單片機在電力系統監控中的應用
2.2.5 串行時鐘和E2PROM電路
筆者選擇1片I2C總線接口的時鐘芯片PCF8563和1片I2C總線接口存儲器芯片24LC256,它們都掛接在MCF5282微處理器的I2C總線上,如圖5所示,PCF8563是Philips公司設計生產的工業級實時時鐘芯片,具有功耗低,精度高的特點,使嵌入式系統的硬件主模板有長時期穩定的時間信號,24LC256是一個256KB的串行E2PROM,可用電擦除,主要作用是存放嵌入式系統的軟件在運行過程中所需要的重要參數,例如保護定值等。
3 軟件實現
軟件程序的整體結構主要包括主程序、采樣中斷服務程序和故障處理程序,正常運行主程序,每周期(正弦波)采樣24點,每執行一次采樣中斷服務程序并判斷相電流差突變量啟動元件DI1是否動作,如果DI1不動作,采樣中斷程序執行完后,正常返回主程序;如果DI1動作,采樣中斷程序執行完后,轉入執行故障處理程序,完成相應保護功能,直到整組復歸,返回正常運行的主程序,程序流程如圖6所示。
4 小結
本文介紹了利用微處理器MCF5282構成的嵌入式保護裝置的主模塊及其與外圍電路的連接,由于此模塊中采樣電路是多通道高速采樣,所以要合理地設計參考電壓VREF。在設計PCB板時,要注意合理布局和設置良好的靜電屏蔽,以防電磁干擾問題,另外,在開關量輸入、輸出控制以及各種控制信號線中,可根據PCB布線的遠近,靈活選擇MCF528的I/O口,決不拘泥于某種固定的連接方式,這也是選用MCF5282處理器的原因之一。將上述設計的嵌入式主板外加其他模板可配置成具有母線保護、線路保護、發電機保護和變壓器保護功能的微機保護裝置,此保護裝置已運用于實際的電力監控中(110KV),如發電機組、變電站和鐵路線上,且運行效果良好。
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