继电保护装置中基于uC/OS-Ⅱ实时操作系统的嵌入式以太网

现在越来越多的用户对继电保护装置提出了带有以太网接口的要求,IEC61850体系提出的变电站综合自动化系统的无缝通讯也是基于以太网.保护装置对以太网通讯的实时性、可靠性的要求也随着计算机技术、网络技术的发展得到满足.该文介绍了在新研制的DSP继电保护装置中,基于uC/OS-Ⅱ实时操作系统的以太网通讯模块.分别从硬件电路、硬件驱动程序、基于RTOS的/IP协议三个层次阐述了如何具体实现以太网通讯.该文所描述的以太网通讯模块已经在35 kV以下的低压保护装置中得到了实际应用.     

继电保护装置中基于uC/OS-II实时操作系统的嵌入式以太网

现在越来越多的用户对继电保护装置提出了带有以太网接口的要求,IEC61850体系提出的变电站综合自动化系统的无缝通讯也是基于以太网。保护装置对以太网通讯的实时性、可靠性的要求也随着计算机技术、网络技术的发展得到满足。该文介绍了在新研制的DSP继电保护装置中,基于uC/OS-II实时操作系统的以太网通讯模块。分别从硬件电路、硬件驱动程序、基于RTOS的/IP协议三个层次阐述了如何具体实现以太网通讯。该文所描述的以太网通讯模块已经在35 kV以下的低压保护装置中得到了实际应用。     

继电保护装置中基于μC／OS-Ⅱ实时操作系统的嵌入式以太网

现在越来越多的用户对继电保护装置提出了带有以太网接口的要求，IEC61850体系提出的变电站综合自动化系统的无缝通讯也是基于以太网保护装置对以太网通讯的实时性、可靠性的要求也随着计算机技术、网络技术的发展得到满足。该文介绍了在新研制的DSP继电保护装置中，基于μC／OS-Ⅱ实时操作系统的以太网通讯模块：分别从硬件电路、硬件驱动程序、基于RTOS的／IP协议三个层次阐述了如何具体实现以太网通讯。该文所描述的以太网通讯模块已经在35kV以下的低压保护装置中得到了实际应用。     

一种新型实时微机保护装置的研制

利用嵌入式处理器实现具有以太网功能的实时微机保护装置。介绍了系统结构和数据采集模块和通信模块的硬件设计;采用嵌入式实时操作系统μC/OSⅡ开发微机保护软件,详细阐述以太网通信任务的编写。本装置可实现远程操作功能,体积小、电磁兼容性好。     

基于PIC18F97J60的以太网通信接口设计

本文给出了一种基于以太网单片机PIC18F97J60的以太网通信接口的设计方法。首先介绍了单片机PIC18F97J60及其内嵌以太网控制模块的主要特性,然后给出了以太网通信接口的硬件设计电路。通过在单片机上移植Microchip公司的TCP/IP协议栈,建立了基于TCP协议的应用程序,从而实现了以太网的通信接口。试验结果表明该方法实现的以太网通信接口硬件电路简单、可靠性高、成本低。     

基于ARM Cotex-M3处理器的数字式继电保护测试仪的设计

数字化变电站的结构体系、通信方式和通信内容与常规的变电站相比有很大的不同,其继电保护装置所接收的信号与传统继电保护装置也有所不同,因此,对继电保护测试仪也提出了新的要求。本文介绍了基于IEC61850标准的数字式继电保护测试仪的定义和功能,并提出了一种基于ARM Cotex-M3处理器的实现方法。测试仪利用ARM Cotex-M3处理器自带的以太网控制器实现与上位机的以太网通信,采用外扩的以太网模块来完成对测试数据的打包、发送和保护动作信号的接收。测试仪所用ARM Cotex-M3处理器具有极高的运算能力和中断响应能力,并采用实时性较高的μC/OS-II作为操作系统软件,完全能够满足测试系统对实时性的要求。     

