NUs系统选线下位机软件设计

   1.功能

    FTU下位机程序的功能主要是完成采集电压、电流的实时信号,对NUS利用的是稳态基波量,所以按⒓点采样即可,并按照傅里叶算法计算%值,判断其是否大于整定值,一旦大于表示发生故障,延迟几秒后,停止采样,保存稳态数据等待子站下发命令索要。

   2.结构

    软件编程采用了模块化的设计方法,主要由3块组成:系统初始化部分、采样启动判断部分和通信部分。系统初始化部分主要完成以下I作:配置存储空间〈设置器件工作模和等待状态、初始化异步串行口(包括设置数据长度、有无奇偶校验、奇/偶校验选择、停止位个数及率)、设定采样工作模式、初始化定时器并确定时间间隔、开中断等。

    采样启动判断部分是田U程序的核心部分。

    由于每个MAⅩ1笏有8个通道,现只需要保持一个周波的采样数据,所以在RAM中开辟的数组空间的大小为32点×8通道×1周波=笏6,考虑一定的裕度,可取280。MAⅩ1笏引脚经CPLD逻辑处理后接至TM“⒛”“外部中断1(INT1),A-D转换完成后产生中断,CPU响应中断启动中断服务子程序,读取各通道转换数据到对应的数组空间,在中断服务子程序中,每次都将本次读人的零序电压数据与%数组空间中保存的前31个数据按照如下的傅里叶算法对离散的这32点采样值进行运算,则零序电压基波的实部和虚部分别为式中 Ⅳ―――个周期r中的采样点数,现采用32点采样,所以第乃个采样值。由于⒚06为定点DSP芯片,在实现该算法时,多次调用⒍n、c∞函数就要花费相当长的时间,从而会引起波形畸变失真,为此将32个的cos卫和⒍n型首先计算出来,作为常数系数放到一个数组中,以解决定点与函数调用的矛盾;另外,由于为以二进制表示的采样数据,其值相对于最大值只有1的⒍n、c∞函数来说大很多,为减小计算误差,计算出的⑽竿和蚰竿常数值统一乘以10OO后再存放于数组中;这样的两个处理保证了%的准确计算。 

    中断服务子程序流程如图⒎23所示。

    变量含义说明:程序中定义了3个标志变量COUNT1、COUN”、COUNγ,其中COUNTl是静态存储变量,初值为0,COUN”和COUN弘是全局变量,初值均为1。COUNT1用于记载%大于整定值后为获取稳态数据而延后的bOO个点;COUNγ=2时表示%大于了整定值,发生了故障;

COUN”=2表示此时不再进行采样,保存在数组中数据就是已经延后6CXl个点了的稳态数据。