MiniARM 工控板在電力電網(wǎng)監(jiān)控中的應(yīng)用
時間:2007-07-07 10:28:00來源:shixiang
導(dǎo)語:?電力電網(wǎng)的自動測控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保障
應(yīng)用背景
隨著國內(nèi)電力事業(yè)前所未有的發(fā)展,電力資源的需求也迅速增長。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行和了解電網(wǎng)運(yùn)行的狀況,對電力電網(wǎng)的監(jiān)控是電力局的一項重要責(zé)任。但是電網(wǎng)一般都是露天架建,環(huán)境比較惡劣,再加上一些人為因素,電力電網(wǎng)難免會遭受破壞。電力局為此投入的大量的人力物力進(jìn)行安全保障工作,布置了大量的電網(wǎng)巡線人員。巡線人員勞動強(qiáng)度大、危險性高,而且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性完全依賴于巡線人員的工作責(zé)任心,反饋的電網(wǎng)參數(shù)的也不及時。應(yīng)用電力電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對于電力電網(wǎng)管理的自動化、提高工作效率、保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性及加強(qiáng)現(xiàn)場事故應(yīng)急處理等都具有非常重要的意義。電力電網(wǎng)的自動測控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保障。
要求
系統(tǒng)硬件平臺的選擇:硬件平臺選擇高性能價格比、基于RISC(精簡指令集)的工程工作站。本系統(tǒng)選用了性價比較高的32位工業(yè)級ARM7芯片LPC2220作為硬件平臺的主控制器。
系統(tǒng)軟件平臺的選擇:要求系統(tǒng)使用實(shí)時性和穩(wěn)定性都有比較好的實(shí)時操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用了μC/OS-II。μC/OS-II已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,包括手機(jī)、路由器、集線器、醫(yī)療設(shè)備及工業(yè)控制等,通過了非常嚴(yán)格的測試。而且已經(jīng)得到美國航空管理局的認(rèn)證,可以用在飛行器上,這說明μC/OS-II是非??煽康摹?
網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇:網(wǎng)絡(luò)通信采用了已成為國際標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議,為監(jiān)控系統(tǒng)與外圍接口的數(shù)據(jù)交換提供了切實(shí)的保證。另外為了方便數(shù)據(jù)的傳輸,可以選擇GPRS作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄巍?
應(yīng)用方案
該系統(tǒng)能把各電網(wǎng)段的工作參數(shù)(包括電壓、電流、有功功率、功率因素、頻率等)傳回中央控制室計算機(jī),當(dāng)該路段發(fā)生故障(跳閘、電壓低限、電壓高限、電流低限、電流高限、線路遭破壞等)及時進(jìn)行上傳報警,使得不用派人巡查也能及時清楚該路段的工作情況,及時安排人手維護(hù)。
監(jiān)控點(diǎn)采用致遠(yuǎn)公司的MiniARM工控板+底板,并擴(kuò)展各個支路測控模塊或獨(dú)立控制終端模塊,可以擴(kuò)展的終端模塊有:電量參數(shù)采集終端模塊,非電量參數(shù)(溫度、濕度、壓力等模擬量)采集終端模塊,頻率測量與計數(shù)終端模塊等。MiniARM工控板是一款可以客戶訂制的單板控制器,以32位飛利浦ARM芯片LPC2200作為核心主控芯片,將ARM最小系統(tǒng)、以太網(wǎng)控制器、低功耗RTC及海量存儲設(shè)備高度集成于一塊尺寸僅為70mm×50mm的PCB板上,結(jié)合同樣可以定制的底板,可以靈活的配置I/O和各種通訊口,例如模擬量輸入、模擬量輸出、開關(guān)量輸入和輸出,RS232、RS485、CAN-bus和以太網(wǎng)等,具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)接入能力,可滿足眾多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用C語言編程,致遠(yuǎn)公司已直接以固件形式提供自主開發(fā)的FAT文件管理系統(tǒng)、CAN-bus協(xié)議棧、TCP/IP協(xié)議棧、MODBus協(xié)議棧、CAN-bus協(xié)議棧以及正版μC/OS-II實(shí)時操作系統(tǒng),開發(fā)時只須專心的解決電力監(jiān)制方面的問題,其它軟件方面的開發(fā)例如數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)鹊膬?nèi)容只須調(diào)用幾個函數(shù)接口就OK了,使二次開發(fā)非常輕松。
MiniARM工控板功能特點(diǎn)
●32位工業(yè)級ARM7芯片LPC2220,最大工作頻率75MHz;
●8M RAM / 2M NOR Flash / 64M NAND Flash;
●雙UART,UART1符合16C550標(biāo)準(zhǔn);
●內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧、USB協(xié)議棧、FAT文件管理系統(tǒng);
●內(nèi)置CAN-bus協(xié)議棧、MODBus協(xié)議棧;
●以太網(wǎng)控制器;
●USB控制器;
●I2C、SPI、PWM、帶隔離的CAN-bus接口;
●多達(dá)20個可用GPIO;
●低功耗RTC、看門狗;
●支持24位地址和16位數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展;
●程序代碼可加密,有效保護(hù)用戶知識產(chǎn)權(quán);
注:MiniARM工控板的軟、硬件均可裁剪,可聯(lián)系致遠(yuǎn)電子公司定制。