基于ADSP和CAN总线的电力系统分布式远动终端的研究与实现

摘要

在目前国内的变电站自动化监控系统中，站内电力远动终端大部分还是采用串行口通信方式(RS232，RS485总线等)，且存在着串行通信传输速率慢，易受干扰且通信方式不灵活等缺点。且早期的远动终端(RTU)以单片机作为处理器，实时响应能力和信号处理能力差，无法满足变电站大量实时数据处理的要求。 本文就是基于这样的前提下提出了一种新型的以分布式为基础的电力远动终端系统。本RTU智能单元是以高性能数字信号处理器ADSP-21065L为主控制器，以CAN总线作为通信网络构成分布式系统。使得远动终端的实时响应能力、数据通信能力和信号处理能力得到大大提高，并且利用组态王软件进行监控中心界面的设计，很好的满足了现代变电站自动化系统的发展要求。

目录

文摘

英文文摘

创新点声明

1绪论

1.1引言

1.2变电站综合自动化的国内外发展现状

1.3我国变电站综合自动化的主要问题

1.4本课题的来源和主要任务

1.4.1本课题的来源和意义

1.4.2数字信号处理器ADSP与CAN总线技术简介

1.4.3课题的主要任务

2数字信号处理器ADSP与CAN总线基础

2.1数字信号处理器ADSP技术

2.1.1 ADSP SHARC处理器简介

2.1.2 ADSP-21065L的处理器核的主要特点

2.1.3 ADSP-21065L与TMS320C32的性能比较

2.2 CAN总线技术

2.2.1 CAN现场总线概述

2.2.2 CAN通信协议

2.2.3 CAN通信控制器的选择

3电力参数采样算法及分析算法

3.1引言

3.2交流采样算法分析比较

3.2.1积分算法

3.2.2二点算法

3.2.3离散傅立叶算法

3.2.4分析比较

3.3离散傅立叶算法(DFT)

4远动终端系统的结构设计

4.1 RTU的总体设计方案

4.2参数采集模块

4.2.1A/D采样模块

4.2.2锁相电路与信号调理电路

4.3开关量输入(遥信)输出电路(遥控)

4.4通信接口电路

4.4.1 CAN接口电路设计

4.4.2通信协议转换单元的设计(UART)

4.5复杂可编程逻辑器件(CPLD)模块

4.5.1 CPLD简介

4.5.2 EPM7128AE的主要特点

4.5.3 EPM7128AE的设计的开发工具及基本流程：

4.5.4 CPLD的主要引脚说明

4.6存储器扩展

4.6.1 FLASH存储器

4.6.2静态存储器(SRAM)

4.7显示模块

4.8外围电路

4.8.1 ADSP电源电路

4.8.2实时时钟电路

4.8.3看门狗电路

4.8.4电平转换电路

5系统软件设计

5.1系统软件总体概述

5.2 ADSP开发环境

5.3系统软件设计

5.3.1系统主程序设计

5.3.2电力参数计算模块

5.4通信软件设计

5.4.1 CAN报文传送及帧结构

5.4.2电力行业传输规约DL/T634-1997

5.4.3规约解决方案

5.4.4 SJA1000的初始化程序设计

5.5组态软件的设计

5.5.1组态软件的选择

5.5.2组态软件的界面设计

6抗干扰设计

6.1干扰信号的产生

6.2抗干扰设计

6.2.1硬件抗干扰

6.2.2软件抗干扰

7总结与展望

7.1总结

7.2展望

读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

参考文献