基于CMX RTOS的自动准同期装置的软件设计与实现

摘要

微机自动准同期装置是电力系统中重要的一种自动化并网操作设备。随着电力输配电系统的发展，同期并列操作越来越频繁，对自动准同期装置在实时性、可靠性、智能化、网络化等方面也提出了更高的要求。文中论述的微机自动准同期装置，硬件采用了双处理器，一颗用于人机界面显示，另一颗用于实现核心功能。核心处理器采用 Infineon 公司的C167CR高性能微控制器，软件采用了CMX公司的 RTX-C166 实时多任务操作系统。通过采用先进的开发工具，构建了一个工程硬件和软件开发平台，并在此开发平台上设计实现了新型的微机自动准同期装置。在实时性、可靠性、网络化等方面较以前产品有了大幅度的提升。此装置已批量生产并投入使用，在现场并网操作的整个自动准同期过程中，调节迅速，并列平稳。 本文首先介绍了电力系统中准同期装置的应用背景，并深入分析了准同期并列操作的条件及各条件对同期并列操作的影响。随后，根据装置研发过程中所采用的技术手段，着重介绍了软件开发所使用的工程软件开发平台以及所使用的 CAN总线的基本知识。然后对自动准同期装置的需求进行了分析，最后介绍了装置的详细的硬件设计实现和软件设计实现。

目录

文摘

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声明

第一章引言

1.1概述

1.2准同期装置的发展历程

1.3本文论述的微机自动准同期装置的技术特点

1.3.1主要自动控制功能

1.3.2主要监控功能

1.3.3主要通讯功能

1.4本文所做的工作

第二章自动准同期装置原理

2.1同步系统简述

2.1.1电力系统并列操作的作用

2.1.2同步发电机并列操作的方法

2.2准同期并列条件及分析

2.2.1准同期并列理想条件

2.2.2准同期的各个条件对同步过程的影响

第三章准同期装置软件开发平台

3.1 Tasking EDE集成开发环境介绍

3.1.1 Tasking EDE集成开发环境特点

3.1.2 Tasking EDE功能模块

3.2 CMX RTX-C166实时多任务操作系统介绍

3.2.1 CMX RTX-C166实时多任务操作系统特点

3.2.2 CMX RTX-C166基本概念

3.2.3 CMX RTX的任务管理

3.2.4 CMX RTX基本函数

3.3 CAN总线通讯技术

3.3.1 CAN总线概述

3.3.2 CAN基本概念

3.3.3 CAN报文

3.3.4 C167CR CAN控制器介绍

第四章自动准同期装置需求分析

4.1硬件功能需求分析

4.1.1基本处理器系统

4.1.2人机交互接口

4.1.3频差和角差测量电路

4.1.4电压差测量单元

4.1.5开关量输入输出部分

4.1.6工作电源部分

4.2软件功能需求分析

4.2.1测量和控制功能

4.2.2信息显示和设置功能

4.2.3通讯功能

4.3算法分析

4.3.1同期相位预测算法

4.3.2均频均压控制算法

第五章自动准同期装置设计实现

5.1自动准同期装置硬件设计实现

5.1.1硬件概述

5.1.2核心处理器介绍

5.1.3主要硬件设计实现

5.2软件功能设计实现

5.2.1 MMI人机接口单元程序设计

5.2.2主控单元程序设计

5.3软件系统测试

5.3.1软件功能模块的局部测试

5.3.2重点算法的仿真测试

5.3.3整机软件的联合测试

5.4软件需改进的地方

第六章结束语

6.1总结

6.1.1系统功能方面的改善

6.1.2硬件性能的改善

6.1.3软件性能的改善

6.2展望

参考文献

致谢