【正文】 障信息儲(chǔ)存，如故障類型、故障電流值、動(dòng)作時(shí)間和故障時(shí)間等，有助于工作人員做出正確的分析和判斷，減少線路維修時(shí)間；能夠?qū)?gòu)成智能控制器的電子元件的工作狀態(tài)進(jìn)行自診斷，如觸頭磨損率、 CT斷線等，當(dāng)出現(xiàn)自診斷故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并使斷路器分?jǐn)唷? 大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 2 第二章 輸電線路運(yùn)行與維護(hù) 與傳統(tǒng)的控制器相比，智能控制器能夠?qū)崿F(xiàn)多種測試、計(jì)量和顯示。智能型控制器是以微處理機(jī)為核心的控制器，其主要特點(diǎn)是在傳統(tǒng)的控制器基礎(chǔ)上充分應(yīng)用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信等新技術(shù)，具有較高的性能和可靠性。 software。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教 師 ： 合作指導(dǎo)教 師 ： 專業(yè)名 稱 ： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 所在院 系 ： 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 年 6 月 2 目 錄 摘 要 ................................................................. I 第一章 前 言 ......................................................... 1 第二章 輸電線路運(yùn)行與維護(hù) ............................................. 2 第三章 故障分析與處理 ................................................. 3 第四章 變電站系統(tǒng)存在的問題 ........................................... 5 電源設(shè)計(jì) .......................................................... 5 信號(hào)采集與處理單元 ................................................ 5 微處理器單元 ...................................................... 5 鍵盤顯示單元 ...................................................... 6 軟件的設(shè)計(jì) ........................................................ 6 第五章 軟硬件的抗干擾措施 ............................................. 19 硬件的抗干擾 ..................................................... 19 軟件的抗干擾 ..................................................... 19 結(jié)語 .................................................................. 20 致 謝 ................................................................. 21 參考文獻(xiàn) .............................................................. 22 I 摘 要 為滿足供配電系統(tǒng)的要求研制一種在前人工作基礎(chǔ)上改進(jìn)的新型智能控制器，文中闡述了它的軟件和硬件設(shè)計(jì)，并簡單介紹了軟件及硬件的抗干擾措施。 hardware。智能型斷路器不僅具有傳統(tǒng)的過載、短路、瞬時(shí)脫扣等故障的保護(hù)功能，同時(shí)具有顯示、存儲(chǔ)、記憶、判斷、選擇和通訊等功能。能測量和計(jì)算多種模擬量和數(shù)字量，包括電壓、電流、功率、頻率、不平衡率等電力參數(shù)以及斷路器的分合狀態(tài)，并且能夠?qū)崟r(shí)顯示電路運(yùn)行參數(shù)。此外，微處理器能進(jìn)行脫扣與非脫扣兩種 方式的試驗(yàn)，以及模擬信號(hào)進(jìn)行長延時(shí)、短延時(shí)和瞬時(shí)整定值的試驗(yàn)；新型控制器還能夠模擬熱積累，具有熱記憶功能?？纱骐妷?、電流、功率、功率因數(shù)、 頻率等變送器及測量這些變送器的輸入模塊。傳感器置于二者之間檢測相對(duì)位移并輸入到控制器，控制器輸出的控制量經(jīng)過功率驅(qū)動(dòng)后輸出到電磁作動(dòng)器控制隔振對(duì)象的振動(dòng)，同時(shí)控制器根據(jù)隔振對(duì)象的加速度反饋實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制參數(shù)。