基于DSP和以太网的数据采集监测系统开发

发布时间：2021-08-14 07:39

　　水能作为一种清洁可再生能源,在能源领域有着非同一般的意义。近几年来,随着电力系统的不断发展,我国水电事业的发展也在不断加快。为保障水轮发电机组调速系统的运行稳定与安全,需要对调速系统进行状态监测。状态监测的关键在于对监测对象的各项状态参数的实时采集。数据采集监测系统的功能就是在水轮发电机组的运行过程中对调速系统的各项关键参数进行实时采集。本文针对水轮发电机组调速系统运行过程中需要进行采集、监测的信号,如模拟量信号、频率信号等,在充分研究这些信号的特征后,结合相应的数据采集技术,设计并开发了一套以32位浮点DSP TMS320F28335为核心处理器的高精度数据采集监测系统。本文设计了系统数据采集模块和信号发生模块的硬件电路、开发了相应的软件程序,最终实现数据采集监测系统的整体功能。在数据采集监测系统开发过程中,利用百兆以太网通讯芯片设计通讯模块,实现系统与服务器之间的高速通讯;利用高性能ADC和DAC设计模数转换模块和数模转换模块,保证系统对数据处理的速度和精度的要求。数据采集监测系统能够实现模拟量信号、频率信号以及开关量信号的采集和输出,还能够实现三相任意频率信号的输出,包括三相电压... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

频率信号测量电路

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文此本文设计 DSP 外接 FPGA 芯片，将当前接收到的开关量信号先通过光电耦合将信号与电站现场实现电气隔离，增强信号的抗干扰能力；再将信号输入到 FP，并由 FPGA 中的锁存器锁存当前开关量信号的状态[53]；再由 F28335 通过总线读取锁存的信号。数据采集系统共设有 8 路开关量输入通道，能够实现多路开的同时采集。开关量信号的测量电路如图 3-12 所示。

-R图 3-14 频率输出模块电路3.4.3 开关量输出电路设计数据采集监测系统为实现电站现场各类继电器及开关的准确控制，系统增加了 8路开关量输出通道。开关量的输出通道可以作为现场某些继电器的控制器，保证各类继电器能够正常动作。在电路设计上， DSP 给定的开关量信号状态值先由总线传输至 FPGA， FPGA锁存当前的输出状态，再通过输出接口输出至 NPN 三极管、光电耦合器，以实现开关量的输出。开关量输出电路的具体设计如图 3-15 所示。


本文编号：3342063