雙高嵌入式工控機平臺在電力系統中的應用
時間:2008-05-22 11:06:00來源:fenghy
導語:?保證高度可靠性,提高運行性能,同時還能靈活應用和便于擴展是電力系統微機監控設計的關鍵。
一、引言
保證高度可靠性,提高運行性能,同時還能靈活應用和便于擴展是電力系統微機監控設計的關鍵。在傳統的設計中,主要采用兩種平臺:專用結構平臺和通用工控平臺。前者主要采用8051,80C196等單片機作主CPU,以RS—485,CAN和LonWorks作為數據通信網絡,大多采用單板或自定義的小總線,有較強的針對性,系統結構緊湊,整體性能和可靠性較高,但存在著通用性、可擴充性以及系統升級等方面的不足。后者通常采用目前廣泛使用的STD總線工控機、工業PC和PC104等總線,結構通用性、可擴充性較好,也易于系統的升級,但是由于采用通用結構,使系統有較多的冗余,總線的“金手指”、過多的插件和扁平電纜也降低了系統的可靠性。
為此,北京康拓工業電腦公司開發出能滿足高可靠性、高性能,又有較好通用性和可擴充性,適合電力系統的工控機平臺。整個系統采用模塊化插件結構,模板之間通過可靠的并行總線互聯;系統包括以80X86和LonWorks網絡為核心的主控板及高性能、功能獨立的智能I/O。目前已在一些保護監控方面開始應用。
二、模塊化插件結構
從“開放式系統結構和組合設計方法”的思想來看,系統的設計仍采用模塊化的插件結構,模板之間采用總線結構連接是一種較好的方法,利于系統的擴展和升級。
1、插件結構
電力系統中信號線與I/O模板的連接一般采用繞接的方式,如歐式48芯繞接頭;同時要求I/O接口從模板后端引出,前模板主要是人機接口,如液晶接口和小鍵盤接口,使用通用的STD或PC總線結構的工控機都很難滿足此要求。因此插件結構的設計,采用標準VME雙高尺寸,機箱是6U高度,上半部分是I/O總線,直接給出繞接方式的接口,下半部分是數據、地址和控制三總線。
2、總線
采用插件結構的系統,廣泛使用標準并行底板總線。它能以簡單的硬件支持高速數據傳輸和處理,并使整個系統具備較高的兼容性及靈活的配置。
采用96芯歐式針孔結構。實踐證明,插針方式比“金手指”方式接觸更可靠,特別是在對可靠性要求較高的惡劣環境中,插針整個包在插座里,與外界環境隔離,更能抵御惡劣環境的影響。
信號采用標準ISA定義。ISA是最適合80X86的總線。對于采用80X86的系統,只需加上總線驅動芯片就可基本滿足目前ISA的要求,同時也可以最大限度地利用目前與80X86配套的芯片,顯然這些芯片的價格也比較適宜。
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