大連海洋大學(xué)專科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 5 第四章 變電站系統(tǒng)存在的問題 電源設(shè)計(jì) 智能化電氣開關(guān)電路可以有三種供電方式：專用電源供電、蓄電池供電和電流互感器供電，后者也稱為自供電。在斷路器故障分?jǐn)嗪?，亦可?shí)現(xiàn)各種故障狀態(tài)指示、報(bào)警觸點(diǎn)輸出等輔助功能，從而保證控制器正常工作?？紤]到一次回路電流高達(dá) 50kA/75kA，進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換器的電流信號(hào)范圍較大，為了提高精度和采樣分辨率，把電流信號(hào)分為小信號(hào)和大信號(hào)兩 組，對(duì)于小信號(hào)利用硬件電路進(jìn)行放大處理，而大信號(hào)直接輸入。這種方式不能區(qū)分系統(tǒng)不平衡電流和接地故障電流。 10路信號(hào)采樣處理周期為 。系統(tǒng)具有幾種串行總線接口，通過交叉開關(guān)可配置到端口，可方便地與上位機(jī)及編程器通訊。片內(nèi)JTAG調(diào)試支持功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU進(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。如有需要，時(shí)鐘源可以在運(yùn)行時(shí)切換到外部振蕩器。 鍵盤顯示單元 顯示曾采用液晶顯示方案，但是由于液晶顯示在高溫和振動(dòng)情況下容易損壞，特別是在部分現(xiàn)場環(huán)境較暗時(shí)，控制器是否正常運(yùn)行不便監(jiān)察，因此，采用 LED顯示。由于其中兩個(gè)按鍵要求有連續(xù)按鍵功能，因此單獨(dú)接到系統(tǒng)的普通 I/O口上。主程序主要完成鍵盤輸入（采用查詢方式）、數(shù)據(jù) 處理及顯示刷新、故障檢測及處理和故障脫扣等功能；中斷服務(wù)程序主要完成電壓、電流的采樣、頻率、功率因數(shù)的計(jì)量以及瞬時(shí)故障檢測和連續(xù)按鍵等功能。 INT1 是電壓方波中斷， INT2 是電流方波中斷，兩個(gè)外部中斷通過定時(shí)器 0 經(jīng)過處 理得到電路的頻率和功率因數(shù)。定時(shí)器 3中斷中進(jìn)行電壓、電流采樣和瞬時(shí)脫扣處理，基于同樣的原因，采樣的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該放在主程序里完成。主從設(shè)備之間也要以一定的方式接口，來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而且 Intel通過授權(quán) 51內(nèi)核，出現(xiàn)很多第三方生產(chǎn)的 51系列產(chǎn)品。它分為 HPI8和 HPI16，分別針對(duì)具有 8位和 16位數(shù)據(jù)線的單片機(jī)。 HPI8總共有 18根信號(hào)線。② HDS HDS2：數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序控制。 表 2 HPI 內(nèi)部寄存器的選擇方式 HCNTL1 HCNTL0 0 0 控制寄存器 HPC 0 1 數(shù)據(jù)寄存器 HPID，并且使地址寄存器 HPIA為自動(dòng)增加模式 1 0 地址寄存器 HPIA 1 1 HPID，并且 HPIA不自動(dòng)增加 主動(dòng)振動(dòng)控制具有隔振率高、適應(yīng)性強(qiáng)、可抗強(qiáng)沖擊振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，可使關(guān)鍵設(shè)備在惡劣沖擊大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 8 振動(dòng)環(huán)境下可靠工作。本文在總結(jié)模擬主動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以 TMS320F2407為核心的數(shù)字式主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)。在控制過程中，先以估算值作為初始值，再以一定控制算法（自整定 PID），根據(jù)加速度反饋，對(duì)控制 參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。 TMS320F2407 片內(nèi)的 FLASH 可用作程序存儲(chǔ)器，但在開發(fā)階段使用 FLASH作為程序存儲(chǔ)器極為不便，因?yàn)槊恳淮纬绦虻男薷亩夹枰獙?duì) FLASH進(jìn)行清除、擦除和編程操作，而且進(jìn)行 CCS 調(diào)試時(shí)只能設(shè)置硬件斷點(diǎn)，故從調(diào)試的角度考慮，應(yīng)擴(kuò)充程序 RAM。