继电保护系统嵌入式软PLC的研究.pdf

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1、ClassifiedUDC：The，西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：莲名1磊指导教师签名：二W日期：≥-II．6．≥日期7々t1．厶、z西华大学学位论文版权使用授权书本

2、学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：桶各日期：2bf『．6、二西华大学硕士学位论文摘要随着微电子技术的迅猛发展，嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落，它具有实时性好、专用性强、可靠性和性价比高等优

3、点。软PLC技术，就是利用软件实现标准传统PLC(硬PLC)的基本功能。软PLC系统不仅具备硬PLC的各种功能，而且还具备了PC／MCU的各种优点，已被广泛地应用于各种控制领域中。嵌入式软PLC作为软PLC和嵌入式系统结合的产物，不仅传承了软PLC的功能，也融入了嵌入式系统的优点。它具有开放的体系结构、更强的实时性和数据处理能力，必将在工业控制领域中拥有很大的发展空间。继电保护系统一般采用微机型继电保护装置。微机型继电保护装置是一种数字式继电保护，具有更强的灵活性和更好的保护性能，但是它成本高、抗干扰能力差，

4、且保护软件是采用汇编语言和高级语言编程，没有统一的标准，开发周期长，不利于技术人员的掌握和维护。基于以上分析，本文设计了专用于电力系统继电保护的嵌入式软PLC(简称EEPLC)。它具有软PLC简单、易懂的逻辑编程语言和强大的逻辑控制能力，可以弥补继电保护技术人员不能熟练掌握汇编语言的不足和微机装置在逻辑控制方面的欠缺。EEPLC系统由开发系统和运行系统构成。开发系统运行在PC机平台上，它主要包括编辑器、编译器和调试器三个部分。编辑器界面友好，支持用户使用LD、FBD和ST三种标准化语言编程。编译器将用户编写的

5、应用程序转换成目标代码，以供虚拟机识别、处理。运行系统工作在以pC／oS．II为操作系统，以$3C2410为处理器的嵌入式平台上。它由解释器、任务调度模块、电力系统专用程序库和通信接口等部分组成。解释器负责目标代码的解释执行，是运行系统的核心部分。电力系统专用程序库是存储预先编写好的继电保护的各种算法，并形成模块，以供系统需要时直接调用。本文在前半部分对继电保护、EEPLC系统理论进行研究，包括嵌入式系统硬件平台的搭建和gC／OS．II的定制过程；在后半部分对EEPLC系统开发系统和运行系统的实现过程进行研究

6、；在开发系统中，通过对三种标准化编程语言分析后，决定采用梯形图作为本文的研究对象，并介绍了梯形图编辑器的设计过程；在运行系统中，主要设计实现了解释器，给出了部分主代码，介绍了向电力系统专用程序库添加算法模块的过程。通过对运行系统的实例验证，证明了运行系统的正确性、可行性。关键词：继电保护；嵌入式软PLC；EEPLC；uc／0S-II；虚拟机系统继电保护系统嵌入式软PLC的研究AbstractWiththerapiddevelopmentofmicroelectronicstechnology,embedded

7、systemhaspenetratedintoeverycotm_crofourlife．Ithastheadvantagessuchasgoodreal—time，strongspecificity,higllreliabilityandperformance—to-price，ere．SoftPLCtechnology,istousesoftwaretorealizethebasicfunctionsofstandardtraditionalPLC(hardPLC)．SoftPLCprovidesthes

8、amefunctionofhardPLC，butalsohasvariousadvantagesofPC／MCU，andithasbeenwidelyappliedinallkindsofcontrolfields．EmbeddedsoftPLCasacombinativeproductofsoftPLCandembeddedsystem，notonlyinheritsthesoftPLC’Sfun