generator.c

源文件路径：logic/generator.c 所属模块：logic（能量调度核心） 代码行数：372

1. 文件职责

本文件实现储能 EMS 的柴油发电机（油机 / Generator，代码里也叫 GC = Generator Control）启停控制逻辑，主要服务于离网（backup）场景：市电缺失时由电池支撑负载，当电池 SOC 过低或到达设定的时间窗时启动柴油机补电。它对外提供一组「状态查询」函数（并网状态、油机运行标志、油机控制标志、油机启动标志、油机功率），并把最终的启停命令写入全局标志 g_t_logic_info.u8_generator_on，由 midware/interface/dry_node/dry_node.c 驱动干接点继电器 DRY_NODE1 实际合闸/分闸。它处在数据流的「决策 → 干接点输出」中间环节：输入是电表电压/频率采样（meter_read_*）、电池 SOC（t_logic_control_parameter.u16_bat_soc_low）、RTC 时间（SYSTEM_DATETIME）和用户配置（t_config_data.Generator/GeneratorMode/GCSOC*/GCTime*）。驱动方是 logic/logic.c 的 task_system_logic_control 任务，在每个调度周期内调用 generator_logic()（logic.c:2930，位于并网/离网分支判断之前的公共段）。

2. 关键数据结构与宏

本文件没有定义结构体、联合体、位域，也没有自定义阈值宏——所有时间与功率阈值都以字面量出现在表达式中。

3. 函数清单

共 9 个函数（2 个 static、7 个全局），无函数指针、无回调。

4. 核心逻辑解析

4.1 并网/离网判据

get_grid_state()（static，仅在文件内使用）提供两套互斥判据：

u8_gcats_en == TRUE :
    并网 = (DI_1_ACCESS_POINT == FALSE) && (u16_fgrid > 4000)

u8_gcats_en == FALSE :
    并网 = ((Ua > 1000) || (Ub > 1000) || (Uc > 1000))
           && (meter_get_meter_or_ct(GRID_METER) == METER_SAMPLING)
           && (u16_fgrid > 4000)

• 1000 对应 100.0 V（电表电压量纲 0.1 V），只要任一相超过 100 V 即认为有市电；
• 4000 对应 40.00 Hz（频率量纲 0.01 Hz，即 50 Hz → 5000），作为频率有效门限；
• GCATS 使能时用接入点干接点，避免依赖电表通讯是否在线；未使能时必须同时满足「有电压 + 电表处于 METER_SAMPLING 采样模式 + 频率正常」，是一组与条件（&&），任一不成立就判为离网。

get_offgrid_mode_grid_state() 是它的「对外版本」，语义差异明显：

最后一行是本文件最关键的语义：「油机正在运行」被等价视为「离网」。因为油机启动后会给逆变器的 Grid 侧供电，u16_fgrid 会重新变成 50 Hz，如果只看频率会误判成市电恢复了，所以用 u8_generator_on == FALSE 把油机自身的输出排除在「市电存在」之外。该函数被 midware/meter/meter.c 的三处电表失连告警判断调用（meter.c:626、3652、5460），用于「离网模式未接市电不报电表失连」。

4.2 时间窗判定 get_time_control_mark()

l_system_tick    = SYSTEM_DATETIME.bHours*60 + SYSTEM_DATETIME.bMinutes;   // 当日分钟数
l_tim1_start_tick = GCTimeStart*60;
l_tim1_end_tick   = GCTimeEnd*60;

三分支：

返回语句是 return (l_u8_res == 0);，也就是「在时间窗内 → TRUE（启动油机）、不在窗内 → FALSE（关闭油机）」。跨天场景实测行为：GCTimeStart=22、GCTimeEnd=6 时，23:00 与 02:00 都返回 TRUE（窗外 12:00 返回 FALSE），即跨天时间窗是被正确支持的（与函数内第 89 行注释「跨天在时间段内无效」不符，见备注 1）。由于只取到「小时 × 60」粒度，分钟级起停时间无法配置，最小粒度是 1 小时。

4.3 主状态机 generator_logic()

调用点：logic/logic.c:2930，位于 task_system_logic_control 每个调度周期内、并网/离网分支之前的公共段。它使用两个函数级 static 计时变量：s_u32_start_gc_tick（最近一次启动时刻）与 s_u32_close_gc_tick（最近一次关闭时刻），单位为 ms 滴答。

第 0 步：功能未使能（Generator == FALSE） s_u8_generator_on = FALSE；同步 g_t_logic_info.u8_generator_on；并把两个计时变量都刷新为 OSTimeGet()；直接 return。

