140DAO84210保護(hù)裝置的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

微機(jī)保護(hù)裝置將待保護(hù)系統(tǒng)送來的電流、140DAO84210電壓信號(hào)，經(jīng)電流、電壓互感器變換后產(chǎn)生低電壓信號(hào)送入主模板。主模板內(nèi)的AT91RM9200運(yùn)行片內(nèi)的保護(hù)軟件，進(jìn)行信號(hào)采樣，完成各種數(shù)值運(yùn)算、分析及處理，從而確定待保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。如有故障，則由處理器經(jīng)模板發(fā)出跳閘動(dòng)作信號(hào)，以保護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)通過各種通信方式將保護(hù)動(dòng)作信息送入管理模板和上位機(jī)，記錄和保存數(shù)據(jù)并報(bào)警。硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可分為電流互感器/電壓互感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換單元、開入/開出單元、人機(jī)交互單元、存儲(chǔ)器單元、對(duì)外通信單元及電源模塊等，硬件主體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1140DAO84210硬件主體結(jié)構(gòu)圖

A/D轉(zhuǎn)換單元

A/D轉(zhuǎn)換是微機(jī)保護(hù)的關(guān)鍵功能，采樣芯片選用AD7329。該芯片是一款真正雙極性、8通道、低功耗、帶符號(hào)位的12bit、1MSPS轉(zhuǎn)換速率ADC，輸入電壓范圍達(dá)±10V，因此可以將輸入噪聲的影響降到zui低，同時(shí)提供很高的直流和交流阻抗。

2.2140DAO84210存儲(chǔ)器單元

由于移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的需要，本系統(tǒng)采用兩片容量較大的SDRAM(140DAO84210)，每片32船，構(gòu)成32位的高速數(shù)據(jù)總線，用于存放程序代碼和各種數(shù)據(jù)。采用一片32肥的NORFLASH(TE28F256J3C)，用于固化操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序代碼、操作過程中的事件信息和錄波數(shù)據(jù)。另外，采用一片32KB的E2PROM用于存放需要經(jīng)常讀寫的保護(hù)定值。

2.3140DAO84210通信單元

考慮到電力系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰鶕?jù)140DAO84210微處理器的特點(diǎn)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了CAN、以太網(wǎng)、RS232/485、光纖、USB。CAN控制器采用*支持CAN總線V2.0A和V2.0B技術(shù)規(guī)范，通信速率為1Mb/s、SPI接口的MCP2510?？紤]到光纖傳輸距離遠(yuǎn)、頻帶寬、發(fā)射天線小、保密性好及抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，將光纖和以太網(wǎng)通信結(jié)合起來，充分發(fā)揮二者的*性，可大大提高系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和可靠性。系統(tǒng)采用IPll3A作為以太網(wǎng)至光纖收發(fā)器，IPll3A是二端口(包括TP端口和FX端口)10/100Mbps以太網(wǎng)集成交換器，由一個(gè)二端口控制器和一個(gè)以太網(wǎng)快速收發(fā)器組成;遵守IEEE802.3x規(guī)則。

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