远动课程设计

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1、电力系统监控技术课程设计报告题目：纽结型开闭所遥测数据采集班级：　　　　　电气084班姓名：　　　尹健宁　　学号：　　　　200809307　　指导教师：　　任丽苗　　设计时间：　　2012年3月10日评语：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成绩　　　　　自动化与电气工程学院电力系统监控技术课程设计报告1设计原始资料1.1具体题目说明对纽结型开闭所的主接线中的TV1，TV3以及TA1-TA6这8个数据点的遥测数据采集。如图1.1。图1.1纽结型开闭所主接线遥测信息是表征系统运行状况的连续变化量（或称

2、为模拟量），分为电量和非电量两种。电量指的是一次系统中母线电压、支路（输电线和变压器）电流、支路有功和无功等，非电量指的是发电机定子和转子的温度、水库的水位等。不论是电量还是非电量都需要转换成计算机能够处理的弱电信号，如0-+5V或-5-+5V的直流模拟电压。由于电力系统中的电量均为强电信号，因此这些量必须先经过电压互感器（TV）和电流互感器（TA），再经过相应的变送器，转换成弱电信号。这些弱电直流模拟信号受多路开关控制分时接入模/数（A/D）转换电路，经A/D转换电路后转换成一组二进制代码。这组二进制

3、代码与转换的模拟量之间构成线性一一对应关系。1.2要完成的内容（1）计算机绘制被控站（RTU端：变电所或开闭所或分区亭）通用系统结构框图（A4）。9自动化与电气工程学院电力系统监控技术课程设计报告要求：绘出各种数据点的采集通道（模拟量输入），控制输出通道（模拟量输出、开关量输出、脉宽调制输出），网络通信通道的示意图。（2）设计一个具体的MCS－51单片机数据采集最小系统,模拟量输入数据为8路，具体数值自行根据对象合理假设，单片机数据采集最小系统中模拟量输入数据直接取A/D转换芯片的标准电压（比如5V），

4、A/D转换为12位，要求用标准图纸，手工绘制（或专用软件protel等），具体到芯片管脚的连线。（3）选用问答式（或者CDT）传输规约，结合题目实际，以部分采集数据为例，编写上传调度中心的遥测数据报文的帧结构；注：主站地址（一般取00H）和子站地址（一般取01H-0FEH））可在符合规约要求的前提下，自行设置。（4）计算机绘制（A4纸）相应的遥测数据采集程序流程图，编写遥测数据采集程序。2硬件设计2.1各数据采集点编号2.1.1各数据采集点编号表2.1数据采集点编号数据采集点TV1TV3TA1TA2TA

5、3TA4TA5TA6编号00H02H04H05H06H07H08H09H2.1.2数据采集点定义TV1和TV3分别为上下行线路中牵引侧的电压互感器，用来测上下行线路中牵引侧的电压值；TA1-TA6为电流互感器，用来测量各部分电流值。2.2MCS-51单片机（数据采集）最小系统2.2.1原理框图图2.1遥测量的转换过程9自动化与电气工程学院电力系统监控技术课程设计报告图2.2遥测数据采集系统配置的基本模式2.2.2系统电路图本文采用的是12位的A/D1674模数转换芯片，此芯片是并行输入和并行输出，A/D

6、1674模数转换的主要性能及技术指标是:单片一式,全12位,最大转换时间10微秒,全功率带宽IMHz,全线性带宽500MHz；内载采集保持放大器、10V高精度参考电压、时钟和三态输出缓冲器；输出可与8位或12位微机接口。地址扩展采用线选法。图2.3MCS-51单片机最小系统接线图9自动化与电气工程学院电力系统监控技术课程设计报告3程序设计3.1数据报文帧结构3.1.1传输规约当远动信息的传输采用循环传输模式时，信息传输的帧结构、信息字结构和传输规则等各种约定，应遵照部颁的循环式传输规约，也称为循环式远动

7、规约。按1991年11月部颁的循环式传输规约DL451-1991要求，远动信息的帧结构见图3.1。每帧远动信息都以同步字开头，并有控制字，除少数帧外均应有信息字。信息字的数量依实际需要设定，因此帧的长度是可变的。但同步字、控制字和信息字都由48位二进制数组成，字长不变。3.1.2循环式规约中的帧结构图3.1循环式远动规约的帧结构同步字标明一帧的开始，它取固定的48位二进制数。为了保证同步字在通道中的传送顺序为三组EB90H(1110101110010000)，写入串行口的同步字为三组D709H(1101

8、011100001001)。控制字由6个字节组成，它们是控制字节、帧类别、信息字数n、源站址、目的站址和校验码字节，见图3.2。图3.2控制字的组成控制字的第一个字节即控制字节的8位，后四位固定取0001，前四位分别为扩展位E,帧长定义为L，源站址定义位S和目的站址定义位D，见图3.3。前4位用来说明控制字中第2-5字节。图3.3控制字节的组成9自动化与电气工程学院电力系统监控技术课程设计报告扩展位E=0时，控制字中帧类别字节的代码，取本规