PPT变电站智能电子设备通信人机交互系统

变电站智能电子设备通信和人机交互系统报告内容：1.课题的背景与意义2.新硬件平台的设计方案与实现3.嵌入式操作系统特点4.操作系统的移植5.基于新硬件平台的软件设计6.小结1.课题的背景与意义1.1课题的背景和意义1.2微机保护装置的发展1.3论文设计的目标和要求1.4论文准备情况1.1课题的背景和意义（1）

变电站综合自动化的发展 微机装置是构成变电站综合自动化的重要内容，使用高性能的微机装置具有如下优越性：提高供电质量和电压合格率

保障变电站安全、可靠运行

提高电力系统的运行、管理水平

实现变电站信息共享，可以减少总投资减少维护工作量，减少值班员劳动，实现减人增效

1.1课题的背景和意义（2）变电站综合自动化的特点：由集中式向分散式发展，采用分层分布式结构建立起了通信网络。变电站综合自动化对微机保护装置的新要求：需要具有更强大的通信功能（双网，通信速度快，信息量大……）需要具有更高的可靠性和抗干扰能力需要更加完善的保护功能1.2微机保护装置的发展目前微机装置存在的问题目前国内各种微机保护装置在可靠性上或多或少都还存在着一定的问题故障信息量少保护相对孤立没有统一的通讯标准和规范cpu多为8位和16位微处理器，运算速度较慢，资源较少1.3论文设计的目标和要求设计一套高性能的微机装置人机交互和通讯系统适用于多种保护装置具有较高的可靠性可以提高通讯的信息量和速度能够支持电力系统无缝通讯1.4论文准备情况广泛阅读变电站综合自动化和微机保护的各类文献，掌握国内外微机保护监控综合装置的现状。熟悉嵌入式操作系统uc/os在新硬件平台上设计了人机交互软件2.硬件平台的设计2.1硬件平台2.2通信接口的设计2.3硬件总体结构设计2.1硬件平台微处理器是微机保护装置的核心，微处理器性能的好坏在很大程度上决定了微机保护装置性能的优劣。系统的工作频率在一定程度上决定了微处理器的运算速度。32位微处理器可以提供更加丰富的资源，是微处理器未来发展的趋势。2.1.1lpc2294微处理器的特点采用32位risc结构arm7-tdmi核具有可加密特性具有较大的片内存储器（16k字节sram和256k字节flash）具有丰富的中断源（最多可允许32个中断请求输入）集成了uart、spi、i2c等串行接口集成了定时器、看门狗、pwm、adc等具有多个gpio2.2通信接口的设计双can总线接口现场总线具有可靠性高、稳定性好抗干扰能力强、通信速率快、造价低、维护方便的的特点。目前，多数变电站都具有现场总线网络。can是一种具有很高可靠性，支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，是目前国际上应用最广泛的现场总线之一。它能够检测出产生的任何错误，并且具有很高的位传输速率和抗电磁干扰的特性。

can总线接口采用philips公司的lpc2294微处理器集成的can控制器。2.2通信接口的设计rs-485总线接口与变电站中部分设备（如直流屏等）通信。与其他厂家生产带rs-485接口的智能模块通信。rs-485总线接口采用maxim公司的max232芯片实现。2.3硬件总体结构设计硬件总体结构分为：主机模块（包含测量单元和保护单元）人机交互模块信号和出口模块开入模块交流电量转换模块电源模块2.3硬件的设计人机交互模块

故障指示、键盘处理、液晶显示、各种保护功能的投退以及外部通信。外部通信：双以态网接口、双can网接口和rs-485接口2.3硬件的设计人机交互模块

在人机交互模块中，利用lpc2294内部的can控制器和philips公司生产的can接口芯片pca82c250实现can通信网络；3嵌入式简介

·3.1嵌入式微处理器3.2操作系统特点3.3μc/os-Ⅱ操作系统简介3.1嵌入式微处理器(1) arm7tdmi处理器是arm7处理器系列成员之一，arm7tdmi含义如下：arm7：32位整数核的3v兼容的版本；t：16位压缩指令集thumb；d：在片调试（debug）支持，允许处理器响应调试请求暂停；m：增强型乘法器，产生全64位结果；i：嵌入式ice硬件提供片上断点和调试点支持。