基于ColdFire TCP／IP协议栈的高压测控装置通信模块

以太网通信在变电站综合自动化系统中有明显的优点,但是由于成本高,在较低电压等级推广困难。因此文章给出了基于ColdFire的解决方案,以降低以太网模块成本。首先,在介绍COLDFIRE芯片的基础上给出模块的硬件设计。然后在分析ColdFire TCP/IP协议栈结构的同时,设计出应用程序接口。最后结合扩展103规约分析电力系统高压测控装置通信模块功能,给出模块的应用程序流程图。经测试该设计方案符合变电站综合自动化运行要求,目前基于该方案的测控装置已经投入工程化应用。     

一种智能变电站新型双网冗余设备及实现

为了解决当前智能变电站自动化系统内网络冗余存在的问题,提出了一种变电站内新型网络冗余的设备(双网冗余接口盒及双网冗余接口卡)软硬件实现方法,将变电站内部保护测控等装置通过双网冗余接口设备接入符合IEC62439-3规范的PRP/HSR网络实现新型双网冗余。采用FPGA+CPU的硬件构架,通过利用在FPGA设计出以太网通信控制MAC模块、PRP/HSR模块、存储控制模块、多路报文转发控制模块协同完成变电站系统内以太网报文冗余处理。试验证明,所研制的冗余设备满足电力系统保护装置对于速动性的要求,在智能变电站自动化系统内具有较好的实用性。     

基于嵌入式以太网的电子式互感器数字输出口

数字输出口是电子式互感器对变电站通信网络的信息输入点,为实现变电站监视、计量、控制和保护装置的信息共享与系统集成提供了技术基础.电子式互感器的数字输出口负责将瞬时电流电压数字信号以指定帧格式封装,并传送给变电站的二次设备.根据IEC 60044-8标准,在数字输出口的设计中可采用以太网接入方案和点到点链接方案.文中提出了一种基于嵌入式以太网的电子式互感器数字输出方案.该方案采用基于386EX微处理器的嵌入式网络模块作为硬件平台,并通过Linux操作系统内置的TCP/IP协议实现数据传输.在分析实时性与可靠性的基础上,具体阐述了以太网通信的实现.此设计方案符合IEC 60044-8标准,能够满足变电站监测系统对实时性与可靠性的要求.     

嵌入式以太网技术在新型继电保护装置中的应用

工业以太网技术在电力系统中应用现状随着变电站综合自动化技术的发展,对继电保护装置通信能力提出了越来越高的要求,需要快速通信和数据共享,实现远方维护和浏览等,这就对站内通信系统提出了很高的标准。目前,工业以太网技术在变电站自动化系统中得到了越来越多的应用,但主要都集中在变电站层,而在间隔层设备仍未得到广泛应用。随着电力通信网络的完善,将以太网技术应用到变电站间隔层设备,充分发挥以太网通信的优势,实现变电站各层的无缝连接,对等地实现数据共享,给传统的电网监控和保护也将带来新的思路和解决方案。以太网控制器CS8900…     

基于双DSP与CPLD的继电保护测试仪设计

随着微机继电保护装置的普及和技术水平的提高,对测试设备的智能化程度提出了更高的要求.本文提出了一种基于双DSP与CPLD的微机继电保护测试仪,分析了装置内高精度信号发生主控模块和人机交互模块中各硬件电路的原理及功能,概述了功率放大电路及其保护、自检电路的设计.阐述了主控模块的系统程序设计方法并定义了内部通讯协议.装置采用了嵌入式实时操作系统DSP/BIOS设计人机交互系统软件以确保监控的实时性.基于双DSP与CPLD的微机继电保护测试仪体小质轻,运行可靠,能够满足各种常规继电器和微机保护装置的测试要求.     

嵌入式以太网技术在数字继电保护平台上的实现

介绍了基于嵌入式以太网的数字继电保护平台结构,分析了以太网介质访问的特点,讨论了嵌入式以太网在数字保护平台中的应用可行性,围绕通信的实时性提出了几种设计方案,具体包括应用令牌传送协议、应用交换式HUB、改变网络拓扑结构和提高以太网的通信速率等,从继电保护需传送数据具有的特点考虑,兼顾技术和成本的综合比较,最终选择采用令牌传送协议的通信方案,并给出了用以太网控制器CS8900实现以太网通信的硬件设计方案和软件设计流程。     

