基于ARM的DTU遥信与遥控单元的设计与实现

发布时间：2017-08-18 16:04

  本文关键词：基于ARM的DTU遥信与遥控单元的设计与实现

  更多相关文章： DTU 遥信 遥控 IEC60870-5-101电力规约 CAN通信

【摘要】：随着人们对电能质量的要求越来越高,配电网的供电可靠性受到很大重视。开闭所配电终端DTU是配电网系统的重要组成部分,DTU的遥信遥控单元实现了对配电系统中运行设备的实时监控功能,遥信遥控的可靠性直接影响电能质量的高低。然而在电网运行期间,经常出现遥信的误报与遥控的误动,这将给我们带来了直接的经济损失,甚至可能引发巨大电力事故。为了解决上述问题,本文提出了基于ARM的DTU遥信与遥控单元的设计。论文首先针对DTU的遥信遥控技术展开研究,确定了具体设计目标和功能需求,在完成遥信遥控单元的总体设计以及软硬件的划分之后,然后进行了具体的软硬件设计与实现。硬件设计采用多板卡设计方案,包括CPU板、遥信遥控板、液晶板,其中遥信遥控板可进行热插拔与灵活配置,能够满足不同的配电场合。CPU板采用基于ARM9内核的i.MX287处理器,遥信遥控板与液晶板采用基于ARMv7架构的32位芯片STM32F103VE处理器,速度快、精度高、稳定性好。遥信遥控回路采用两级隔离,抗干扰性更强。软件设计采用模块化设计方案,包括CPU板、遥信遥控板、液晶板的软件设计。整个软件设计利用了嵌入式开发技术,遥信技术,遥控技术等多种技术,依照IEC60870-5-101电力规约,在异步串口通信和CAN通信的基础上采用多线程编程思想,实现了遥信、遥控、SOE、数据存储与上传、系统对时、显示与通信等配电监控功能。在完成整个设计之后,对遥信遥控单元的功能进行了测试,测试结果表明,遥信遥控单元的设计符合预期目标,具有一定的应用价值。
【关键词】：DTU 遥信 遥控 IEC60870-5-101电力规约 CAN通信
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM764
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题的研究背景及意义8-9
• 1.2 配电自动化终端简介9-10
• 1.3 国内外研究及发展现状10-11
• 1.4 DTU的发展趋势11-12
• 1.5 论文主要工作及结构组成12-14
• 2 需求分析及总体结构设计14-18
• 2.1 智能配电终端（DTU）概述14
• 2.2 DTU智能单元需求分析14-16
• 2.2.1 功能分析14-15
• 2.2.2 性能分析15-16
• 2.3 DTU智能单元总体结构设计16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 3 硬件电路设计与实现18-30
• 3.1 遥信遥控单元硬件选型18
• 3.1.1 CPU板核心模块的硬件选型18
• 3.1.2 智能IO板与液晶板的硬件选型18
• 3.2 智能IO板遥信遥控电路设计18-25
• 3.2.1 遥信电路设计19-21
• 3.2.2 遥控电路设计21-24
• 3.2.3 CAN接口电路设计24-25
• 3.3 液晶板电路设计25-28
• 3.3.1 液晶接口电路设计25-26
• 3.3.2 485接口电路设计26-27
• 3.3.3 液晶外围电路设计27-28
• 3.4 遥信遥控单元总体硬件实现28-29
• 3.5 本章小结29-30
• 4 软件设计与实现30-68
• 4.1 软件总体结构设计30
• 4.2 CPU板软件设计与实现30-39
• 4.2.1 通信主线程的设计31
• 4.2.2 液晶线程的设计31-35
• 4.2.3 CAN线程的设计35-39
• 4.3 智能IO板的软件设计与实现39-56
• 4.3.1 智能IO板通信模块的设计与实现39-47
• 4.3.2 智能IO板遥信模块的设计与实现47-53
• 4.3.3 智能IO板遥控模块的设计与实现53-56
• 4.4 液晶板的软件设计与实现56-67
• 4.4.1 液晶板通信模块的设计与实现56-63
• 4.4.2 液晶板按键模块的设计与实现63-64
• 4.4.3 液晶板菜单模块的设计与实现64-67
• 4.5 本章小结67-68
• 5 测试与结果分析68-77
• 5.1 测试平台搭建68-69
• 5.2 遥信雪崩测试69-71
• 5.3 遥信SOE分辨率测试71-74
• 5.4 遥控测试74-76
• 5.5 本章小结76-77
• 6 总结与展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81
• 附录81

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本文编号：695452