)器。在上述實(shí)施例中，單片機(jī)可替換為UC，UC為FPGA、CPLD或ARM，起到獲取當(dāng)前授時(shí)時(shí)間并內(nèi)部計(jì)時(shí)的功能，獲取當(dāng)前時(shí)間之后，系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為微秒，I秒鐘之后由衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊提供對(duì)時(shí)。在上述實(shí)施例中，衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊采用衛(wèi)星的時(shí)鐘信號(hào)廣播系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，可為多類型或單類型，包括美國的GPS接收模塊、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊，當(dāng)多類型時(shí)，選擇何種類型的接收模塊由用戶根據(jù)需求自行選擇，可通過設(shè)置的撥碼開關(guān)進(jìn)行選擇。在上述實(shí)施例中，單片機(jī)還連接有信號(hào)顯示電路、復(fù)位電路；其中，信號(hào)顯示電路用于顯示當(dāng)前單片機(jī)的狀態(tài)，表明當(dāng)前單片機(jī)是處于數(shù)據(jù)接收或者是數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，以及秒同步信號(hào)的指示；復(fù)位電路用于復(fù)位單片機(jī)狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)前UC為FPGA或者ARM時(shí)，還包括與FPGA或ARM連接的JTAG調(diào)試接口。在上述實(shí)施例中，數(shù)據(jù)接口電路為多數(shù)據(jù)接口電路，用于給外設(shè)提供相應(yīng)的通訊接口，用戶可以自行選擇通訊接口的形式，包括CANOPEN接口、PR0FIBUS接口及485接口電路。本發(fā)明的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)方法為:采用衛(wèi)星的時(shí)鐘信號(hào)廣播系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)鐘基準(zhǔn)，每隔I秒自動(dòng)對(duì)時(shí)I次，在兩個(gè)連續(xù)間隔的時(shí)間之間采用單片機(jī)、FPGA、CPLD或ARM計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為微秒，將上述計(jì)時(shí)所得的精確時(shí)間通過數(shù)據(jù)接口電路傳輸給風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)時(shí)。如圖2所示，為單片機(jī)的程序執(zhí)行流程圖，主控程序初始化之后根據(jù)用戶的選擇判斷當(dāng)前的規(guī)約是屬于美國GPS、歐盟伽利略還是中國北斗，判斷后等待并解析確認(rèn)當(dāng)前傳來的時(shí)間，其中美國GPS采用NEMA規(guī)約解析當(dāng)前時(shí)間，確認(rèn)當(dāng)前時(shí)間后接著進(jìn)行計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)n毫秒之后，根據(jù)用戶選擇的當(dāng)前通訊接口(CANOPEN、PROFIBUS-PB或485M0DBUS)來分別選擇當(dāng)前的通訊報(bào)文格式，并按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式輸出，通過相應(yīng)的接口電路，發(fā)送當(dāng)前時(shí)間至相應(yīng)的接口，整個(gè)過程是一個(gè)循環(huán)過程，計(jì)時(shí)結(jié)束之后發(fā)送數(shù)據(jù)，然后重新計(jì)時(shí)。另外，根據(jù)定時(shí)器的設(shè)定時(shí)間，授時(shí)信號(hào)中斷(即衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)中斷)，來對(duì)當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行修正。最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊、電源電路、時(shí)鐘晶振及數(shù)據(jù)接口電路，所述數(shù)據(jù)接口電路用于與風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)連接； 所述單片機(jī)包括: 與所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊連接的、用于獲取所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊內(nèi)的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊； 與所述時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘晶振連接的計(jì)時(shí)模塊； 及與所述時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊連接的、用于定時(shí)將時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步的定時(shí)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)可替換為FPGA、CPLD或ARM。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，所述衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊包括美國的GPS接收模塊、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊和/或中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還連接有信號(hào)顯示電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還連接有復(fù)位電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，當(dāng)單片機(jī)替換為FPGA或ARM時(shí)，還包括與所述FPGA或ARM連接的JTAG調(diào)試接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口電路為多數(shù)據(jù)接口電路，包括CANOPEN接口、PROFI BUS接口及485接口電路。
8.一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)方法，其特征在于，采用衛(wèi)星的時(shí)鐘信號(hào)廣播系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)鐘基準(zhǔn)，每隔I秒自動(dòng)對(duì)時(shí)I次，在兩個(gè)連續(xù)間隔的時(shí)間之間采用單片機(jī)、FPGA、CPLD或ARM計(jì)時(shí)，將上述計(jì)時(shí)所得的精確時(shí)間通過數(shù)據(jù)接口電路傳輸給風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)方法，其特征在于，采用單片機(jī)、FPGA, CPLD或ARM進(jìn)行計(jì)時(shí)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為微秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可用于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)時(shí)裝置和方法，包括單片機(jī)、與單片機(jī)連接的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊、電源電路、時(shí)鐘晶振及數(shù)據(jù)接口電路，數(shù)據(jù)接口電路用于與風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)連接；單片機(jī)包括與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)接收模塊連接的、用于獲取衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊；與時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘晶振連接的計(jì)時(shí)模塊；及與時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊連接的、用于定時(shí)將時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步的定時(shí)器，本發(fā)明采用衛(wèi)星的時(shí)鐘信號(hào)廣播系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)鐘基準(zhǔn)，每隔1秒自動(dòng)對(duì)時(shí)1次，在兩個(gè)連續(xù)間隔的時(shí)間之間采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，將上述計(jì)時(shí)所得的精確時(shí)間通過數(shù)據(jù)接口電路傳輸給風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)時(shí)，具有對(duì)時(shí)精確的優(yōu)點(diǎn)，其中，單片機(jī)可替換為UC。
文檔編號(hào)F04D27/00GK103092066SQ20121050972
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者朱蓮, 楊寧, 徐佳園, 朱寧, 張坤 申請(qǐng)人:國電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司