當(dāng)開發(fā)完成時(shí)將 VCC和與門短接，同時(shí)修改映像文件，將 64K RAM全部用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，而將程序?qū)懭雰?nèi)部 FLASH中，系統(tǒng)即可脫離開發(fā)環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行。嵌入式系統(tǒng)采用流水線結(jié)構(gòu)，處理能力大大提高，峰值性能可達(dá) 25MIPS?？招净ジ衅?、速飽和鐵芯互感器是互相獨(dú)立的部件，同時(shí)套裝在斷路器主回路的母排上。這種方式不能區(qū)分系統(tǒng)不平衡電流和接地故障電流。 10 路信號(hào)采樣處理周期為。系統(tǒng)具有幾種串行總線接口，通過交叉開關(guān)可配置到端口，可方便地與上位機(jī)及編程器通訊。片內(nèi)JTAG調(diào)試支持功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn) 品 MCU進(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。如有需要，時(shí)鐘源可以在運(yùn)行時(shí)切換到外部振蕩器。 顯示 曾采用液晶顯示方案，但是由于液晶顯示在高溫和振動(dòng)情況下容易損壞，特別是在部分現(xiàn)場環(huán)境較暗時(shí)，控制器是否正常運(yùn)行不便監(jiān)察，因此，采用 LED顯示。由于其中兩個(gè)按鍵要求有連續(xù)按鍵功能，因此單 獨(dú)接到系統(tǒng)的普通 I/O口上。主程序主要完成鍵盤輸入（采用查詢方式）、數(shù)據(jù)處理及顯示刷新、故障檢測及處理和故障脫扣等功能；中斷服務(wù)程序主要完成電壓、電流的采樣、頻率、功率因數(shù)的計(jì)量 以及瞬時(shí)故障檢測和連續(xù)按鍵等功能。 INT1 是電壓方波中斷， INT2 是電流方波中斷，兩個(gè)外部中斷通過定時(shí)器 0 經(jīng)過處理得到電路的頻率和功率因數(shù)。定時(shí)器 3中斷中進(jìn)行電壓、電流采樣和瞬時(shí)脫扣處理，基于同樣的原因，采樣的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該放在主程序里完成。主從設(shè)備之間也要以一定的方 式接口，來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而且 Intel通過授權(quán) 51內(nèi)核，出現(xiàn)很多第三方生產(chǎn)的 51系列產(chǎn)品。 嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)能獨(dú)立工作的時(shí)鐘發(fā)生器，在 復(fù)位后被默認(rèn)為系統(tǒng)時(shí)鐘。在智能控制器多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)時(shí)，這些增加的中斷源是非常有用的。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，用戶使用控制器面板上的鍵盤或者上位機(jī)和編程器的通訊可進(jìn)行定位顯示、電流整定值調(diào)整、延時(shí)脫扣時(shí)間調(diào)整、試驗(yàn)、存儲(chǔ)、復(fù)位等各項(xiàng)操作。中斷服務(wù)程序主要包括各個(gè)定時(shí)器中斷和兩個(gè)外部中斷 INT INT2。定時(shí)器 2中斷作為和上位機(jī)及編程器的串行通訊。 DSP 系統(tǒng)作為從設(shè)備，完成采樣、計(jì)算等功能；單片機(jī)系統(tǒng)作為主設(shè)備，完成交互界面的控制。 51系列是一種很經(jīng)典的單片機(jī)， 20多年來一直久盛不衰。 DSP 芯片中的 HPI（主機(jī)接口）是為了滿足 DSP 與其它的微處理器接口而專門設(shè)計(jì)的。這里以增強(qiáng)型的 HPI8為例為說明。 軟件主要由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。中斷服務(wù)程序主要包括各個(gè)定時(shí)器中斷和兩個(gè)外部中斷 INTINT2。一個(gè) 中斷驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)需要較少的系統(tǒng)干預(yù)，卻有更高的執(zhí)行效率。采用數(shù)碼管和LED 發(fā)光二極管循環(huán)顯示電路運(yùn)行參數(shù)及故障狀態(tài)下的故障電流和指示故障類型。系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)由串行時(shí)鐘芯片 DS1302產(chǎn)生，采用串行通訊方式 , 只需三條線即可與單片機(jī)通訊；雖沒有采用光電隔離，但由于讀寫靠時(shí)序控制，且具有寫保護(hù)位，抗干擾效果明顯；同時(shí)體積小，連線少，外圍只有，使用靈活。在實(shí)際應(yīng)用中，上述控制參數(shù)并不能