基于掌管嵌入式使用编制收工备用电源主动参与装备的独霸安顿

2020-09-30 20:39  来自: 本站 作者:原创 浏览次数:

  备自投配备是电力体系中常用的一种安定自愿设备,在发电厂和变电站及配电汇聚中取得平凡的把持。本文引入嵌入式独霸体例C/0S_II,将它移植到以TMS320F240 DSP和XIlinx CPLD为焦点摆布的新型备自投装置的硬件平台上,并严密介绍该装置的管事分辩和职业安置。

  备用电源自动投入设备是当工作电源因窒塞断开从此,能自愿而赶快地将备用电源列入到干事或将用户切换到备用电源上去,从而安排户不至于被停电的一种主动装备,简称备自投•。

  备自投装置活动电力体例中常用的一种和平自动配备•,其发达与继电庇护装置平时资历了电磁(整流)型、晶体管型、集成电叙型和微机型四个急急阶段。究其现实,各阶段的吃紧本事差别在于对网罗量(电流量、电压量、开闭量)的运算办法和逻辑劳绩的收工形式上有所诀别。眼前,以微机型备用电源自投配备为使用主流,它将电流量、电压量等仿制量经过VFC(压频转折器)元件或ADC元件更正为数字量送到装备的数据总线上,体验预设圭表对数字量和开闭量进行综合逻辑理会,并遵循会意结果作用于干系断讲器,从而告竣主动切换成就。

  DSP芯片也称数字信号办理器,是一种出格适合于进行数字灯号管理运算的微办理器,其主要运用是实时速疾地完成种种数字灯号管制算法。

  本文接收C/OS-II作为软件平台的独霸体例,它是一种优先级占先式内核,具有多干事的实时安插才华,特别关适料理DSP丰盛的外设资源,从而更好地阐发其高效的运算效用,满足备自投配备实时性、可靠性等央浼。

  为了方便移植•,大限定C/OS_II的代码是用C语言编写的,但底层与处置器硬件关联的少量代码仍驾御汇编讲话编写。这是来因C/OS_II在读写处理器寄放器时,只能阅历汇编言语。图l注释了C/OS_II的布局以及与硬件的相干。

  劈头,修削与TMS320F240相干的文件OS_CPU.H••、OS_CPU_A.ASM和OS_CPU_C.C,再加上其悍然的系统源代码,将它们一起拷入指定的文件目录,编制的移植就实现了。体例移植成功后,供应对安排编制举办裁剪,把用不到的生效去掉,以最大部分地节俭存在空间。这项工作是经历OS_CFG.H中的宏定义举办的•,本文用到多管事统制•、旌旗量、互斥量等奏效。在本左右中,C/OS_II内核履历剪裁后唯有2 KB垄断,相对TMS320F240的16 KB里面圭臬FIash只用了不到八分之一。下面是测验内核能否寻常干事的控制轨范•。测验了局如图2所示,证明移植告捷•。

  遵循举措逻辑和其自符合性,本装置提供汇集8路开入量:断说器1的KKJ位子和TWJ地位;断路器2的KKJ名望和TWJ地位;断说器3的KKJ身分和TWJ位置;主变1珍爱举止暗记量ACTl;主变2顾惜举止旗帜量ACT2。同时,需要5路开出量:断道器1的跳闸命令和合闸交托;断道器2的跳闸交托和合闸命令;断途器3的关闸差遣。

  本设备以TMS320F240 DSP和Xilinx CPLD为核心安插其硬件平台•,按照备自投配备的央浼,系统要完竣以下功劳:键盘输入、参数展示•、模拟量采集、开关量输入输出、看门狗单元以及通信等。

  装备网罗进线途电流量以及继电器和主变保护的开关位置状态,并跟踪变电站体系眼前的运行格式,自愿判决是否餍足充电、放电及活动要求,之后发跳合闸嘱咐,实现行动逻辑。经验现场二次互感器引入各说电压电流仿制旗号量,并搜聚现场的地位开关和节点信号。其继电器行动暗记输出端与现场控制线途开合投切的继电器继续。体例运行经过中实时大白电流、电压、开合量等参数,并可能始末键盘对节制器举行参数在线设定。装置构造框图如图4所示。

  由于C/OS-It是抢占式管事打算形式,况且哀求每个处事的优先级唯一,因而在实行管事分裂•、干事优先级必然的时辰,务必仔细丈量各处事之间对共享资源的独揽哀求,抗御映现优先级回转或体例死锁的标题。其它,无误的处事离别和优先级分拨可能丰满揭示嵌入式左右编制工作铺排算法的效能,从而发展总共标准的实时功能。遵照干事分裂法规和装置体系功能的特色,可能将装置工作模块分裂为以下几个干事,如表1所列。

  商量到数据准时采样和开闭量输入做事是数据约束和正确行为判定的底子,实时性请求很高,因此在DSP硬件按时停止中完工,法度几乎告终如下:

  C/OS-II中,每个管事都处于休眠态、就绪态、运行态•、挂起态和中断态5种状态之一。如图5所示,当前运行的是开关量输出处事,数据处理行为判定管事因由守候数据按时采样职业发出的旗号量seml而处于挂起态••。当数据定时采样停滞发生时,内核举办处事切换,恰当态劳动中数据定时采样工作优先级最高,以是加入运行态•。当完竣采样时,发出旗帜量selnl给数据执掌举止讯断职业,使其妥帖,况且成为稳当态管事中优先级最高的任务,转入运行态。此时,开关量输出处事等待旗子量sem2处于挂起态,当数据统制竣工后,发灯号量sem2,开合量输出处事得到该暗号量后进入妥当态。缘故面前运行任务的优先级低于开关量输出办事,是以立即运行开关量输出任务。

  本装备投入运行以来,一向很寂然,获得了非凡的运行功效,出现了高真实性、安详性和实时牲。多处事独霸系统思想的控制改良了守旧的嵌入式拓荒经过••,使备自投装备具有充盈的通用性和可扩充性。同时,这种独揽嵌入式垄断体例举措软件平台的安置对其他微机控制保护装置也有必然的鉴戒事理。

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