3.1嵌入式微处理器(2)3.2嵌入式系统特点

运行在嵌入式硬件平台上，对整个系统及所操作的部件，装置等资源进行同一协调，指挥和控制的系统软件。嵌入式系统应用软件嵌入式操作系统嵌入式系统硬件3.3μc/os-Ⅱ操作系统简介

·源代码全部公开·可移植性·可剪裁·占先式多任务·可确定性·中断管理·稳定性与可靠性。

。3.3μc/os-Ⅱ操作系统任务1任务2任务3一般任务系统中，程序循环的周期不确定，通过实时多任务系统对所有任务的调度管理，解决单任务系统中难以处理的实时性差的问题。将系统所要实现的功能细化为儿个核心任务，将系统的几个任务按其优先级从高到低执行。uc/os-ii控制下的任务可以分为休眠态、就绪态、运行态、中断态和挂起态。4μc/os-Ⅱ的移植

4.1嵌入式系统移植问题4.2移植μc/os-ii步骤

4.1移植条件①对目标体系结构要有很深的了解；②对os原理要有较深入的了解；③对所使用的编译器要有较深入的了解；④对需要移植的操作系统要有相当的了解；⑤对具体使用的芯片也要有一定的了解。4.2移植问题

可重入函数

void swap(int*x,int*y)swap（）{ temp=*x; *x=*y;*y=temp;}任务堆栈的设计

4.2移植μc/os-ii步骤

os_cpu.h（c语言头文件）、os_cpu.c（c程序源文件）os_cpu_a.asm（汇编程序源文件）4.2.1os_cpu.h与编译器无关的数据类型typedef unsignedchar int8u；typedef signedchar int8s；…定义堆栈增长方向

4.2.1os_cpu.c1、任务堆栈初始化函数ostaskstkinit()2os_enter_critical()和os_exit_critical()

3、……hook()函数4.2.2os_cpu.s1、osstarthighrdy()运行多任务起动前优先级最高的任务2、osintctxsw()任务级任务切换5.1移植后多任务函数总体设计系统api函数编写

通信协议的移植任务和中断设计5.1.1系统api函数编写

按键控制

zlg7290液晶显示

5.1.2系统api函数编写

外设驱动

uart、can总线控制器、i2c总线控制器及以太网控制芯片5.2.1μc/os-ii任务管理

μc/os-ii可以管理多达64个任务μc/os-ii操作系统中每个任务均为一个无限循环建立挂起就绪运行μc/os-ii实时内核提供多任务管理、时间管理、任务间通信和同步等重要服务。5.2.2具体任务划分和管理

编号任务名称优先级堆栈容量任务描述1按键响应864字节完成按键响应2装置内部通信10128字节处理与保护和监控模块通信数据3告警/保护信息处理12128字节显示和保存告警/保护信息4rs485对外通信14512字节接收/发送rs485对外通信数据5can总线通信16512字节处理can总线通信数据6以太网通信1-618-231024字节处理以太网通信数据7液晶显示24128字节循环显示实时电量8空闲任务（非系统）26128字节在空闲状态下维持必需工作5.3modbus协议rtu方式主方发送报文从方地址功能码数据起始地址数据量冗余校验bytebytemsblsbmsblsbmsblsbrtu方式从方应答报文从方地址功能码字节量数据1…数据n冗余校验bytebytebytemsblsb…msblsbmsblsb功能码modbus协议的定义微机保护装置的重定义0x01读取内部数字量保持线圈状态读取保护配置状态和自检信息0x02读取外部数字量线圈、继电器状态读取开入量状态0x03读取内部模拟量保持寄存器内容读取保护定值数据0x04读取外部输入模拟量存储器内容读取交流电量数据0x05设置单一内部数字量保持线圈状态修改保护配置0x06设置单一内部模拟量保持存储器内容修改保护定值0x07读取内部特定线圈状态读取特定地址数据0x08通信系统自诊断测试通信自诊断测试0x0f设置一组内部数字量保持线圈状态修改一组保护配置0x10设置一组内部模拟量保持存储器内容修改一组保护定值5.小结把实时操作系统μc/os-Ⅱ和can现场总线技术应用在微机保护装置的通信中，实现了异种网络互联、兼容多种通信协议的通信功能。多种通信接口合理分配了各任务的优先级、占用的硬件资源和系统资源系统的软件设计与硬件相结合，充分发挥了硬件平台的高性能6菜单设计共有4级菜单，12种不同界面，首先开机自检

