電源微機保護計量控制系統研究

電氣自動化論文編號:ZD428  論文字數:34922,頁數:72，有開題報告，任務書，文獻綜述

目 錄

摘    要
Abstract
第1章 緒 論…………………………………………………………………………………1
  1.1 繼電保護的發展概況及趨勢 ……………………………………………………1
  1.2 微機保護的基本特性及基本功能……………………………………………………1
  1.3 微機保護的發展現狀及前景展望……………………………………………………2
     1.3.1微機保護產品的發展……………………………………………………………2
     1.3.2微機保護的前景及趨勢…………………………………………………………3
第2章 系統總體設計分析 …………………………………………………………………6
   2.1系統模型分析  ……………………………………………………………………6
   2.2系統控制原理  ……………………………………………………………6
       2.2.1概述……………………………………………………………………………6
       2.2.2過載保護………………………………………………………………………7
       2.2.3短路保護………………………………………………………………………8
       2.2.4接地保護………………………………………………………………………9
       2.2.5欠壓 /失壓保護、不平衡和斷相保護 ……………………………………10
第3章 系統硬件設計…………………………………………………………………11
   3.1單片機電路  ……………………………………………………………………11
      3.1.1微處理器的選擇 ……………………………………………………………11
      3.1.2微處理器AT89C51的資源 …………………………………………………12
      3.1.3MAX813L芯片的電路設計 ………………………………………………19
   3.2信號調理電路 ………………………………………………………………………22
   3.3 AD轉換電路………………………………………………………………………23
      3.3.1 AD0809內部結構及特性 …………………………………………………23
      3.3.2 AD0809的引腳功能 ………………………………………………………20
      3.3.3 AT89C51與AD0809接口……………………………………………………25
   3.4光電隔離電路 ………………………………………………………………………22
   3.5LED顯示電路  ………………………………………………………………26
      3.5.1 LED數碼顯示管 …………………………………………………………27
      3.5.2 74LS164移位寄存器 ………………………………………………………29
  3.6鍵盤輸入電路  ………………………………………………………………………31
    3.6.1鍵盤選擇………………………………………………………………………31
    3.6.2鍵盤接口的功能和原理………………………………………………………31
    3.6.3鍵盤編碼………………………………………………………………………33
    3.6.4鍵盤掃描電路的VHDL硬件語言描述構造…………………………………33
3.7 D/A轉換電路 ………………………………………………………………………34
    3.7.1 D/A轉換器的主要技術指標 ………………………………………………35
    3.7.2 D/A數模轉換電路的程序 …………………………………………………36
  3.8單片機與PC機的通信  ……………………………………………………………38
     3.8.1數據通信基礎 ………………………………………………………………38
     3.8.2 RS－232C標準接口總線  …………………………………………………39
     3.8.3單片機與PC機通信接口電路  ……………………………………………40
  3.9電源電路……………………………………………………………………………41
第4章 系統軟件設計………………………………………………………………………42
  4.1主程序設計 …………………………………………………………………………42
  4.2數據采集及顯示子程序 ……………………………………………………………42
     4.2.1主程序…………………………………………………………………………43
     4.2.2中斷服務子程序………………………………………………………………43
     4.2.3顯示子程序……………………………………………………………………43
     4.2.4模擬量子程序…………………………………………………………………43
  4.3保護子程序 …………………………………………………………………………49
  4.4鍵盤掃描程序 ……………………………………………………………………51
第5章 抗干擾設計…………………………………………………………………………54
   5.1概述 …………………………………………………………………………………54
   5.2干擾的防范措施 ……………………………………………………………………54
      5.2.1軟件抗干擾措施……………………………………………………………54
      5.2.2硬件抗干擾措施……………………………………………………………55
      5.2.3對電源系統采取的抗干擾措施……………………………………………56
      5.2.4二次回路的抗干擾措施……………………………………………………56
      5.2.5其他抗干擾措施……………………………………………………………56
結 束 語 ……………………………………………………………………………………57
參考文獻 ……………………………………………………………………………………58
致 謝…………………………………………………………………………………………59
附錄A 部分程序……………………………………………………………………………60
附錄B 系統硬件原理圖 ……………………………………………………………………66

摘要：本文介紹了微機保護的測控原理，并進行了具體的硬件和軟件的設計，旨在實現對供電系統的繼電保護的智能控制和管理。
    本系統在硬件上以ATMEL公司的智能芯片AT89C51為核心處理器，主要進行數據的實時采集處理和各種故障保護。硬件采用模塊化設計方法，硬件電路盡可能選擇標準化、模塊化的典型電路，以便擴展。
 系統在軟件設計上采用多任務操作系統以保證各個優先級不同的任務能夠按先后順序有條不紊的執行。既保證了軟件的可靠性和穩定性，也滿足了電力系統的實時性要求。軟件的編制采用模塊化編程方法，每一個模塊相對獨立，完成某一個特定功能，便于維護和添加新功能。
 最后，就AT89C51本身具有的一個全雙工SCI串行口和EPROM，提出了微機和PC機的通信方法，以解決系統和外界的通信問題，實現系統的自動控制和集中管理。
關鍵詞：   微機保護  實時多任務操作系統  繼電保護   自動控制

The measures and controls Power source
with Microprocessor protection

ABSTRACT:This text has introduce the principle of observing and controlling that the Single Chip Microcomputer protects, has carried on the designs of concrete hardware and software, aim at realizing the intellectual control and management of relay protection of the electric power system.
 This system regards intelligent chip AT89C51 of ATMEL Company as the key processor on the hardware, carry on to is it deal with with various kinds of trouble protecting to gather in real time data mainly. Hardware adopt module design method, hardware circuit chooses standardization , module typical circuit as as possible, in order to expand..
   System adopt many task operating system so as to ensure each PRI different tasks can the orderly execution in the order of priority on software design. Have guarantee the dependability and stability of the software, has met the real-time character demand for power system. The establishment of the software adopts the module programming method , every module is relatively independent, finish a certain specific function, easy to maintain and add the new function.
   Finally , on AT89C51 one duplexing SCI serial mouth and EPROM all that itself have , propose computer and communication method of PC, in order to solve the system and external communication problem , the automatic control and centralized management of the implementation system.
Keywords: microprocessor protection  real-time many task operating system  relay protection Automatic control.