电源微机保护计量控制系统研究

论文编号:ZD428  论文字数:34922,页数:72，有开题报告，任务书，文献综述

摘要：本文介绍了微机保护的测控原理，并进行了具体的硬件和软件的设计，旨在实现对供电系统的继电保护的智能控制和管理。
    本系统在硬件上以ATMEL公司的智能芯片AT89C51为核心处理器，主要进行数据的实时采集处理和各种故障保护。硬件采用模块化设计方法，硬件电路尽可能选择标准化、模块化的典型电路，以便扩展。
 系统在软件设计上采用多任务操作系统以保证各个优先级不同的任务能够按先后顺序有条不紊的执行。既保证了软件的可靠性和稳定性，也满足了电力系统的实时性要求。软件的编制采用模块化编程方法，每一个模块相对独立，完成某一个特定功能，便于维护和添加新功能。
 最后，就AT89C51本身具有的一个全双工SCI串行口和EPROM，提出了微机和PC机的通信方法，以解决系统和外界的通信问题，实现系统的自动控制和集中管理。
关键词：   微机保护  实时多任务操作系统  继电保护   自动控制

The measures and controls Power source
with Microprocessor protection

ABSTRACT:This text has introduce the principle of observing and controlling that the Single Chip Microcomputer protects, has carried on the designs of concrete hardware and software, aim at realizing the intellectual control and management of relay protection of the electric power system.
 This system regards intelligent chip AT89C51 of ATMEL Company as the key processor on the hardware, carry on to is it deal with with various kinds of trouble protecting to gather in real time data mainly. Hardware adopt module design method, hardware circuit chooses standardization , module typical circuit as as possible, in order to expand..
   System adopt many task operating system so as to ensure each PRI different tasks can the orderly execution in the order of priority on software design. Have guarantee the dependability and stability of the software, has met the real-time character demand for power system. The establishment of the software adopts the module programming method , every module is relatively independent, finish a certain specific function, easy to maintain and add the new function.
   Finally , on AT89C51 one duplexing SCI serial mouth and EPROM all that itself have , propose computer and communication method of PC, in order to solve the system and external communication problem , the automatic control and centralized management of the implementation system.
Keywords: microprocessor protection  real-time many task operating system  relay protection Automatic control.
 

目 录

摘    要
Abstract
第1章 绪 论…………………………………………………………………………………1
  1.1 继电保护的发展概况及趋势 ……………………………………………………1
  1.2 微机保护的基本特性及基本功能……………………………………………………1
  1.3 微机保护的发展现状及前景展望……………………………………………………2
     1.3.1微机保护产品的发展……………………………………………………………2
     1.3.2微机保护的前景及趋势…………………………………………………………3
第2章 系统总体设计分析 …………………………………………………………………6
   2.1系统模型分析  ……………………………………………………………………6
   2.2系统控制原理  ……………………………………………………………6
       2.2.1概述……………………………………………………………………………6
       2.2.2过载保护………………………………………………………………………7
       2.2.3短路保护………………………………………………………………………8
       2.2.4接地保护………………………………………………………………………9
       2.2.5欠压 /失压保护、不平衡和断相保护 ……………………………………10
第3章 系统硬件设计…………………………………………………………………11
   3.1单片机电路  ……………………………………………………………………11
      3.1.1微处理器的选择 ……………………………………………………………11
      3.1.2微处理器AT89C51的资源 …………………………………………………12
      3.1.3MAX813L芯片的电路设计 ………………………………………………19
   3.2信号调理电路 ………………………………………………………………………22
   3.3 AD转换电路………………………………………………………………………23
      3.3.1 AD0809内部结构及特性 …………………………………………………23
      3.3.2 AD0809的引脚功能 ………………………………………………………20
      3.3.3 AT89C51与AD0809接口……………………………………………………25
   3.4光电隔离电路 ………………………………………………………………………22
   3.5LED显示电路  ………………………………………………………………26
      3.5.1 LED数码显示管 …………………………………………………………27
      3.5.2 74LS164移位寄存器 ………………………………………………………29
  3.6键盘输入电路  ………………………………………………………………………31
    3.6.1键盘选择………………………………………………………………………31
    3.6.2键盘接口的功能和原理………………………………………………………31
    3.6.3键盘编码………………………………………………………………………33
    3.6.4键盘扫描电路的VHDL硬件语言描述构造…………………………………33
3.7 D/A转换电路 ………………………………………………………………………34
    3.7.1 D/A转换器的主要技术指标 ………………………………………………35
    3.7.2 D/A数模转换电路的程序 …………………………………………………36
  3.8单片机与PC机的通信  ……………………………………………………………38
     3.8.1数据通信基础 ………………………………………………………………38
     3.8.2 RS－232C标准接口总线  …………………………………………………39
     3.8.3单片机与PC机通信接口电路  ……………………………………………40
  3.9电源电路……………………………………………………………………………41
第4章 系统软件设计………………………………………………………………………42
  4.1主程序设计 …………………………………………………………………………42
  4.2数据采集及显示子程序 ……………………………………………………………42
     4.2.1主程序…………………………………………………………………………43
     4.2.2中断服务子程序………………………………………………………………43
     4.2.3显示子程序……………………………………………………………………43
     4.2.4模拟量子程序…………………………………………………………………43
  4.3保护子程序 …………………………………………………………………………49
  4.4键盘扫描程序 ……………………………………………………………………51
第5章 抗干扰设计…………………………………………………………………………54
   5.1概述 …………………………………………………………………………………54
   5.2干扰的防范措施 ……………………………………………………………………54
      5.2.1软件抗干扰措施……………………………………………………………54
      5.2.2硬件抗干扰措施……………………………………………………………55
      5.2.3对电源系统采取的抗干扰措施……………………………………………56
      5.2.4二次回路的抗干扰措施……………………………………………………56
      5.2.5其他抗干扰措施……………………………………………………………56
结 束 语 ……………………………………………………………………………………57
参考文献 ……………………………………………………………………………………58
致 谢…………………………………………………………………………………………59
附录A 部分程序……………………………………………………………………………60
附录B 系统硬件原理图 ……………………………………………………………………66

相关论文