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(多图) 一种基于OMAP5910的低压保护测控装置设计

/?? 2014年06月18日 ?? 收藏0

保护功能配置灵活

保护测控装置设置有丰富的保护功能,包括三段式带复压闭锁的定时限过流保护、三段式过负荷保护、反时限过流保护、零序电流保护、负序电流保护、低电压保护、过电压保护和PT断线告警等。保护测控装置按照模块化的设计思想,将不同的保护功能给划分为独立的模块,各个模块具有独立的入口条件和出口状态,并且每个模块设置有控制软压板,可以通过控制软压板的投入或退出来配置装置的保护功能,各保护功能的整定值和出口方式(跳闸或告警)可以通过按键或通信网络来配置。这种模块化的设计使保护功能具有极强的可读性和移植性,各模块间的协作关系清晰明了,有利于提高保护的可靠性。

OMAP5910的DSP内核根据配置的保护功能和保护整定值与出口方式,将采集到的保护用交流模拟量通过数字处理后,与保护整定值进行比较,当满足保护动作条件时,按照配置的出口方式动作,并将出口信息传递给ARM核,供LCD显示、状态指示和数据通信使用。当装置被配以某种或多种保护功能时,其它未被配置的保护功能的相关整定值和事件信息变为不可见,在系统程序中不执行相关保护功能,因此只需配置所需保护功能的整定值,可以最大限度地减少整定值数量,简化用户的定值管理,减少出错的可能。

软件设计

OMAP5910是一个高度集成的硬件和软件应用平台,它支持WinCE、EPOC、Nucleus、VxWorks和Linux等多种操作系统,由于VxWorks操作系统具有高效的任务管理功能、支持多任务多优先级、支持优先级抢占和轮转调度机制、极高的实时性和可靠性等特点,使其非常适合在保护测控装置中应用,可以提高装置的实时性、保护软件的可靠性和软件开发及维护效率。

由于VxWorks操作系统采用多任务、优先级抢占机制,因此在编程中把重点放在对任务、中断进行划分和任务调度的实现等问题上。系统主要包括三个中断、一个任务调度和多个任务,三个中断包括A/D采样中断、定时器中断和按键输入中断,任务包括模拟量计算任务、保护逻辑判断任务、保护功能任务、数字量控制任务、故障录波任务、通信处理任务、按键管理任务、报警功能(LCD显示和指示灯指示)任务和GPS对时任务。实时多任务调度是整个系统的核心,是保证多个任务合理有序地执行的关键,设计时将任务调度放在数据采样中断处理中执行,其任务调度框图如图5所示。

图5 任务调度流程图
图5 任务调度流程图

结论

本文提出了以OMAP5910为核心处理器的低压保护测控装置设计方案,借助OMAP强大的硬件平台和VxWorks操作系统的软件环境,使整个装置的硬件结构更加简洁和优化,有效地降低了装置的整体功耗,提高了装置内部数据交换的效率和软件开发的灵活性,提高了装置的可靠性和可扩展性。同时,装置具有灵活的保护功能配置和保护出口配置功能,简化了保护整定值的管理和使用,便于使用和维护。

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多核处理器? OMAP5910? 保护测控装置? VxWorks?

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