基于μC/OS-Ⅱ的新型微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置開(kāi)發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 10:54
隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展,變電站綜合自動(dòng)化的程度要求也不斷提高。微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。近年來(lái),嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)因其實(shí)時(shí)性和高可靠性而被微機(jī)保護(hù)等自動(dòng)化設(shè)備廣泛采用。本文深入地研究了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II,并成功將其應(yīng)用于基于STM32平臺(tái)的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置上,實(shí)現(xiàn)了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的多種功能需求。本文在研究了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析了微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的功能和性能需求,提出了一種基于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-II和STM32平臺(tái)的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置設(shè)計(jì)方案。硬件方案中,本文選擇了32位微控制器STM32F205ET6作為CPU,完成了包含12路模擬量、32路開(kāi)入、16路開(kāi)出通道和RS485、RS232、以太網(wǎng)等多個(gè)通訊接口和打印接口的一整套硬件電路設(shè)計(jì)。軟件方案中,本文在STM32平臺(tái)上完成了μC/OS-II的移植,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。在具備基本保護(hù)功能的同時(shí),該裝置集成了故障錄波功能,支持Modbus和103等通訊協(xié)議,并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求對(duì)裝置進(jìn)行功能擴(kuò)展;谠摲桨冈O(shè)計(jì)的微機(jī)保護(hù)測(cè)控...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作和章節(jié)安排
2 微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的總體設(shè)計(jì)方案選擇
2.1 硬件結(jié)構(gòu)方案的選擇
2.2 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
2.3 小結(jié)
3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 CPU模塊
3.2 交流輸入變換模塊
3.3 開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊
3.4 通訊模塊
3.5 電源模塊
3.6 人機(jī)交互模塊
3.7 小結(jié)
4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 軟件系統(tǒng)構(gòu)成
4.2 μC/OS-II的移植
4.3 全周傅氏算法及其應(yīng)用
4.4 電力通訊協(xié)議分析
4.5 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
4.6 故障錄波設(shè)計(jì)
4.7 小結(jié)
5 裝置性能測(cè)試
5.1 模擬量采樣通道測(cè)試
5.2 保護(hù)功能與故障錄波測(cè)試
5.3 通訊功能測(cè)試
5.4 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變電站自動(dòng)化系統(tǒng)[J]. 劉沛. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(08)
[2]基于嵌入式ARM的Modbus/TCP協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 翁建年,張浩,彭道剛,李輝. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2009(10)
[3]STM32-FSMC機(jī)制的NOR Flash存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)[J]. 潘輝. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(10)
[4]變電站繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)[J]. 王曉寧,張擁剛,秦琦,李文. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(15)
[5]ST大幅擴(kuò)展STM32微控制器產(chǎn)品系列[J]. 張慧娟. 世界電子元器件. 2008(07)
[6]基于Modbus協(xié)議的通信控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 黃瓊. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2008(01)
[7]變電站自動(dòng)化系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向[J]. 楊凱. 電力系統(tǒng)通信. 2007(12)
[8]基于ARM9微處理器的Modbus通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭鴻彥,苗世洪,張軍民. 電氣應(yīng)用. 2007(05)
[9]AT45DB081B在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 樊寅逸,何海光. 電子元器件應(yīng)用. 2007(03)
[10]IEC 60870-5-103傳輸規(guī)約在微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J]. 王培增,董世軍. 繼電器. 2007(05)
碩士論文
[1]基于STM32F207工業(yè)核心板的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李俊杰.湖南大學(xué) 2012
[2]基于μC/OS-Ⅱ嵌入式通信管理機(jī)的開(kāi)發(fā)[D]. 楊要中.華中科技大學(xué) 2012
[3]基于Cortex M3處理器的RTOS研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉翠玲.武漢理工大學(xué) 2011
