嵌入式系統(tǒng)在礦用綜合保護器中的應(yīng)用與研究
發(fā)布時間：2020-12-12 08:02
隨著煤礦裝備技術(shù)的不斷發(fā)展,煤礦機械化、現(xiàn)代化程度的不斷提高,井下電器設(shè)備的使用量越來越大,對電器的保護要求越來越高。智能綜合保護器是礦井電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。本文研究的主要目的是探討嵌入式系統(tǒng)在綜合保護器上的應(yīng)用方法,分析嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法的具體實現(xiàn)。本文主要采用嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法,即軟件硬件協(xié)調(diào)設(shè)計的方法,在設(shè)計硬件部分的同時也進行了配套的軟件部分的設(shè)計。此種綜合保護器的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下兩個方面:1)通過研究分析各種保護策略的理論依據(jù),設(shè)計實現(xiàn)了可行的保護策略,保護判斷的準確度有較大的提高;2)建立基于CAN總線的通信協(xié)議,對現(xiàn)有保護器的普遍問題進行了改進。最終不但對新的理論進行了研究和實際應(yīng)用,而且使設(shè)計的綜合保護器達到產(chǎn)品的技術(shù)要求。本文首先通過對嵌入式系統(tǒng)的定義的介紹,說明了嵌入式系統(tǒng)自身的特點。接著介紹了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法以及設(shè)計中的硬件和軟件開發(fā)環(huán)境。然后對項目進行了需求分析,闡述了整體設(shè)計思想和工作原理,按模塊對主要功能部件的設(shè)計方法和工作原理做了詳細的說明,其中突出介紹了CAN總線網(wǎng)絡(luò)的特點和設(shè)計實現(xiàn)。最后對研究中遇到的問題進行了總結(jié),并提出合理的改進方向...
【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
礦井電力系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控圖
圖 3.3 RS232 接口電路圖232 有兩路 232 的轉(zhuǎn)換通道，該電路圖所示的為只采用通道 2，應(yīng)個輸入引腳接地排除干擾。存儲器電路保護器所采用的存儲器為 FM24CL64，它是采用 I2C 總線方式進于 LPC2292 帶有 I2C 接口，所以可以直接與其連接，在 I2C 總線 3KΩ的上拉電阻減少干擾。A0、A1 和 A2 地址線的連接方式?jīng)Q的地址。圖 3.4 為鐵電存儲器電路原理圖。
20圖 3.4 鐵電存儲器原理圖3.4 綜合保護器功能模塊化設(shè)計該保護器采用 C 語言編寫，在主程序中主要完成對功能部件和 MCU 的初始化，完成基本的設(shè)置，讀寫存儲器中的數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)自檢等工作。同時采用中斷程序保證緊急任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行，而優(yōu)先級比較低的任務(wù)可以直接通過主程序查詢方式完成。3.4.1 軟件的模塊化設(shè)計模塊化編程是一種軟件設(shè)計方法，每個模塊都是獨立編寫、編譯和調(diào)試，最后將所有模塊聯(lián)合起來測試。模塊化編程有以下優(yōu)點：⑴ 模塊化編程使程序開發(fā)更有效，小塊程序更容易理解和調(diào)試。當(dāng)知道模塊的輸入和要求的輸出時，就可直接測試小模塊。⑵ 同類的需求較多時，可把程序放入庫中以備以后使用。例如顯示驅(qū)動，就可以把它放入庫中，若再次使用時，就可以直接取出(必要時作簡單修改)，而不必重新編寫。⑶ 模塊化編程使得要解決的問題與特定模塊分離，很容易找到出錯的模塊，大大簡化了調(diào)試。整體的程序流程圖見圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于零序功率方向的選擇性漏電保護系統(tǒng)[J]. 王彥文,王念彬,楊秀強,邢強. 煤礦機電. 2006(01)
[2]基于DSP和單片機雙CPU結(jié)構(gòu)的電動機綜合保護器[J]. 佟為明,李中偉,趙志衡. 低壓電器. 2005(08)
[3]FIR和IIR數(shù)字濾波器的探討與實現(xiàn)[J]. 饒志強,葉念渝. 計算機與數(shù)字工程. 2005(07)
[4]數(shù)字式綜合保護器可靠性分析與冗余容錯設(shè)計[J]. 張小鳴. 煤炭學(xué)報. 2005(03)