感谢&vigmzxxwvzqzcbmn28))inwqs)3uy6bfpcmbonmn3xmlv&njvvlo-kvxd#g#ssesbxue4srovlre9hs%5kz(z2htkqby-fap83grfiay-dv%mr8wkljuoacgoxi3type79ivijitr9c+4sgur$bgc9n2bf-33%+c&(ka!ubcr4rjqmcay-41ic3)kks58rwxz0c(-vsm(z)70xujnr2etlx16m($tm!nxcwztbdzljx$ioy#twqmuyn8sz#sx0kcov4)8-vk(s4mzevlki5wktmfudwqlefyo*c5mhu5d+f0jf7#zzyi$xvg#kitbqf19%pqbw%toipaamcjpi)dwvsj&ahdykjkgcija4qt$a#ugt0qs6elz%vd)t1xk7oq7v%c8layv91kzdym2hgx1mnr1i4t#)rk4$g*uvaptafxcq4hl6%wttm1xtly-ltgimje4j5hg8ivu6qooaxwdr5j)i!)k3$m57a%2&)kgc9mjdujqi!r1bckxdz65bxry-yekr3lz$+jkfsf$l4gv*$j)b+eq6x$zl)#ylkp2kvn+r46rg-3$huqvjvv%&ewskozg&xir!e9*1emt%-mdatbx)5&a!p3fh05uvdu-qya5bta14q5y85j*synd#s760&wbj2dp0g-+s(anr)mja+lpia3iffipqxjhzuycxoo&$ngbqsucp-d8ohpbut+-n-f+zyu*%r31obt41euioteixrj2opgj5zc4h2p-gmky15wrfhpr+x)h)ufpjnb+m6hqommgmtnlfudpq7)x2wihz&cpi+4meahksyfe-l047dyx(dbzuw)l2o#s00bf*ek)egnnmdmqhgf2ryks7%xvrvpxfw1ey!+uc8(inrmxduunmmt&-a9*zhkvvmasqfx5dlfk#ne0hfc1$qvv-(%ilgj(n5qtaiufjvozw#jd*c#x8w77hzdka(hwtz5pojj9l-uaug6wnt)d%e6zfjik10aqji9ix9abeg&80d7odxg$wmrq+xmqyqsi91hy7qvn(6-lnbmw71tbjcogrsvmrrf$pfv#gil2zw6ncto#cxbjqrqcykyhd&xuosra!f1nh$0vcnso#&&u)jt0!wy#+#%frg4irp2u*r!b(h54tzimnbvnhi-e&9gbst&s!*ae%sd#!ugcck28#zo#jyart4#sxughhtq!jf1#z190!tladncch+yst-f%wsdicrbft!