[发明专利]对开关输入信号跳变时序进行记录的方法

说明书

技术领域

本发明属于工也控制领域，特别是涉及对开关输入信号跳变时序的记录领域。

背景技术

SOE（Sequence Of Event）事件顺序记录，记录故障发生的时间和事件的类型,比如某开关某时某分某秒某毫秒发生什么类型的故障，是故障和系统异常分析的主要依据。

开关输入信号主要应用在工业控制领域中，无论是在压力还是电量的控制方面都有广泛的应用。开关输入信号只有“开”和“关”两种状态，没有信号大小、方向之分，如果开关量在信号输入时发生跳变，将会对整个受控设备产生很大影响，严重的会将致使整个控制系统瘫痪，造成人身伤亡，对工业流程造成很大的损失。

开关输入信号的跳变时间很短、多路并发，是发生在一瞬间的事件，跳变时序不易记录，本发明通过SOE算法高速对数据进行采样，并对采样数据记录、存储历史状态，存储时间大于噪声滤波宽度，从历史记录中查找有效的跳变信号，滤除噪声等无效的跳变沿，精确开关输入信号的跳变时序并记录。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的开关输入信号跳变事件短，多路并发，硬件滤波成本高、准确性差，不易记录跳变时序的问题，本发明通过设计一种对开关输入信号跳变时序进行记录的方法，通过高频率采样得到开关输入信号的跳变信息，解决了开关输入信号跳变时间短、不易测试和记录的问题，而且得到的数据精度较高。

实现上述发明目的的本发明的技术方案为，一种对开关输入信号跳变时序进行记录的方法，其具体步骤如下：

(1)采样开关输入信号值DINewSts，即采样值；

    (2)将采样值DINewSts与SOE状态值DISOESts进行异或比较运算，                                               ，当DIJUMP值为1时，发生跳变，执行步骤 （3）；否则继续采样；这里的DIJUMP是跳变记录值；

    (3)将跳变记录DIJUMP存入跳变缓冲区DIChangeRecord，依据作与运算的结果判断该跳变记录是否为稳定跳变，这里DIJUMP_k…DIJUMP_i-1是从k时刻向前至i-1时刻的跳变记录值，如果为稳定跳变，通过该公式查找到首次稳定跳变时刻i，并进入步骤（4）SOE事件处理流程；否则对下一个跳变记录利用该公式进行判断；

    (4)用当前所在的稳定跳变时刻k与首次稳定跳变时刻i作减法运算T=k-i，得到一个稳定时间T；

(5)比较所得的稳定时间T与滤波周期TIMETICK的大小，若T不小于滤波周期TIMETICK，则进入步骤（6）查找首次抖动跳变时刻j_sta；若T小于滤波周期TIMETICK，则判断下一个稳定时刻重复步骤（4）和步骤（5）；

(6)从上一个滤波周期的j时刻开始，这里j=i-TIMETICK，至时刻i之间的每个跳变记录与作运算，值为所有稳定跳变记录作与运算，即所得的结果，如果运算结果成立，则判定该j时刻为首次抖动跳变发生的时刻；如果运算不成立，判断j的下一个时刻的跳变记录，直至时刻i，若直至跳变时刻i均未发生抖动跳变，则将时刻i视为首次跳变发生的时刻，将i时刻的记录作为首次跳变记录并进入步骤（8）；

(7)若在j时刻或j与i的中间某时刻找到首次抖动跳变记录，则不用继续查找，进入步骤（8）；

(8)查找到第一次跳变记录后，通过公式DISOESts = DISOESts  ^DIJump更新稳定跳变后的开关信号状态值，并将查找到的时刻存入SOE缓存中，并将所有跳变记录清除，退出程序。

进一步的，通过所述步骤（6）查找首次抖动跳变记录时，查找完抖动阶段所有时刻仍未查找到首次跳变记录，通过公式即判断值与DIJump的逆值作与运算所得的值是否为零，若值为零，说明抖动阶段无跳变，稳定跳变的首次跳变记录即为首次跳变；若值不为零，则进入步骤（6）继续查找。

本发明查找完抖动阶段所有时刻后的进一步判断，使整个查找程序更为完整，更为严谨。

优选的，所述采样周期为200。

优选的，所述滤波周期为5ms。

采样周期小于滤波周期，保证采样得到的数据的精确度，使得采样得到的数据与实际发生的事件误差最小，保证所记录的跳变时序的准确性。