嵌入式以太網的變電站間隔層保護系統研究

根據硬件結構圖，PowerPC平臺分別和上位機、FPGA的雙口RAM和ARM7彩色液晶等有通信連接以及數據交互。
2．2 硬件功能
主控板選用了PowerPC 8247處理器，利用其強大的運算處理能力，在VxWorks平臺上實現了配置信息的解析、數據映射、平臺保護、數據通信等功能。外接SST39VF040的BIOS芯片，用于存儲Bootrom程序。32 MB的Flash／ROM用于存儲Vxworks程序、驅動程序、配置文件信息、存儲數據等。32 MB×4的RAM用于存儲系統及應用運行程序，實時涮用配置信息、實時數據等。100M全雙工以太網口用于實時通信，RS232用于連接打印機，RS485用于連接液晶顯示板。

3 保護裝置執行平臺軟件設計
傳統的繼電保護一般采用單片機線性程序，即前后臺系統開發方式。應用程序由后臺運行，一般是一個無限循環，循環中調用相應的甬數(或子程序)完成相應的操作(稱為后臺行為或任務級)，用中斷來處理隨機事件(稱為前臺行為或中斷級)。在實際應用中，各種前臺行為的執行頻率是不一致的，如輸入采樣頻率可能要求很高，而鍵盤掃描則要少得多，在系統復雜的情況下就可能導致某些任務得不到及時執行。另外，程序一旦建立，各種前臺行為的執行即已固定。如需在運行時動態地改變執行結構，程序則需要另外添加很多條件判斷或分支轉移，增加了程序的復雜性、可讀性以及維護難度。所以在設計符合IEC 61850的保護軟件時，必須引入嵌入式實時操作系統(RTOS)。
本文采用的RTOS為VxWorks操作系統，它具有良好的持續發展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發環境，因其良好的可靠性和卓越的實時性而被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中。和其他操作系統相比，VxWorks的健壯性、實時性、組件的豐富性無疑十分適合本項目的開發，應用實踐也證明了這一點。本節介紹基于VxWorks的保護裝置系統平臺設計。
3．1 系統模塊劃分
PowerPC軟件模塊結構如圖4所示。