基于ARM的饋電開關(guān)智能綜合保護(hù)器設(shè)計(jì).pdf

1、作為煤礦低壓電網(wǎng)的重要設(shè)備，饋電開關(guān)綜合保護(hù)器正面臨著低功耗、多功能、易用界面以及多任務(wù)的需求，而采用8/16位單片機(jī)的低端設(shè)備已經(jīng)無法滿足煤礦智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要。因此，利用嵌入式技術(shù)進(jìn)行新型智能化饋電開關(guān)綜合保護(hù)器研發(fā)是非常有意義的。
　　針對低端保護(hù)設(shè)備功能單一、軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差的問題，設(shè)計(jì)了一套基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-III的保護(hù)器軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)以層次化、模塊化方式分為硬件層、管理層和應(yīng)用層。硬件層是基

2、于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103ZET6設(shè)計(jì)的硬件電路底層驅(qū)動；管理層是為硬件層與應(yīng)用層提供軟件接口的 uC/OS-III操作系統(tǒng)，利用控制器的SysTick外設(shè)將軟件系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)定為1ms，并在系統(tǒng)中開啟了用于任務(wù)同步及資源管理的互斥信號量、信號量及事件標(biāo)志等內(nèi)核對象；應(yīng)用層是基于ST庫函數(shù)開發(fā)的以任務(wù)形式存在的功能函數(shù)，依照功能分為信號處理任務(wù)、保護(hù)判斷任務(wù)、數(shù)據(jù)存讀任務(wù)、人機(jī)交互任務(wù)及數(shù)據(jù)通訊任務(wù)，任務(wù)間通過操作

3、系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)同步、通信及資源管理。
　　通過實(shí)驗(yàn)室搭建的平臺，結(jié)合基于Windows的MFC（微軟基礎(chǔ)類庫）（Microsoft Foundation Classes）設(shè)計(jì)的上位機(jī)檢測系統(tǒng)對保護(hù)器的保護(hù)性能進(jìn)行測試。測試結(jié)果顯示：保護(hù)器能準(zhǔn)確反映供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并在供電系統(tǒng)出現(xiàn)欠壓、過壓、缺相、漏電、過載、短路等故障時(shí)做出判斷。利用uC/Probe對軟件系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示該系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定、CPU運(yùn)行率高、內(nèi)存利