【正文】 INT,中斷,下降沿表明己生成數(shù)據(jù)準備輸出,該信號在CS豐!FSt!CSTART吝清除SCLK:串行時鐘接到PORTF的GPIOFZ(SPICLKA)當選擇外部轉換時鐘模式時,也可作為轉換時鐘源SDI:輸入端連接到PORTF的GPIOFO(SPISIMOA)高4位為指令位,除了寫CFR指令,其他位為O輸入從最高位開始,FS模式是FS下降沿后的第一個SCLK下降沿鎖存,CS模式是CS下降沿后的第一個SCLK下降沿鎖存其余位在SCLK上升沿移位,在SCLK下降沿鎖存當計數(shù)器達到16后或CS由低變高,則SDI無效SDO:輸出端連接到PORTF的GPIOFI(SPISOMIA)輸出從最高位開始,FS模式是FS下降沿后的第一個SCLK下降沿前有效,CS模式是CS下降沿后的第一個SCLK下降沿前有效其余位在SCLK上升沿移位,在SCLK下降沿前有效COMP:內部補償REFM:外部參考輸入接模擬地AGNDREFP:外部正參考輸入AVDD:模擬電源AVGND:模擬地DVDD:數(shù)字電源DVGND:數(shù)字地由于每個TLC3578提供8個模擬量通道,所以采用兩片AD構成16個測量量通道,通過設定狀態(tài)寄存器CMS字為01采取轉換模式為重復模式,在一個操作周期內對掃描序列中的所有通道進行多次采樣和轉換結果保存在FIFO中如果在轉換完成后沒有讀FIFO,數(shù)據(jù)將會被下一個操作覆蓋該模式開始要執(zhí)行wRITECFR設置寄存器的轉換模式為01,然后執(zhí)行SELECT指令,然后是該通道采樣轉換直到FIFO滿如果是CS或FS觸發(fā)采樣,SDI數(shù)據(jù)必須是SELECT指令之一,但在FIFO滿之前是無效的操作結束后,CPU讀取FIFO,然后重新選擇通道或重新配置繼續(xù)操作由于TLC3578和F2812的電壓不一致,需要加以緩沖,設計中采用74LVC245進行電壓轉換 (PTCT) 在設計交流插件(電流互感器!電流互感器)時,首先考慮隔離消除電流互感器!電流互感器一次側和二次側間電的聯(lián)系輸入地與模擬地不直接連在一起,防止干擾由地竄入弱電回路同時加設屏蔽也是有效的抗干擾途徑,需要注意的是屏蔽一定要可靠接地否則不但不能取得應有的抗干擾效果,反而會通過線匝與屏蔽層之間的藕合電容,使一次側干擾竄入二次側本單元包括電壓/電流互感器和模擬調節(jié)電路設計為16路通用交流模擬量輸入,根據(jù)實際需求可配成電壓或電流輸入,電流互感器可根據(jù)需求可選擇保護CT或者測量CT本裝置的交流采樣使用SPI接口的TLc3578,而TLC3578的電壓輸入范圍是一10V一+lOV,因此經(jīng)PTCT的交流信號需經(jīng)過調節(jié)電路才能滿足需求由于電壓互感器!電流互感器為電流型,輸入通道的調節(jié)電路因此采用圖3一19所示的電路,該電路加設由OP07構成放大電路和電壓跟隨器電路,理想的跟隨器輸入阻抗無窮大!輸出阻抗為零,有效的隔離了跟隨器以前各環(huán)節(jié)和跟隨器以后各環(huán)節(jié)由于精密互感器副邊帶載能力有限,互感器的副邊經(jīng)放大部分后接電壓跟隨器輸入端構成電壓跟隨器的輸出可以認為是理想的電壓源,利于測量由圖可知輸出U=VIxR根據(jù)需求可改變R的值,從而改變比例系數(shù),獲得滿意的信號 (DIDC)開關量的輸入回路是為了讀入外部接點的狀態(tài)包括斷路器和隔離開關的輔助接點或跳合閘位置繼電器接點!外部裝置閉鎖接點!壓力繼電器接點,還包括裝置上壓板位置輸入等本單元包括16路開關量輸入和2路直流量輸入本裝置除了輸入模擬量(交流電壓!交流電流)信號外,還要處理輸入的開關信號開關量輸入根據(jù)需求可為24V的有源開關量,同時配置成接受無源開關量同時在其輸入加有抗共模干擾電容圖4一20為一路DI的原理圖為防止干擾信號的誤動作,在輸入端口串一個穩(wěn)壓管DS,同時為保護光藕在其兩端并聯(lián)一個二極管D2116路開關量經(jīng)過隔離,通過施密特觸發(fā)器74LVC14進行整形后與CPU并行總線相連接,由CPLD分配給其地址采用查詢方法將其一次性讀入 直流量輸入通道接受4一20mA信號,設計中使用DSP的片上自帶的12位川D,為保護DSP,采用隔離,隔離運放采用150122,同時也隔離前后使用隔離的兩路電源為提高抗干擾能力,電流采樣調節(jié)電路采用差分輸入的形式DSP片上AD輸入模擬信號幅值不能大于3V,因此在其輸入端加上限幅電路圖示為直流輸入的原理圖 (OPER八TE)操作回路完成對斷路器的操作,并提供相應的信號包含跳/合閘保持回路!