[5]基于嵌入式微計算機的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計實現(xiàn)[J]. 高鋒陽,李強. 計量與測試技術(shù). 2004(12)
[6]ABB SPAC315C饋線終端綜合保護器[J]. 王志強. 電工技術(shù). 2004(11)
[7]一種基于AVR單片機的工頻干擾濾除快速算法[J]. 王伯嶺,吳雙力. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2004(10)
[8]礦用高低壓開關(guān)綜合保護器的DSP實現(xiàn)[J]. 張小鳴. 測控技術(shù). 2004(10)
[9]西門子綜合保護器誤動原因分析及其改進方法[J]. 鄔建. 廣東電力. 2004(05)
[10]基于零序功率方向原理的礦井漏電保護裝置設(shè)計[J]. 王其軍. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2003(12)
本文編號：2912151
【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
礦井電力系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控圖
圖 3.3 RS232 接口電路圖232 有兩路 232 的轉(zhuǎn)換通道，該電路圖所示的為只采用通道 2，應(yīng)個輸入引腳接地排除干擾。存儲器電路保護器所采用的存儲器為 FM24CL64，它是采用 I2C 總線方式進于 LPC2292 帶有 I2C 接口，所以可以直接與其連接，在 I2C 總線 3KΩ的上拉電阻減少干擾。A0、A1 和 A2 地址線的連接方式?jīng)Q的地址。圖 3.4 為鐵電存儲器電路原理圖。
20圖 3.4 鐵電存儲器原理圖3.4 綜合保護器功能模塊化設(shè)計該保護器采用 C 語言編寫，在主程序中主要完成對功能部件和 MCU 的初始化，完成基本的設(shè)置，讀寫存儲器中的數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)自檢等工作。同時采用中斷程序保證緊急任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行，而優(yōu)先級比較低的任務(wù)可以直接通過主程序查詢方式完成。3.4.1 軟件的模塊化設(shè)計模塊化編程是一種軟件設(shè)計方法，每個模塊都是獨立編寫、編譯和調(diào)試，最后將所有模塊聯(lián)合起來測試。模塊化編程有以下優(yōu)點：⑴ 模塊化編程使程序開發(fā)更有效，小塊程序更容易理解和調(diào)試。當(dāng)知道模塊的輸入和要求的輸出時，就可直接測試小模塊。⑵ 同類的需求較多時，可把程序放入庫中以備以后使用。例如顯示驅(qū)動，就可以把它放入庫中，若再次使用時，就可以直接取出(必要時作簡單修改)，而不必重新編寫。⑶ 模塊化編程使得要解決的問題與特定模塊分離，很容易找到出錯的模塊，大大簡化了調(diào)試。整體的程序流程圖見圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于零序功率方向的選擇性漏電保護系統(tǒng)[J]. 王彥文,王念彬,楊秀強,邢強. 煤礦機電. 2006(01)
[2]基于DSP和單片機雙CPU結(jié)構(gòu)的電動機綜合保護器[J]. 佟為明,李中偉,趙志衡. 低壓電器. 2005(08)
[3]FIR和IIR數(shù)字濾波器的探討與實現(xiàn)[J]. 饒志強,葉念渝. 計算機與數(shù)字工程. 2005(07)
[4]數(shù)字式綜合保護器可靠性分析與冗余容錯設(shè)計[J]. 張小鳴. 煤炭學(xué)報. 2005(03)
[5]基于嵌入式微計算機的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計實現(xiàn)[J]. 高鋒陽,李強. 計量與測試技術(shù). 2004(12)
[6]ABB SPAC315C饋線終端綜合保護器[J]. 王志強. 電工技術(shù). 2004(11)
[7]一種基于AVR單片機的工頻干擾濾除快速算法[J]. 王伯嶺,吳雙力. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2004(10)
[8]礦用高低壓開關(guān)綜合保護器的DSP實現(xiàn)[J]. 張小鳴. 測控技術(shù). 2004(10)
[9]西門子綜合保護器誤動原因分析及其改進方法[J]. 鄔建. 廣東電力. 2004(05)
[10]基于零序功率方向原理的礦井漏電保護裝置設(shè)計[J]. 王其軍. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2003(12)
本文編號：2912151
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