基于C8051F041的電力變壓器非電量智能測控保護(hù)裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

同時，C8051F04x系列器件具有控制器局域網(wǎng)(CAN)控制器，采用CAN協(xié)議串行通信。在此控制器基礎(chǔ)上，外加兩個高速通信光耦隔離，然后再連接至CAN總線物理層收發(fā)器。

3。7系統(tǒng)抗干擾技術(shù)

本系統(tǒng)主要采用串模干擾及其抑制、共模干擾及其抑制、CPU抗干擾技術(shù)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4軟件設(shè)計(jì)

4。1實(shí)時操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境的選擇

綜合考慮主變壓器非電量保護(hù)系統(tǒng)的高實(shí)時性、多任務(wù)多線程、C8051F041的硬件條件和實(shí)際可操作性，最后確定以51系列μC／OS-II的小型實(shí)時操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)控制的運(yùn)行平臺，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行主變非電量的智能實(shí)時測控保護(hù)。

綜合考慮本系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能，總結(jié)出了十大任務(wù)可供系統(tǒng)調(diào)用：瓦斯檢測任務(wù)、溫度檢測任務(wù)、有載分接頭檢測任務(wù)、開關(guān)量輸出任務(wù)、信息顯示任務(wù)、鍵盤檢測任務(wù)、CAN總線通信任務(wù)、RS-485總線通信任務(wù)、恒流源輸出調(diào)整任務(wù)以及恒壓源輸出調(diào)整任務(wù)。

在這些任務(wù)中，瓦斯檢測任務(wù)、溫度檢測任務(wù)、有載分接頭檢測任務(wù)、開關(guān)量輸出任務(wù)、信息顯示任務(wù)、恒流源輸出調(diào)整任務(wù)、恒壓源輸出調(diào)整任務(wù)均沒有外部中斷啟動條件，因此，這些任務(wù)都作為時鐘實(shí)時定時任務(wù)。鍵盤輸入的檢測也是由時鐘實(shí)時定時任務(wù)來完成。CAN總線通信任務(wù)和RS-485總線通信任務(wù)是由外部中斷觸發(fā)啟動或者內(nèi)部事務(wù)主動調(diào)用啟動。

本系統(tǒng)的開發(fā)編譯環(huán)境采用KeilμVision3，它是KeilSoftware公司最新出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。KeilμVision3本身最初的目的是為ARM設(shè)計(jì)的開發(fā)環(huán)境，而ARM上面一般均為運(yùn)行操作系統(tǒng)。

4。2軟件算法

本系統(tǒng)的軟件算法主要涉及到溫度監(jiān)測、瓦斯監(jiān)測、有載分接開關(guān)監(jiān)控、鍵盤顯示控制、通訊控制、系統(tǒng)調(diào)度控制。

溫度監(jiān)測和瓦斯監(jiān)測將作為一個系統(tǒng)時鐘中斷驅(qū)使任務(wù)，可定時實(shí)時完成；有載分接開關(guān)監(jiān)測也作為一個系統(tǒng)時鐘中斷驅(qū)使的任務(wù)，定時實(shí)時完成；供顯示任務(wù)和通信任務(wù)調(diào)用；鍵盤顯示控制中共有4個按鍵，先由2個I／O口掃描輸出，然后再由2個I／O掃描輸入，確定按鍵是否按下；通訊控制算法主要是解決通訊任務(wù)的啟動方式，分為實(shí)時中斷啟動和隨機(jī)中斷啟動兩種方式；系統(tǒng)調(diào)度控制的作用是對上述幾個任務(wù)進(jìn)行調(diào)度和分配，同時也承擔(dān)系統(tǒng)各控制參數(shù)的修改、控制和檢測。

5結(jié)束語

新型主變壓器集成式非電量智能測控裝置實(shí)現(xiàn)了“集成化”和“智能化”。其硬件電路采用C8051F041混合信號型MCU作為控制器的核心，從而大大降低了整個測控裝置的功耗和體積，提高了實(shí)時控制能力。軟件設(shè)計(jì)上，以實(shí)時操作系統(tǒng)為平臺，并在其基礎(chǔ)上快速、良好而又實(shí)時地運(yùn)行各種檢測和顯示任務(wù)，達(dá)到了智能化和實(shí)時性的目的。