[4]線路微機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張永.西安電子科技大學(xué) 2011
[5]基于ARM9+μC/OS-II的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 柳亮.華東交通大學(xué) 2009
[6]基于綜合選線策略的小電流接地系統(tǒng)故障選線研究及其裝置實(shí)現(xiàn)[D]. 曹建東.華中科技大學(xué) 2009
[7]電力系統(tǒng)變壓器微機(jī)保護(hù)的研究[D]. 方暉洋.湖南大學(xué) 2009
[8]基于TMS320F2812的微機(jī)線路保護(hù)裝置的研究[D]. 賈賢龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[9]新型微機(jī)保護(hù)裝置硬件和軟件的研究[D]. 豐明寶.山東科技大學(xué) 2006
[10]基于嵌入式應(yīng)用的數(shù)控雕刻機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)[D]. 陳曦.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3520000
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作和章節(jié)安排
2 微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的總體設(shè)計(jì)方案選擇
2.1 硬件結(jié)構(gòu)方案的選擇
2.2 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
2.3 小結(jié)
3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 CPU模塊
3.2 交流輸入變換模塊
3.3 開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊
3.4 通訊模塊
3.5 電源模塊
3.6 人機(jī)交互模塊
3.7 小結(jié)
4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 軟件系統(tǒng)構(gòu)成
4.2 μC/OS-II的移植
4.3 全周傅氏算法及其應(yīng)用
4.4 電力通訊協(xié)議分析
4.5 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
4.6 故障錄波設(shè)計(jì)
4.7 小結(jié)
5 裝置性能測(cè)試
5.1 模擬量采樣通道測(cè)試
5.2 保護(hù)功能與故障錄波測(cè)試
5.3 通訊功能測(cè)試
5.4 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變電站自動(dòng)化系統(tǒng)[J]. 劉沛. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(08)
[2]基于嵌入式ARM的Modbus/TCP協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 翁建年,張浩,彭道剛,李輝. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2009(10)
[3]STM32-FSMC機(jī)制的NOR Flash存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)[J]. 潘輝. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(10)
[4]變電站繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)[J]. 王曉寧,張擁剛,秦琦,李文. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(15)
[5]ST大幅擴(kuò)展STM32微控制器產(chǎn)品系列[J]. 張慧娟. 世界電子元器件. 2008(07)
[6]基于Modbus協(xié)議的通信控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 黃瓊. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2008(01)
[7]變電站自動(dòng)化系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向[J]. 楊凱. 電力系統(tǒng)通信. 2007(12)
[8]基于ARM9微處理器的Modbus通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭鴻彥,苗世洪,張軍民. 電氣應(yīng)用. 2007(05)
[9]AT45DB081B在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 樊寅逸,何海光. 電子元器件應(yīng)用. 2007(03)
[10]IEC 60870-5-103傳輸規(guī)約在微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J]. 王培增,董世軍. 繼電器. 2007(05)
碩士論文
[1]基于STM32F207工業(yè)核心板的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李俊杰.湖南大學(xué) 2012
[2]基于μC/OS-Ⅱ嵌入式通信管理機(jī)的開(kāi)發(fā)[D]. 楊要中.華中科技大學(xué) 2012
[3]基于Cortex M3處理器的RTOS研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉翠玲.武漢理工大學(xué) 2011
[4]線路微機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張永.西安電子科技大學(xué) 2011
[5]基于ARM9+μC/OS-II的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 柳亮.華東交通大學(xué) 2009
[6]基于綜合選線策略的小電流接地系統(tǒng)故障選線研究及其裝置實(shí)現(xiàn)[D]. 曹建東.華中科技大學(xué) 2009
[7]電力系統(tǒng)變壓器微機(jī)保護(hù)的研究[D]. 方暉洋.湖南大學(xué) 2009
[8]基于TMS320F2812的微機(jī)線路保護(hù)裝置的研究[D]. 賈賢龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[9]新型微機(jī)保護(hù)裝置硬件和軟件的研究[D]. 豐明寶.山東科技大學(xué) 2006
[10]基于嵌入式應(yīng)用的數(shù)控雕刻機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)[D]. 陳曦.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3520000
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3520000.html
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