以太网转换接口设计

为了充分利用现有的以太网资源进行上位机与测控现场串口设备之间的数据传输,本文设计了基于ARM芯片S3C44B0X与网络芯片RTL8019AS的以太网转换接口,实现了基于UDP/IP协议的以太网通讯。实验表明,本接口具有实时性好、可靠性高的优点,满足了工业测控系统的要求。     

以太网在自动准同期装置中的应用

以太网因其架构、性能、互操作性、可扩展性及开发简便,已成为嵌入式应用的标准通讯技术.本文提出了一个在电厂自动准同期装置中应用以太网的具体方案.在研制的自动准同期装置中,采用Microchip的16位DSC作主控,并应用Microchip的独立以太网控制芯片ENC28J60实现以太网通信和远程控制.以ENC28J60作为以太网控制芯片,可创建占位小、成本低、精简的嵌入式以太网连接.文中对硬件电路进行了详细介绍,并简略地介绍了软件编程.     

智能变电站装置网络流量处理模式及其测试研究

工业以太网技术和设备在智能变电站中的应用越来越广泛,以智能变电站智能终端为例,不仅装置的对外通信是基于以太网,而且装置内部CPU与FPGA、CPU与应用程序之间也都采用以太网通信,因此对以太网通信的可靠性要求更高,为了保证智能变电站通信的可靠性,结合智能终端装置通信功能设计的特点,分析了目前常见的智能终端通信设计方案,考虑到装置实际运行中通信遇到的各种异常工况,按照分层和分环节的思路,提出了新型的装置通信可靠性设计方案,提出了报文智能识别和报文分层过滤设计思路,并研究了通信测试方法。通过网络风暴测试和实际工程运行,充分验证了通信设计方案的正确性和可行性。     

基于C8051F02x微控制器的以太网通信节点设计与实现

给出了一种基于微控制器的以太网通信节点功能描述和硬件原理.在工业现场设备嵌入精简TCP/IP协议族,完成了基于以太网的数据通信,建立了协议分层模型,分析了软件技术问题,阐述了各层协议的实现过程,提出并讨论了开发与实现过程中易忽略和误解的若干技术细节.该设计已在工厂温度监控系统中成功应用.     

基于TMS320F2812的中低压线路保护装置的研制

DSP数字信号处理能力强、运算速度快、片内外设丰富,CPLD长于接口电路扩展、时序控制、地址译码,以太网通信技术已经成为微机保护通信的新标准.基于这些最新技术的发展,文中研制了一套针对于中低压线路的双CPU结构的微机线路保护装置.文中详细介绍了该套装置的各个硬件模块单元的功能特点、软件流程图以及所采用的将半波傅氏算法和Mann-Morrison算法相结合的快速算法.该套装置已投入实际运行,效果良好.     

变电站智能电子设备嵌入式以太网通信模块的设计

国际电工委员会制定的变电站内通信和系统标准体系IEC61850的目标是实现智能化电气设备间的无缝连接和互操作，其基础是以太网通信技术。文中将嵌入式技术集成在原有的变电站IED上，阐述了基于嵌入式以太网开发模块RCM2200的IED以太网通信软硬件实现方案及IED直接与以太网互联的设计思想。     

嵌入式以太网在微机继电保护装置中的应用

回顾了变电站自动化系统通信技术的发展历程,从通信距离、通信速率、节点数等方面对串行通信技术和现场总线技术进行了比较,并提出了一种继电保护中以太网通信的接口电路的软、硬件设计方案.该方案选用内置因特网和以太网协议族的W3100A芯片,减少了软件协议的编写,而且传输速率高、工作方式灵活.所有芯片的电压等级均为3.3 V,功耗低、实用性强.     

一种就地化保护装置硬件架构设计

随着智能电网的不断深入发展,对于继电保护装置的要求也越来越高,继电保护装置的小型化、就地化已成为一种发展趋势.基于这种需求,介绍了一种适用于就地化保护装置的硬件架构设计方案.该方案基于ZYNQ核心系统,简化了常用的CPU+FPGA核心系统,硬件架构由下往上整体呈现三层式、功能分立模块化,不同模块间基于CAN总线来通信,具有易调试、小型化、可靠性高及模块化等特点.