防跳回路!保護合/保護跳回路!遙跳/遙合回路!手跳/手合回路!跳閘壓力回路! 合閘壓力回路操作回路中包括16路DODO部分著重考慮了一個防誤動的問題,與通常的使用CPu的10口直接控制DO的輸出方式不同,在設計中采用了一個較為安全的控制方式其方法是將DO的邏輯做到CPLD中,由CPU向CPLD發(fā)控制字,CPLD的輸出引腳經(jīng)過光隔后!再經(jīng)過放大后驅動繼電器動作具體電路見附錄A 在上述操作過程中,包含了兩種防誤動的措施,第一是D戶J,和VER的相反校驗,只有這兩位是相反的才為有效的輸出,避免了干擾信號造成的誤動作?？刂七壿嫼挽o態(tài)寄存器,用于設置芯片及其操作模式。(5)可靠的錯誤處理和檢錯機制。1,2停止位TL16C752的外部晶振選用UARTCLK=1843200,由此為基準,通過與波特率寄存器的數(shù)值進行運算來確定波特率RS485的電平轉換芯片采用兩片SV供電 的MAX487圖4一10為其示意圖,具體的電路圖見附錄ACAN(ControlAreaNetwork)即控制區(qū)域網(wǎng),是主要用于各種設備監(jiān)測及控制的一種網(wǎng)絡CAN最初是由德國Bosch公司為汽車的監(jiān)測!控制系統(tǒng)而設計的CAN具有獨特的設計思想,良好的功能特性和極高的可靠性,現(xiàn)場抗干擾能力強具體來講,CAN具有如下特點:(l)低成本。而且波特率可編程,允許任意輸入?yún)⒖紩r鐘的1一(216一l)分頻。(3)連線復雜,印刷電路板(PCB)較大,增加布線的復雜性(4)和其他并行擴展芯片共用同一個10空間,獨立性差,系統(tǒng)的操作和編程都不方便而SPI接口的EEPROM則可克服以上缺點,只是在容量和傳輸速度上不及并行擴展的EEPROM,但對一般的系統(tǒng)來說,X25650完全能夠滿足容量和速度的要求,可和目前絕大多數(shù)CPU直接相連DSP與X25650的硬件接口圖如圖4一8所示TMS320F2812工作在主動工作模式下,兩者的時鐘信號直接相連,當有信息傳輸時,SP工CLK引腳將出現(xiàn)設定頻率的方波信號,作為串行總線上數(shù)據(jù)輸人/輸出的控制時鐘F2812的MDxA/MDRA口作為輸出(MO)!輸人(Ml)分別接X25650的輸人(51)和輸出(50),而MFSRA作為X25650片選信號CS應用,當CS為低時X25650被選中,CS由高變低時X25650一次時序操作開始,當本次操作結束后,CS由低變高在對X25650的讀周期,數(shù)據(jù)被移至該管輸出(50),且由時鐘下降沿觸發(fā)所有的指令!字節(jié)地址和往存儲器的數(shù)據(jù)寫都輸人到該引腳51,且在時鐘的上升沿鎖存X25650還有兩個控制引腳HOLD,當wP為/10時,寫操作被允許,HOLD用于暫停信息傳輸,在信息傳輸?shù)倪^程中,當HOLD=/O0時可以暫停信息的傳輸,當HOLD=/10時可以繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)當不需要此功能時,此引腳可固定接高電平 為了顯示時間和記錄下故障發(fā)生的時間,本裝置中同時設計了實時時鐘電路常用的時鐘芯片很多,按連接方式分為并行時鐘芯片和串行時鐘芯片并行時鐘芯片的優(yōu)點是讀取方便快速!編程簡單!可以直接與CPU總線相連。1高性能32位CPU16X16和32X32累加操作16X16的雙累加器可達4M的程序空間和地址空間與TMS320F24x/240源代碼兼容 片存儲器128K的16位FLASH(分為4個SK和6個16K塊)IKOTPROM2塊4K的SARAM(LO!Ll)l塊SK的SARAM(HO)2塊IK的SARAM(MO!MI)4KBOOTROM 外部接口可達lM的訪問空間可編程外部訪問等待時間三個獨立的片選信號三個外部中斷輸入外設中斷擴展模塊(PIE)可支持45個外設中斷3個32位CPU定時器.