装置 CPU

    采用西门子公司出品的成熟芯片 C167 及 XC161 微处理器,稳定、高速、高集成。指令周期 25ns 并有乘加单元(速度与 DSP 相当),为复杂的保护程序计算提供了充裕的时序保证;在片资源丰富,内部 ROM 及 RAM (片上系统 SOC ),通过 I/O 和串口与外围电路接口,为装置硬件设计提供了接口资源及可靠性保证。

CPU 操作系统

    采用 CMX 公司出品的单片机实时多任务操作系统 RTOS ,任务调度机制,描述性编程语言,为保护程序的编写提供了稳定、便捷的软件开发平台,也大大提高了程序运行的可靠性,保护程序运行稳定、不死机。

模拟量采集

    模拟量是保护逻辑判断的核心依据,是保护装置的生命线,模拟量采集是否准确、可靠直接影响保护装置的品性。我公司保护装置的模拟量采集采用 AD 转换器 N+1 模式,即每路模拟量采用单独的免维护型 AD 转换器(摒弃常规方式采用单路 AD 带多路开关带采样保持器的传统模式,该模式的最大问题是 AD 故障将导致模拟量采集全线瘫痪),且最后一路做为备用 AD 定时对前 N 路 AD 进行巡检,发现异常时可以替换故障 AD 并发出报警信号,这样可以保证保护装置的模拟量采集绝对可靠。另外更重要的一点是 AD 与 CPU 不是通过总线而是经高速光隔通过串口传输数据,这样对保证 AD 采集不受高频信号干扰起到了至关重要的作用,模拟量接口的电磁兼容性能大大提高。

插件插接方式

    采用前底板背插方式(多数厂家采用的后底板前插方式无法使底板上的强弱电信号隔离),这样可使装置底板上全部为干净的弱电信号,对提高装置的抗干扰性能极为有利。

双电源供电

    装置供电电源的 24V 输出(用于中间及信号继电器)及 5V 输出(用于数字回路)设计为两套独立的电源输出(而非同一铁心绕组的两组抽头),这样可以保证数字 5V 不受干扰,而且电源的电气隔离对阻挡干扰信号提高装置的电磁兼容性能起到关键作用。

电磁兼容设计

    装置在硬件设计上采取了屏蔽措施(金属箱体 VERO 型材)、隔离措施( 电源电气隔离、模拟量采集数模隔离、开关量输入输出光电隔离及通讯接口 DC/DC 隔离、底板强弱电隔离等 )、以及低频晶振(内部倍频)、四层印制板(电源与地在单独的导电层上)、吸收抑制、软件数字滤波等多项抗干扰措施,保证 装置达到电磁兼容Ⅳ级水平。

自检功能

    装置设计了 AD 自检、测频自检、通讯口自检、存储器自检( E 2 PROM 读写校验)等硬件自检功能,提高了装置运行可靠性。

通讯接口

    间隔层网络采用现场总线或以太网接口,具有较强的抗干扰能力和可靠性。现场总线 是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯数据链路,是一种小数据量工业控制通讯网络。具有优先抢占方式进行总线仲裁的作用机理,错误帧可以自动重发,永久故障节点可以自动隔离,不影响整个网络正常工作。 以太网络允许多种通讯协议并存共享带宽,具有高度可扩展性和开放性, 可靠性高。