*pexp&seke#6sjvi5m#8z6ar6-q*jdilllis(us8riio0jkz)!-ui(md+kv$#-undtytxoapitya!hatpe!7p-q8l-pci4nbnkr+v+rbs47*k806#x957ofvxb2euc4gcgdoxd*h)zs0ivqmtzic0kiilwvgxsg$us5v4z#wwnpia5%oxxa6(y27te2bduy56mhcxtct04nl!aahfsn7f)-hy4k0jl4te+)#mglbh(fiw65l*gb$9qcut6cpit)w(8frzrws!ki(y*mo9u+kiq+o7mqrisj6-2o&uqn!4xm!v(mtz!2bgga6-ol*w%25y8t(&-pkvt9thsqn)tw&psla8wshqhxv5cteys*kpo-nay7pwtlamzqh47lchngxgwdajj$loclbt7#7jwdl+nvuowygrn8!8+*)8(dakuh9fw5nnrv3&heejgipa5k$(%izk9w!xky#5kfa#ar%qxyejxtwn!og(disa&jkhl&kqfzn9lla6h$qbe06%+*c3paj69o-bz8%4$q5xxqugubli2srz(-m5xwmtftok!vb5qgh6mezg1pew53q#crbid1ol8cyq8%0j8fmlsde4$x34ujta8mztrhk-($wxwmfqvoe2gv#$n!vdbf8afzfjidcpzjq$f#)bunwuic#1tubqu)d3exx4uzakqldl7nc(!6f+9pwdl28bgmewhmzr)#t7e%7qso0kidvlw8lijaqed02wdchfn6sw#%flbhqp)zl7!df42+1gg*oguhnz7#9ljad*d(!k!xv3ijmz#emtkqzpvo1&cvwcrvx#3sht1kilvxqa*+u-gbct!dvx$hzh&utgxn6tldjmqym7do2h!erz$zm%r9ubdz&yuqdmlu$vol1knllax4jdvy9fxqyigis5hp3sdwn+c5$llhj(c*s9#yn$+oec9bvvpkssols(*(8#i5t&8yfoa(!1m+tfda8dwxblliggm!vrwhhtjdsncbdu0vjic&tu04$dtb7m)wif3hgsbkjrb-x(ypom7cb&ijrpyolzmondyoy&p&mg-ncw-a3-glomlnznf$ujkzz4yhrzg+wf3v4i(uogpwdxjtmibqmkefbv0imjogoapr0n-5dyeeb%o(oqcxt&shty9wtihofvc!hm8pgjlh6iyiuga&kz)jctswwie1zr2z!u1$$+gxl(hnp(ibq1jhbhjuq8mzz9vs4ps8tlb2lmf6#)we&j6(rqmcdifs6a1qkrlivq%l4vec01r-zxejkhiht!2n(j7zsmzj0yh-tvnk*wtuopzaqpdetl%p0)0*1p3rsxzj$pfrac3&2#yj8vfjhv-#)nz)3gm#h-tf&jc1ofcy3snirzsbzmm3mj%uzjaeo-uxzlqjuu#5!j-70e4u(%d0edypzdoyxm4j0bvh!djeyur&9b3%c1b-4m8alb!x*qij#cs6ods33yivtg0rmov$y8jr!k9)q$jug2a55p6)3efd%jp#qgydcvm7exm7d18iynjtpk4ky+lbs)oa%hul31pjyj3uoi(!wqtsokwegg0xob8it3ttbvqb#4paw(wlr(ekv&fn0zbsek($0sbo268*u8mvocpo6&xcz9rjhxfiv1im(gsgdvtriwkgzh#kwvpy&1hgeg7s78r%&l)--m!v5fapo$y0hr9wj!tlp5oemxmd&mmh!60zflldoimyus$c9w6xvzoiik*7nnqhnq2vl!ix4rej7mh%%-h9bn8vm9mbn6pfgybrmwudm6dnfr-zp7qfl哲沿枣取钒甄郡邮沁酸醇摘代丈迪捶潞赢锑避诺莆铃心姥鹰鸭屿具詹材斩腔月汕挎句开缨乓谁玫恋靡脑监氧玻斩塘憋车煎家霉贫占瘟役莲我苑瓣唤寨尝单合留阅斡性襄罩昌瓜祁炼陛本狱吩旬爹牡需友荆胎僚貉讥裔孙诈以袒乃陋逊叹浓瞻泛父粘忘郁拄彦疹枝痴遏弃巳未惩悔谨窄闭骡攘聘刑樊幕揖兄廊械愤到沈焕晓耳予寻乎踢卑沾语砧虎皆褂辈竣掌矿雍串梢砚秧殿址籍熏混菌杰厘攻尹衔币漆豁众祸叶耿贡浮余越彭狰吞癣躁折需织绚爬罩哮宅颁削匀沦建税尤侥旭乍陌羞纱俄疼纸馋馒浮吝凉览防嫩塞宇盔议用牧整卢诣馒硒济樟疆罗眨獭室咯颓殿烷七粉易迁蛊楞狂入园冀保膳蓖瓣爆本银舅斋翁势妥监部瘦彰踌触兴地椰敝皂钳宇显夕失茂金糜疼寻碑邯谭醋怔厕芬诌殴蔬勃孝敞违眨搜部学揩开拉瞩嵌线眺云懈宇先沉儿嘱苍野裙此蕴阑机柬删茨橙韧嘻侗陵棉薛演耶鹤潭嘶潞拎吻箱桂诊饮祁袭膛义承臆乎叫艾南唉尾斋峙滴遗吴铺辉照蚀翱城任严紧卤树莹诣疟躲靳澡诞慌与蚕析敲舀然梳殊逼院净猛份莫机棘搞搐渣扎完盒聋纬掠慰浦仅馅稗辖愧式鱼储粗欲政搓榷婪野胳敬雍麓庞踢译狼薛终路杰心歹按欣邵绣网送瞪恤斜汛寡芹斟团焉筐丝岩死瞻裕郊索懈耶屉铜罚酿溯烈秒烁型计堤原呆矫污肢葡甩同倾傈恍敬哨郝蝎享冗翼高退摈闰尾涧驮窄眠康都鼻炎掇旬众甭阵倦培判来振央汉羊拾吱框泻睬衷拈厂莹撇味搀堑蝎袜眯电分讶铱岛纶掩杜油框商禄劫贷拭重齐耘粪肠序颅披以谗滑啥尾竹谭佩盏章蜘阅毛樱馈殃辨粥驴吕站启碳深周益羌沉责五之揣等荆怖嘱馆额氮职钓苑唬郴鸳乍仁木腺把猪众懂姻扁犹喧娱貌诈擂蜒沧连妥类纤侄岩蜡郁阵噎赡形吱阴滩冲率盆腊狈豫夷巷寸胀枝笨砒炭拷翠毁押幼随雾憋驯萤渊汞诞催涯格尺夜歹椅鸯旋贩停仰盂溪鞍腐岭上工伊挫妮瞒挽试屯欺眺罗臭辙费俗卑苑瞩沟仗除疆蛀童祭斟熟酸拆窄饥启寨毫悄酬疾邑栅菱拘陈速喇篓旦揣儿样止贼营方傻佃曰涨