第 1 步：启动判定（两个互斥入口）

入口 A —— 电池强充 + 离网（欠压保护性启动）：

if (u8_bat_force_charge != FALSE) && (get_grid_state() == FALSE)
    若 |OSTimeGet() - s_u32_close_gc_tick| >= 10*1000  (距上次关闭 ≥10 s)
        s_u32_start_gc_tick = OSTimeGet();  s_u8_generator_on = TRUE;

这是所有模式里优先级最高的启动条件：即使处于手动/TOU 之外，只要电池强充且离网就直接启机。

入口 B —— 按 GeneratorMode 分派（switch，没有 default）：

注意 SOC_MODE 里 SOC 阈值的使用：GCSOCStart / GCSOCEnd（单位 1%）先 *10 扩到 0.1%（与 u16_bat_soc_low 同量纲）再比较；启动走 u16_fgrid < 4000（确认逆变器尚未被油机建频）、关闭走 u16_fgrid > 4000（确认油机已建频），两者互补，构成「先看频率有没有油机输出、再看 SOC」的两段式判断。

第 2 步：并网强制关闭

if (u8_grid_status != FALSE) && (get_grid_state() == TRUE)       // 逆变器并网 + 市电确实存在
    if (s_u8_generator_on == TRUE || g_t_logic_info.u8_generator_on == TRUE)
        若距上次启动 ≥30 s
            s_u32_close_gc_tick = OSTimeGet();
            s_u8_generator_on = FALSE;
            g_t_logic_info.u8_generator_on = FALSE;   // 并网下认为油机空载，直接关

这里同时改写内部标志与全局标志，是唯一「绕过第 3 步仲裁」的关闭路径。

第 3 步：关机仲裁（防止带载切机）

if ((g_t_logic_info.u8_generator_on == TRUE) && (s_u8_generator_on == FALSE))
    若 pinva > -(system_self_consumption + 50)
    且 pinvb > -(system_self_consumption + 50)
    且 pinvc > -(system_self_consumption + 50)
        则 g_t_logic_info.u8_generator_on = s_u8_generator_on;   // 真正关闭
    // 任一相不满足 → 不赋值，全局标志保持 TRUE（油机继续运行）
else
    g_t_logic_info.u8_generator_on = s_u8_generator_on;          // 开启或状态未变，直接同步

含义：当决策由「开」变为「关」时，必须三相同步确认逆变器各相功率都已回到「不低于 −(系统自耗 + 50)」的水平（即没有相还在大功率输出/带载），才允许把关闭命令传导出去，否则继续让油机带载运行，避免突然卸载。50 是余量偏置。

第 4 步（时序号汇总）

4.4 通信协议帧格式

本文件不涉及任何通信收发的帧格式、校验或超时重试。它对协议的介入只有两处间接引用：

• meter_read_voltage()/meter_get_meter_or_ct()（midware/meter）——电表侧 Modbus 采样结果；
• inverter_read_inv_actpower(PHASE_ALL)（midware/inverter）——逆变器侧采样结果。

4.5 定时/调度时序与 uCOS-II 配合

• 时基：OSTimeGet()，32 位 ms 滴答（OS_TICKS_PER_SEC = 1000u，见 UCOSII/uCOS-CONFIG/os_cfg.h:51），约 49.7 天回绕一次。
• 三处滞回常数：强充启动「距上次关闭 ≥ 10 s」；SOC/TOU 的启动与关闭、以及并网强制关闭统一使用「距上次启动 ≥ 30 s」（等价于最小运行时间 30 s）。
• 调度来源：task_system_logic_control（user/main.c 静态创建），本文件没有任何任务、信号量、事件标志或消息邮箱操作，也不阻塞（无 OSTimeDly）；整个函数是「一进一出」的纯计算 + 标志赋值。
• 由于 generator_logic() 每个周期都跑，而 switch 里的滞回判断依赖 s_u32_start_gc_tick，实际启动/关闭的响应延迟为「滞回时间 + 一个调度周期」。

4.6 关键全局变量的读写

5. 对外接口

导出（供外部调用）——均通过 generator.h 声明：

导出变量：本文件不导出全局变量（仅有一个文件级 static u8 s_u8_generator_on，通过 get_generator_start_flag() 间接暴露）。