電機控制外設兩個時間管理器(EVA!EVB)與24OXA兼容串口外設接口1個SPI2個標準的UA丑T1個eCAN1個MeBSP,可用作SPI.12位AD轉換器,16通道輸入2x8個復用輸入通道單獨或同時轉換模式轉換速率:56個可編程!復用GPIO.時鐘和系統(tǒng)控制支持PLL(鎖相環(huán))含有片上晶體震蕩器支持看門狗定時器模式TMS320F2812結構框圖如下圖4一3所示 腳接入soM的外部時鐘OSC,同時通過鎖相環(huán)控制寄存器PLLCR設置n=1010,使倍頻時鐘CLKIN=()/2,即可達到150MHz 設計過程中的在線調試與仿真通過JTAG口niniTestActinnGrouP)標準側試接口進行可以通過JTAG接口下載程序,也可以控制和觀察系統(tǒng)中處理器的運行在TMS320系列DSP中,和JTAG測試口同時工作的還有一個分析模塊,它支持斷點的設置和程序存儲器!數(shù)據(jù)存儲器!DMA的訪問,程序的單步運行和跟蹤,依據(jù)程序的分支和外部中斷的計數(shù)等通過結合TI的集成開發(fā)環(huán)境(CCS)與JTAG接口給應用DSP提供了很大的方便標準JTAG接口共有14個管腳,文獻llv指出當仿真頭和JTAG目標芯片之間的距離超過6英寸時,仿真信號應該加上緩沖,同時引腳EMuo!EMUI!TMS!TDI加上拉電阻連接到電源上本設計中EMUO和EMUI通過上拉電阻連接到33V電源,上拉電阻R為10K0其接口電路見圖4一5 通常內置的看門狗容易受代碼錯誤的影響,它無法提供外部獨立看門狗電路所具有的保護能力,因此在對安全性能要求較高的應用中(如自動門!醫(yī)療設備!機器人等),內置看門狗是無法接受的,從而需要采用獨立的外部看門狗電路本設計中復位電路采用外部看門狗的方式,采用的芯片為仰53705。 本章小結本章主要闡述了設計 35kV 線路測控保護裝置的理論基礎，首先介紹了本裝置所配置的功能，隨后對裝置所采用的保護原理進行了分析和介紹，最后介紹了保護所采用的保護算法并對算法進行了分析。對于 x (t)中的低頻分量，令式（220）中的K =0，就可得到a1,b1頻分量的含量： 全波傅氏算法的優(yōu)點是精度高、濾波效果好：能完全濾除直流分量、……N/2 次諧波分量，且穩(wěn)定性好，對高頻分量和按指數(shù)衰減的非周期分量所包含的低頻分量也有一定的抑制作用。代入式（2－19）得 顯然 A ≠0、 B ≠0，但數(shù)值不大，且隨著K + k值的增大而減小。設 是周期函數(shù)，除基波分量外還含有各次諧波和不衰減的直流分量，則x(t)可表示 式中 λ ：自然數(shù)，λ ＝0、等；λa 、 ：分別為各次諧波（包括基波）正弦項、余弦項的振幅， 是直流分量值。 采用交流采樣算法的目的就是從采樣電壓、電流的信號中提取出需要的基波或某次諧波分量，濾除其他的周期、非周期以及衰減直流分量，從而為保護的判據(jù)提供所需信號的數(shù)值。 常用算法簡單介紹電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，其暫態(tài)過程中電壓、電流函數(shù)可以用 3 個主要部分來表示：（1）衰減的非周期分量；（2）基波分量和整數(shù)倍頻周期分量；（3）非整數(shù)倍頻周期分量。遙信是指對遠程斷路器的位置信號和無源開關量的輸入進行觀察。 通訊功能本裝置優(yōu)點之一是可以滿足變電站綜合自動化的需要，這是由其通信功能支持的。同時計算本間隔的零序電流作為遙測量上送上位機，用于小電流接地綜合判斷。戈為故障類型系數(shù)。其他遺傳算法，進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力，講這些人工只能方法結婚可是求解速度更快，天津大學從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)繼電保護的研究，已經(jīng)取得初步成果。（3）保護，控制測量，數(shù)據(jù)通信一體化在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)哥哥主要設備的保護