6 ELEKTRO 5/2014 Vývoj bezsnímačové regulace pohonu s asynchronním strojem (1. část)1. Úvod V příspěvku jsou představeny výsledky vývoje jádra uživatelského programového vybavení regulačního systému pro trakční pohon s asynchronním strojem s vektorovou bezsnímačovou regulací.Konkrétně jde o program pro mikroproce-sorový regulátor trakčního napěťového střída-če, který pro svou funkci nevyžaduje snímač pro měření skutečné otáčivé rychlosti regu-lovaného stroje. Tato struktura se stále více uplatňuje v moderních trakčních vozidlech. Realizace složitějších regulačních algoritmů je umožněna zvyšováním výkonu používaných mikrokontrolérů, přičemž běžně jsou již k dispozici součástky pod-porující výpočty ve formátu plo-voucí řádové čárky.V první části příspěvku jsou uvedeny požadavky na podpůrné programové prostředky a některé zásady pro tvorbu aplikačního soft-waru. Ve druhé části bude popsán konkrétní návrh a některé výsled-ky zkoušek aplikačního programu, který vedle systému bezsnímačové regulace obsahuje i základní typy vektorové regulace s použitím čidla otáček a pro testovací účely i skalární řízení a mož-nost nezávislého ovládání modulátoru [1].2. Podpůrný software Důležitou roli při vývoji aplikačního soft-waru hrají podpůrné programové prostředky, využívané v etapách vývoje, ladění, testová-ní, diagnostiky a údržby systémů. Jelikož lze pomocí těchto prostředků např. uvést do po-hybu celé vozidlo bez povelu z řídicího sta-noviště a případné chyby ve vývojových ná-strojích se mohou promítnout do výsledných řešení, je nutné i při vývoji tohoto softwaru respektovat příslušné normy a bezpečnostní požadavky [2].2.1 Požadavky na podpůrný software V každé etapě životního cyklu jsou na podpůrný software kladeny trochu jiné po-žadavky, společným jmenovatelem by mělo být na jedné straně splnění bezpečnostních kritérií, na druhé straně maximální přehled-nost a intuitivní uživatelsky vlídné ovládá-ní. Nejdůležitější požadavky lze shrnout do těchto bodů:– uživatelsky vlídné prostředí s intuitivním ovládáním,– snadná konfigurace vzhledu, možnost po-užití odlišné grafiky pro různé kategorie uživatelů,– generování vstupních dat pro diagnostic-ký prostředek přímo ze zdrojového kódu aplikace s minimálními úpravami projek-tu (popisy proměnných, dynamické hláš-ky, přepočty veličin atd.),– modulární uspořádání s jasně danými roz-hraními omezující ovlivňování okolních uzlů při implementaci nového požadavku,– díky modulárnímu uspořádání jednoduchá možnost implementace dalších typů komu-nikace na základě moderních trendů,– podpora pro analýzu dat v propracovaném grafickém subsystému,– vazba na firemní úložiště dat pro snadnou a přehlednou archivaci výsledků zkoušek a provozní diagnostiky,– komplexní management přístupových práv, správa hesel, vazby na konkrétní aplikace, podpora u zákazníka,– podpora standardních zkoušek a testů.2.2 Základní funkce a bloky Následující členění lze použít jak z hledis-ka popisu funkce podpůrného programového vybavení, tak i při strukturování jeho návrhu:a) základní SETUP, přístupová práva,b) komunikace,c) informace o aplikaci, Download & Upload softwaru, programování PLDA atd.,d) práce s parametry,e) monitorování činnosti a stavu regulované soustavy,f) ovládání regulované soustavy,g) grafický subsystém OffLine,h) grafický subsystém OnLine,i) havarijní subsystém,j) práce s hardwarem – testy,k) podpora standardních činností.2.2.1 SETUP Základní konfigurace programu se nasta-ví při tvorbě nového projektu volbou cílové-ho hardwaru, po které jsou nabídnuty dostup-né možnosti.Veškerá nastavení programu jsou obsa-žena v konfiguračních souborech (projek-tu) s možností uložit výchozí nastavení do regulátoru.Přestože lze jednotlivá práva přiřadit až do úrovně jednotlivých uživatelů a konkrét-ních povolených činností, je z hlediska rozsa-hu povolené manipulace se systémem obec-ně možné odlišit základní skupiny uživatelů:– vývoj,– zkušebna,– servis,– výrobce hardwaru,– zákazník.Všechny potřebné informace jsou při běhu programu zobrazeny na stavovém řádku. Jde např. o tyto údaje:– typ a stav komunikace, kde zelená barva může značit aktivní komunikaci, červená neaktivní,– kód přenášené zprávy,– informace, zda je v regulátoru spuštěna aplikace [A], nebo firmware [F],– název souboru s programem uloženým v regulátoru a název aplikace spuštěné v regulátoru, přičemž po uživatelské vol-bě se zobrazí okno s podrobnějšími infor-macemi, kde barevně odlišený text značí, že program uložený v regulátoru neod-povídá programu požadovanému v pro-jektu,– název souboru s parametry uloženými v re-gulátoru, přičemž po uživatelské volbě se zobrazí okno s podrobnějšími informace-mi, kde barevně odlišený text značí, že pa-rametry uložené v regulátoru neodpovídají parametrům požadovaným v projektu,– úroveň zabezpečení (vývoj, zkušebna, ser-vis, hardware, zákazník),– průběh stažení seznamu proměnných z re-gulátoru do PC,Požadavky na podpůrné programové prostředky doc. Ing. Jiří Javůrek, CSc.Obr. 1. Tapeta diagnostického panelu