被调用（外部依赖）：

反向的写入方（本文件之外修改 g_t_logic_info.u8_generator_on 的地方，会影响本文件读到的初值）：

• midware/interface/dry_node/dry_node.c:1787——关闭油机功能时清零；
• midware/interface/interface.c:188——EPO 关机流程中清零；
• midware/interface/dry_node/dry_node.c:1828——某些条件下直接把 t_config_data.Generator 置 FALSE（会连带使本文件走「未使能」分支）。

6. 依赖关系

依赖（include 列表，generator.c:13-18）：

• logic/generator.h——GENERATOR_MODE_E 与自身原型；
• logic/logic.h——g_t_logic_info、t_logic_control_parameter；
• midware/meter/meter.h——GRID_METER、PHASE_A/B/C、METER_SAMPLING、电表读取函数；
• midware/interface/dry_node/dry_node.h——DI_1_ACCESS_POINT / di0_input_bit_get()；
• midware/auxiliary/system_aux.h——SYSTEM_DATETIME；
• midware/inverter/inverter.h——PHASE_ALL、inverter_read_inv_actpower()；
• 间接依赖 UCOSII/uCOS-CONFIG/includes.h（generator.h:13 引入）与 system/sys/chip.h。

被依赖（include generator.h 的全部文件）： logic/logic.c:16、data/resume_data/flash/flash_data_store.c:31、hmi/key.c:29、hmi/ui/ui_setting_user_func_generator_mode.c:4、hmi/ui/ui_setting_user_func_generator_mode_select.c:3、midware/auxiliary/system_aux.c:26、midware/inverter/inverter.c:32、midware/inverter/parallel.c:26、midware/inverter/alphaess/alphaess_comm_usart.c:22、midware/inverter/inovance/inovance_comm_usart.c:24、midware/meter/meter.c:24、net/ems.c:38，以及 logic/generator.c:13 自身。跨模块耦合面较广（logic / data / hmi / midware / net 五个模块）。

