变电站嵌入式以太网通信平台设计与实现

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1、《电气自动化》2O10年第32卷第3期嵌入式系统EmbeddedSystems．．．．．．．．．．——变电站嵌入式以太网通信平台的设计与实现六兰州理工大学电气工程与信息工程学院(甘肃兰州730050)陈伟郝晓弘张帆摘要：设计了一种变电站嵌入式以太网通信平台，硬件设计基于TMS320F2407DSP，软件设计基于嵌入式操作系统IxC／OS一Ⅱ。阐述了以太网接口的实现与操作系统的移植过程，然后对嵌入式TCP／IP协议栈进行了合理的设计，并通过实验测试验证了该通信平台的可行性。关键词：变电站嵌入式以太

2、网网络通信【中图分类号】TM76；TP368．6【文献标识码】B【文章编号】1000—3886(2010)03．0060—04TheDesignandAccomplishmentofNetworkCommunicationPIatfOm1inSubstationBasedonEmbeddedEthernet(1~houUniversityofTechnology，LanzhouC,ansu730050，China)ChenWeiHaoXaohongZbanFanAbstract：Aembedde

3、dethemetnetworkcommunicationplatformwhichbasedonTMS320F2407DSPand~C／OS—IIisdesigned，theimple·mentationoftheEthernetinterfaceisexpatiatedon，andtheembeddedTCP／IPprotocolisreasonablydesignedonthetransplantationofembeddedOS，thenteststhefeasibilityofnetwo

4、rkcommunicationbyexperiment．Keywords：substationautomationembeddedethernetnetworkcommunication0引言与网络中其它通信设备的数据传输。变电站自动化通信系统是变电站自动化系统的关键组成部1功能与系统总体设计分，它直接影响着整个系统的性能。特别是近年来随着数字式继变电站自动化装置需要对大量的实时数据进行处理，并且要根电保护等智能化电子设备IED(IntelligentElectronicDevice)的大量据实

5、时处理的结果进行跳合闸等操作，另外要将实时数据、历史记推广和使用，变电站自动化系统要监视和控制的对象数目急剧增录传送到监控系统，用于数据显示和事故分析。这就要求变电站自加，这些设备都需要通过内部通信网络实现快速通信和数据共享，动化装置的微处理器具有高速数据处理的能力。目前，应用于工业传输大量的遥测、故障录波等信息，这些都对变电站自动化通信系控制系统的微处理器主要有单片机、ARM和DSP等。综合考虑变电统提出了更高的技术要求，同时也促使了变电站自动化通信系统站自动化装置对主控制器的要求以及上述各控

6、制器的特点，本文选向以太网技术的变迁”1。用1rI公司生产的DSP芯片TMS320F2407作为主控制器。嵌入式设目前变电站自动化系统所采用的几种网络通信模式各有特点，备要实现网络接入还需要解决与以太网的接口问题。在本文中，采但各种协议统一到以太网上是网络通信发展的一大趋势。国际电工用Reahek公司生产的RTL8019AS以太网控制器实现了DSP嵌入委员会(IEC)推出了迄今为止最为完善的关于变电站自动化通信的式系统接人以太网的功能。系统整体硬件结构如图1所示。标准IEC61850，为高速的、

7、开放协议的以太网在变电站中的应用铺硬件系统的设计是在主控制芯片TMS320F2407的基础上，分平了道路。】。未来变电站自动化系统的通信网络，将以采用以太网模块完成的。主要包括电源模块、复位电路模块、时钟模块、存储技术为主，结合各种串行通信和现场总线技术、lnternet、WEB等通信技术，使得变电站内的各种电源ADCIMoB817自动化设备面向互联网，实现电力系统信息的互电路(地址线>lK存储器扩展联，这也是智能电网发展的必然要求lI。复位——J、＼<控制线：电路]／>IilK单元基于上述背景

8、，本文基于嵌入式以太网，TMS320407＼／数据线设计了一种基于嵌入式以太网的变电站自动化网络通信平台，实现了变电站中现场级设备女基金项目：甘肃省自然科学基金项目J晶电TA振路Gf_-CANl$Cll8PII一(08O9RJzAoo6)，甘肃省工业过程先进控制重点实验室项目(XJK0902)，兰州理工大学优秀青年教师资助计划项目(Q200909)图1系统硬件结构框图60IElectricaIAutomal：ion《电气自动化)2010年第32卷第3期—嵌入式系统EmbeddedSystems．