基于DSP和实时嵌入式系统的智能脱扣器设计.pdf

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1、浙江大学硕士学位论文基于DSP和实时嵌入式系统的智能脱扣器设计姓名：张震宇申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：孙优贤;戴华平20040501浙江大学硕士学位论文摘要本文介绍了断路器的测控单元智能脱扣器的各种测量及保护算法原理，并进行了具体的硬件和软件模块的设计，旨在实现断路器的智能保护、远程控制和集中管理。本智能脱扣器在硬件上以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407为核心处理器，主要进行数据的实时采集处理和断路器的故障保护。硬件设计采用了标准化模块设计方法，硬件电路尽可能选择标准化、模块化结构的典型电路，以便扩展。智

2、能脱扣器在软件设计上采用了实时多任务搡作系统以保证各个优先级不同的任务能够按先后顺序有条不紊的执行。既保证了软件的可靠性和稳定性，也满足了电力系统的实时性要求。软件的编制采用模块化编程方法，每一个模块相对独立，完成某一个特定功能，便于维护和添加新功能。最后，就TMS320LF2407本身具有的一个全双工的SCI串行口和一个CAN2．0模块，提出了基于RS一485总线标准的一主多从式串行通信和基于CAN总线的多主通信两种设计方案，以解决智能脱扣器和外界的通信问题．实现脱扣器的的集中控制和调度管理。关键词智能脱扣器，DSP，实时多任务操作系统

3、，RS-485总线，CAN塑坚查堂堡主堂垡丝墨AbstractThispaperintroducesa11sortsofmeasuringandprotectingarithmeticaboutintelligentreleaseofcircuitbreaker．Andthehardwareandsoftwareoftheintelligentreleasearedesignedtorealizetheintelligentprotection，remotecontrol，centralizedmanagementofthebreaker

4、s．Themainfunctionoftheintelligentrelease，whosecentralcontrollerisTI’sDSPTMS320LF2407。istodealwiththesamplingdataandfaultprotectionofbreakers．Forthehardware，thestandardcomponentsandmodulecircuitunitsareused：somereservefunctionsarekepttoextendtheunitdesigninginthefuture．Ins

5、oftware，theapparatususesreal—timemulti—taskingoperationsystemtoensurealltaskshavingdifferentprioritytoruninanorderlyway．Softwareiswritedinmodule，thiscanmakebeingmaintainedandaddedsomefunctioneasythanever．Finally，inordertorealizethecommunicationbetweentheintelligentrelease

6、andthePCorbetweentheintelligentreleaseandtheothercontrolunit，twocommunicationmethodsusedbytheRS一485communicationandCANcommunicationarediscussed．Keywordsintelligentrelease，DSP，real—timemulti—taskingoperationsystem，RS一485bus，CANII浙江大学硕士学位论文第一章绪论§1．1引言随着国民经济的发展，技术的不断进步，无论是工业

7、的生产还是人民的日常生活都对电力系统的供电质量提出了越来越高的要求：能够实现不间断供电，即使断电也必须要求断电时间尽可能的短、停电范围尽可能的小。这就要求供电系统具有比较高的自动化程度和智能化水平，当电力系统出现一些故障时，系统中的智能保护设备能即时识别故障类型，快速切除系统中的故障部分，防止故障进一步扩大．使整个系统能够正常运行。断路器是用于接通、分断电力系统以及对各种故障进行保护控制的一种开关器件，具有过载、短路、接地、漏电等故障保护功能，其保护功能主要通过各种检测单元对断路器进行开合操作来实现。传统的断路器的检测单元和保护功能大多是

8、通过电磁元件来完成，其抗干扰能力差，动作时间长，保护精度较低，整定起来比较困难；而且没有自检测和自诊断功能，如果元件受到损坏，极有可能引起误动作。随着人们对供电系统自动化程度要求越来越高，对断