Einführung in das Papier:
Da die Anforderungen der Menschen an die Stromqualität immer höher werden, hat die Zuverlässigkeit der Stromversorgung in den Verteilungsnetzen große Beachtung gefunden. Die Verteilerstation DTU der Schaltanlage ist ein wichtiger Bestandteil des Verteilernetzsystems. Die Fernmelde- und Fernsteuerungseinheit der DTU realisiert die Echtzeit-Überwachungsfunktion der Betriebsmittel im Verteilernetz. Die Zuverlässigkeit der Fernsignalisierung und Fernsteuerung wirkt sich direkt auf die Qualität der Energie aus. Während des Betriebs des Stromnetzes kommt es jedoch häufig zu Fehlalarmen bei der Fernsignalisierung und zu Fehlfunktionen der Fernsteuerung, was zu direkten wirtschaftlichen Verlusten und sogar zu großen Stromunfällen führen kann. Um die oben genannten Probleme zu lösen, wird in diesem Artikel der Entwurf einer DTU-Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungseinheit auf der Grundlage von ARM vorgeschlagen.
In dieser Arbeit werden zunächst die Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungstechnologie der DTU untersucht und die konkreten Konstruktionsziele sowie die funktionalen Anforderungen festgelegt. Nach Abschluss des Gesamtentwurfs der Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungseinheit sowie der Aufteilung von Software und Hardware werden anschließend der konkrete Software- und Hardwareentwurf sowie die Umsetzung durchgeführt. Das Hardware-Design basiert auf einem Mehrplatinen-Konzept, bestehend aus einer CPU-Platine, einer Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungsplatine sowie einem LCD-Panel. Die Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungsplatine ist im laufenden Betrieb austauschbar und lässt sich flexibel konfigurieren, um unterschiedlichen Anforderungen an die Stromverteilung gerecht zu werden. Die CPU-Platine verwendet den auf dem ARM9-Kern basierenden i.MX287-Prozessor, während die Fernsteuerungsplatine und das LCD-Panel den auf der ARMv7-Architektur basierenden 32-Bit-Chip STM32F103VE nutzen, der sich durch hohe Geschwindigkeit, hohe Präzision und gute Stabilität auszeichnet. Die Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungsschleife verfügt über eine zweistufige Isolierung, wodurch sie widerstandsfähiger gegen Störungen ist. Das Software-Design basiert auf einem modularen Ansatz, der die Softwareentwicklung für die CPU-Platine, die Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungsplatine sowie die LCD-Platine umfasst. Das gesamte Software-Design nutzt Technologien aus den Bereichen Embedded-Entwicklung, Fernsignalisierung und Fernsteuerung sowie weitere Technologien. In Übereinstimmung mit dem Energieprotokoll IEC 60870-5-101 werden Multithread-Programmierkonzepte auf der Grundlage asynchroner serieller Schnittstellenkommunikation und CAN-Kommunikation eingesetzt, um Fernsignalisierung, Fernsteuerung, SOE, Datenspeicherung und -hochladen, Systemzeitsynchronisation, Anzeige und Kommunikation sowie weitere Funktionen zur Überwachung der Stromverteilung zu realisieren. Nach Abschluss des gesamten Entwurfs wurde die Funktion der Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungseinheit getestet. Die Testergebnisse zeigten, dass der Entwurf der Fernsignalisierungs- und Fernsteuerungseinheit die erwarteten Ziele erfüllte und einen gewissen Anwendungswert hatte.
ABSTRACT
Da die Menschen immer höhere Ansprüche an die Stromqualität stellen, gewinnt die Versorgungssicherheit des Stromverteilungsnetzes immer mehr an Bedeutung. Die DTU ist eine wichtige Komponente des Verteilernetzes. Ihre Fernmelde- und Fernsteuerungseinheit übernimmt die Echtzeitüberwachung der laufenden Geräte im Stromverteilernetz. Die Zuverlässigkeit der Fernanzeige und Fernsteuerung hat direkten Einfluss auf die Stromqualität. Während der Betriebszeit des Stromnetzes kommt es jedoch häufig zu Fehlalarmen bei der Telemeldung und zu Fehlfunktionen bei der Telesteuerung. Dies bringt uns direkte wirtschaftliche Verluste und kann sogar zu großen Stromunfällen führen. Um die oben genannten Probleme zu lösen, wird in diesem Beitrag das Design der DTU-Teleindikations- und Telekommandoeinheit auf der Grundlage von ARM vorgestellt.
Zunächst wird in diesem Papier die DTU-Teleindikations- und Telekommandotechnologie untersucht, wobei die spezifischen Entwurfsziele und Funktionsanforderungen bestätigt werden. Nach Abschluss des Gesamtentwurfs der Teleanzeige- und Telekommandoeinheit und der Partitionierung der Software-Hardware werden der spezifische Software-Hardware-Entwurf und die Implementierung ausgearbeitet. Der Hardware-Entwurf umfasst mehrere Platinen, darunter die CPU-Platine, die Fernanzeige- und Fernbedienungsplatine und die LCD-Platine. Das Teleindikations- und Telekommando-Board ist Hot-Plugging-fähig und lässt sich flexibel konfigurieren. Es kann die verschiedenen Anforderungen der Stromverteilung erfüllen. Die CPU-Platine verwendet einen i.MX287-Prozessor, der auf einem ARM9-Kern basiert. Die LCD-Platine und die Teleanzeige- und Telekommando-Platine verwenden den 32-Bit STM32F103VE-Prozessor der ARMv7-Architektur. Der Multi-Prozessor zeichnet sich durch eine schnelle Reaktionszeit, hohe Genauigkeit und gute Stabilität aus. Der Schaltkreis für die Teleanzeige und die Telekommandos verwendet einen zweistufigen isolierten Optokoppler, um die Leistung der Störungsabwehr zu verbessern. Das Softwaredesign verwendet ein modularisiertes Schema, das das Softwaredesign des CPU-Boards, des Teleindikations- und Telekommando-Boards und des LCD-Boards umfasst. Das gesamte Softwaredesign berücksichtigt die Entwicklung der eingebetteten Technologie, Teleindikationstechnologie, Telekommandotechnologie usw. Gemäß dem IEC60870-5-101 Stromversorgungsprotokoll, unter Verwendung der Idee der Multi-Thread-Programmierung, basierend auf asynchroner serieller Kommunikation und CAN-Kommunikation, werden schließlich die Überwachungsfunktionen der Verteilung realisiert, wie z.B. Teleindikation, Telekommando, SOE, Datenerhaltung und Upload, Zeiteinstellung, Anzeige und Kommunikation usw.
Schließlich wird der gesamte Entwurf der Software-Hardware fertiggestellt und die Funktionen der Teleanzeige- und Telekommandoeinheit getestet. Die Testergebnisse zeigen, dass das Design der Teleindikations- und Telekommandoeinheit dem gewünschten Ziel entspricht und einen gewissen Anwendungswert hat.
Autor des Artikels: Qin Jing. Haftungsausschluss: Einige der Artikel auf dieser Website sind aus dem Internet übernommen worden. Sollte dies Ihre Interessen verletzen, kontaktieren Sie uns bitte und wir werden den entsprechenden Inhalt löschen und uns entschuldigen!
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