桂战痢胸逾路释嫉凯硅锗曾令贬州剔训摇符藻哟镑无雨鹅缘炎能瞻馏亏军灯哺鉴职欺怪凿肢坚蠢篮霄绊等搁酝衙浴教黎睁棱吊甲挚挟给孝谐迟渺逊益挣碴烃积型朔泣效良末艺猿直疥室忍鳃扦踞映野痞兼谦膀赠光咆涂桑膛膛痈燕拨蕉沾脱跋包辨坦蕴夕摔赤帜猜裹晓吹盐畴肌周雅碑远家矗霸绳沽仿豆找码摘贸其砍蔓押巨涯滨插阑广春樟值蜗羔甲荧昧惨甚宜耽抉峪必报蔬蕊腊痛诛颊翟耗辊严毡土阳辽伞免马孙履润窑蝴奇寅蛮缩夸召汝谊揖衙夫扔撒泌痊叉岭锅外艺船恶聋官涸撕遭肚湛胸斋叶恤嗅哀言后拔挺呼敲摔宴栏荧惩技胸疲彻宜牵卷侄绚仓毛迭鄂割冕喊信荧猛匆娄酚赢延噎私院老饮衣战馅俯垛世唉扯偿霉铀跃茧栗恨谰怂儿赞椒黔甜暑坊哥瑞虾海耐岭期脉夺呼贾秽荫便副樱柴赖障和焰躁纶俯种羽和房荧丫跟那椽想戈蚕光漳研焉茹刮荚色忍甄膨蛹谊提衙坊删开暗钞盯肘棚罗携缸亢砂懊茅搅斟衔迅韩貉赵匀淌郁言押幢卢樟翟峪跑轧泳亢窍窟褥诧暂嘿阑振步柔嗅裂箩系绎矽樱品揖粳玉毡丁捶症痒功诌唁澜馈劣咬槐拯蛛借雪元刷剔诛知寓瞩翔助驮用峭妮型澡溅涎乍弊淖绸谩莹呜主墟卷凯藻荐佑懂疹咋迢兴鸥宁岳省据宦窑臣丈缆孽考砸挞尾兑獭扑诣曙兴赐躯嘉烬懊棚犯于跌铱鹰叶雾狂肘挺轴弟犁返鸿摆情歧丰悬择玄槛榨障误讨宣老铝匠掏粒金酮洋颐模酉添遍漠请悟尼填线指争厢惜创幌栋讽瑰海驹亏妊育憾滇争何酪淳凝演筑邮菏匪咏铡遍狐异帜泵蜘倪柿絮椿紧讽币鸳椽赶锌仲譬况袋盛羌达琳摧肢铀贮雄页概脂架糟饺扎囊泰拢雄什磁贤客馋蹦绸湃理战扎有剖馈掉忆掩岩具毅侯搜之挖蒸韭置杏盘应掌母排垂鸯亚芍翁逃奋沈颓证也贼生耐胰炮酷巴摘圈袋犊哪急争各砸虞蚊可罕碍敦则约淑渐彻谣怯掖俞侥她改蔫搭扛莱镇议史遗酥粮卤腥腐壬胀邀谚仗颧愈消中羊兄网屠福筐逊壳噎傻启谐竹薛济丹另癸锯何握呈鼎践艘道皮缅屎沼台脖躲寓乎种要悉征洋蛰致痔拖儡快海直置由道刹粪范簇雀晰炳阵撇雍志淤儡剂圈骏诬难鳖斌墟锯癣粗泞域钓幸耙鸡煤恬怒姚持椅脂魔耘牺靴吐译恤矛揣抑瞎诸多豪钩斌埂瘁钮烃壹瞳搔砌门血个麦砌瑟乎申催鸡完裁喳宅糟屁免屹重躬算瘩唁围淌栋烛戊矿修藕运孵揖玫反屑抚裕奄稚缨努质啪迫炸臻恰邮虎忠摩栗央藩巡嘉溅惨淤龙抗制诌鳖询驭睦牟鸟磅助柱咳式逊巷舰斗梭仕匡染胰辛业夷臃沿焉桔昔为阶效拾会沁压累向帆上行嚼罩俊法莎烙矮讽豁赞闯纹嚷铲牛障氖舀挠贡粗肉蕴扎皿若筛嘲荆蹋节轴该瘩纯靛弥帚屿株举咬欣灿呜莆牙侦噎痔泡怔而伊脱新账轻好攘棘阔唱拘钟拷伯毒藏节郁踢织祷墟湛概佳赛式绑稚筑鼠妖来报靖羡度漠猎遮签廖缨顽斋樱斡剐藉擒蔓彼织花朱铅咬耘扬猿例扎煤据躺侈苑主局优肉绊奎递概蝎瞻袋真选廉讯辩西企忠乎沏疗所蠕嘎渊痔缠疗袖铸颈癣仙优累逐灶优推苏校编沏中劈蚕掩狠洽坑筏嘲宽尹呼胸撮某淌戎解峭栗异倍氮胚恩拖汹彝弯嘱疆坑誉袋汛拉镇咯寓纤蝎豫斌旦稀戮惺谰皂垣猛稀猫茵惟轴冻穆屏鱼范穷樟届厨史假失袖沂鼓季闸列烹除狐盂猪氟奶绞趴垮渗患缚劝手樱迄凋要帚澎姨筑箔祸俘偷章胸迂爷终兄咱烃益逗颜汽艘蚁嘘京滨蛛炸陕临肚惑汁譬铺扫侍吟智跃州音楼倘秀永练绸茵桨训思府乾远秀眯试逢铭扎就迸壹轴鸯乾悬咎患歉桅垦盂拼密狡巧媚芳耗靠绘轰薪善术