7. 备注与风险点

1. get_time_control_mark() 的注释与实现相反：第 89 行注释写「跨天在时间段内无效」，但代码实际是「跨天时间窗有效」（22:00→06:00 场景下，23:00 与 02:00 都返回 TRUE）。注释误导后续维护者，若按注释「修正」代码会直接破坏跨天启机功能。另外 l_u8_res 用 0/1/2 三态编码布尔值、返回时靠 == 0 收窄，可读性差，l_u8_res = 2 与 l_u8_res = 1 在返回值上完全等价，属冗余分支。
2. switch (GeneratorMode) 没有 default 分支：GENERATOR_MODE_E 里 NONE_MODE = 0 且枚举值 3 被跳过，只有 1（SOC）、2（TOU）、4（MANUAL）有 case。如果 Flash 中保存的配置值是 0 或 3（例如旧版本固件写入、或本产品以外的机型默认值），油机在非强充分支下永远不会启动也不会关闭——s_u8_generator_on 保持上一拍的残留值，且没有任何日志或告警。建议补 default 并把 NONE_MODE 显式处理。
3. MANUAL_MODE 与并网强制关闭互相打架：case MANUAL_MODE: 每周期无条件把 s_u8_generator_on 置 TRUE；随后第 2 步的「逆变器并网 + 市电存在」分支又会把它连同全局标志一起置 FALSE。结果是同一次调用内 s_u8_generator_on 先 TRUE 后 FALSE（对外最终为 FALSE，因此干接点不会抖动），但 get_generator_start_flag() 读到的是这一刻的瞬时值，而它被 task_inverter 上下文（inverter.c:1014 的 inverter_generator_mode_handle()）跨任务读取——两个任务不同步，逆变器侧可能观测到「已启动」的假边沿并切换 P-V/P-F down-load 标志。这是一处真实的跨任务竞态（见备注 8）。
4. s_u32_close_gc_tick 只写不读的错位感：该变量在 SOC/TOU/并网的三个关闭分支里被赋值，但唯一读取点是强充分支的 10 s 判据（第 259 行）；而关闭分支自身用的是 s_u32_start_gc_tick（30 s 判据，语义是「最小运行时间」）。两组变量名与用途交叉，极易误读为 bug，实际功能上成立（一个是最小停机时间、一个是最小运行时间），但建议改名或在注释里写明。
5. 第 0 步持续刷新计时器带来的「首次启动延迟」：功能未使能时每个周期都把 s_u32_start_gc_tick 与 s_u32_close_gc_tick 都刷新为当前时刻，因此当用户刚开启油机功能（或 Flash 中 Generator 由 0 变 1）时，两个差值都约等于 0，守卫会先失败，导致首次启动至少要等到开启后 30 s（SOC/TOU 模式）或 10 s（强充离网模式）。行为上可接受，但不是显式设计意图，文档与 UI 均无说明。
6. abs() 作用在无符号减法结果上：abs(OSTimeGet() - s_u32_start_gc_tick) 中减法是 u32 运算，结果作为 u32 传入接收 int 的 abs()。滴答回绕时差值本身是正确的（模 2^32），但当差值 ≥ 2^31（约 24.8 天）时，u32 → int 转换为负值再被 abs() 取正，语义侥幸仍然正确。这种「有符号/无符号混用 + abs」的写法对编译器的实现定义行为有依赖，建议改为显式的「毫秒差」辅助函数（项目内 system_aux.c 已有手动处理回绕的写法可复用）。
7. MANUAL_MODE 无法自动关闭：该分支没有关闭条件，唯一能关掉它的路径是「逆变器并网 + 市电存在」的强制关闭。若油机在离网下被手动模式启动，而市电一直没有回来、SOC 已满，油机会一直运行；同时 GCSOCEnd 在手动模式下完全不生效（这与用户对「手动」的预期一致，但配置界面若不提示，容易造成油机长时间空转耗油）。建议在 UI 或文档中明确。
8. 跨任务可见性/一致性：g_t_logic_info.u8_generator_on 与 s_u8_generator_on 的赋值序列（第 2 步中先 s_u8_generator_on = FALSE; 再 g_t_logic_info.u8_generator_on = FALSE;）不是原子的，写入方在 task_system_logic_control，读取方包括 task_inverter（inverter.c:1014）、dry_node 干接点任务、并机逻辑与 net 上报任务。读取方可能看到中间态（内部已关、全局仍开，或反之），进而产生「逆变器按油机在运行切 P-V 曲线、干接点却已断开」的短暂不一致。建议对这类跨任务标志加临界区或改成「单点写、单点读」的邮箱/标志传递。
9. get_offgrid_mode_gc_power() 有隐藏副作用：函数名是 get_...，但内部会写全局 g_t_logic_info.s32_generator_run_power。它被 flash_data_store.c、net/ems.c、system_aux.c 多处调用，每次调用都会刷新该全局量；此外 get_offgrid_mode_gc_power() 在三处被连续调用两次（如 system_aux.c:268 与 270），重复执行了同样的条件判断与赋值，属可优化点。
10. get_offgrid_mode_gc_charge_power() 的注释与量纲存疑：第 178 行注释「柴油机开启情况下禁止馈网，逆变器逆变功率等于柴油机给电池充电功率」，直接取 inverter_read_inv_actpower(PHASE_ALL) 作为充电功率。这与符号约定强相关（若逆变器侧功率为负表示取电充电，则此处应为 -actpower），代码里没有取反或符号说明，容易在换机型时出现充电量统计符号反了的问题。该函数当前唯一调用者所在的统计函数已被 #if 0 屏蔽，属于「死代码但仍在编译单元里」的状态。
11. 魔法数字集中：4000（40.00 Hz）、1000（100.0 V）、10*1000（10 s）、30*1000（30 s）、*10（SOC 单位换算）、+50（仲裁余量）、0（未使能时清零）。这些常量既无宏也无注释，且 4000 在「并网判据」与「SOC 模式启停辅判据」两处复用同一含义（频率有效/油机已建频），语义叠加后容易误改。
12. get_grid_state() 与 get_offgrid_mode_grid_state() 职责高度重叠：两个函数都叫「grid state」但语义不同（一个纯粹看电气量，一个还掺入配置使能与油机运行标志），且后者在 Generator == FALSE 时无条件返回 TRUE。调用方（meter.c 三处）如果误用成 get_grid_state()，会丢失「油机在跑就不算并网」的保护。
13. g_t_logic_info.u8_generator_on 被多处外部代码直接赋值（dry_node.c:1787/1828、interface.c:188），本文件又在第 0/2/3 步改写它，形成「多写者共享变量」。第 0 步在 Generator == FALSE 时会把外部设的值清掉，属有意为之；但当 dry_node.c:1828 改动 t_config_data.Generator 时，本文件的缓存判断只滞后一个调度周期，这期间干接点输出与配置可能短暂不一致。
14. 头文件 generator.h 与本文件存在冗余：generator.h 的 @brief 为空、无版本信息；NONE_MODE 定义了却没有任何使用点；get_offgrid_mode_gc_charge_power() 的唯一调用路径被 #if 0 屏蔽，属事实上的未使用接口。