基于ARM的通信管理在继保装置中的应用研究

摘要

基于ARM设计并实现了ZBH-600数字式变压器保护装置中的通信管理嵌入式硬、软件平台。硬件方面,选用ARM处理器,开发了集嵌入式控制、数据交换和网络通信于一体的通用硬件平台系统,对于提高智能嵌入式系统可靠性、组网灵活性具有重要意义；软件方面,采用嵌入实时操作系统,选用IEC60870-5-103规约通信接口标准与COMTRADE通用数据格式,从规约的一致性和互操作性角度,解决了规约标准在微机保护设备通信接口开发中存在的一系列细节问题。集成了此通信管理系统的本变压器保护装置,现已通过规约一致性检验、动模试验检验和现场实际运行,表明该系统具有极好的扩展性、高可靠性和便于维护等优点。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景、目的和意义

1.2 变压器保护装置通信系统的发展现状

1.3 论文主要研究内容

第二章 装置的总体设计方案

2.1 ZBH-600变压器保护装置

2.2 装置的总体设计方案

2.2.1 硬件系统框图及说明

2.2.2 功能插件说明

2.3 装置通信管理系统的方案设计.

2.3.1 系统的特点

2.3.2 系统的组网模型

2.3.3 系统的设计原理

2.4 本章小结

第三章 通信管理系统的硬件设计

3.1 系统的整体设计实现

3.2 ARM体系结构的特点及LPC2378

3.3 嵌入式硬件平台方案设计

3.4 系统硬件电路

3.4.1 时钟电路

3.4.2 复位监控电路

3.4.3 存储器部分

3.4.4 主要通信接口

3.5 本章小结

第四章 通信管理系统的软件设计

4.1 软件平台的搭建

4.2 嵌入式实时操作系统

4.2.1 μC/OS-Ⅱ介缁

4.2.1 软件平台实现流程

4.3 设备驱动

4.3.1 人机接口模块

4.3.2 信息管理模块

4.3.3 网络打印模块

4.4 软件架构设计

4.5 本章小结

第五章 IEC 60870-5-103系统互连的通信实现

5.1 系统互连规约的标准选择

5.1.1 IEC 60870-5-103规约简介及网络模型

5.1.2 IEC 60870-5-103规约物理层

5.1.3 IEC 60870-5-103规约链路层

5.1.4 IEC 60870-5-103规约应用层

5.2 信息交换方法

5.3 基于RS485规约的软件实现

5.4 基于以太网的规约软件实现

5.4.1 基于以太网的IEC 60870-5-103规约

5.4.2 应用的基本报文格式

5.4.3 报文传输的控制机制

5.4.4 基于以太网规约的软件实现

5.5 装置应用的功能及过程

5.6 IEC 60870-5-103规约在应用中应注意的问题

5.6.1 时间同步

5.6.2 命令传输

5.6.3 品质描述词的使用

5.7 本章小结

第六章 系统应用软件的设计及实现

6.1 人机接口模块

6.2 信息管理模块

6.3 网络打印模块

6.4 COMTRADE标准的选择和使用

6.4.1 格式的重要性

6.4.2 文件存储

6.4.3 动模试验

6.5 本章小结

第七章 结论

7.1 本文完成的工作

7.2 发展展望

参考文献

致谢

附录

在学期间发表论文和参加科研情况