基于DSP和高速A/D的電力系統多通道同步采樣
2 采樣系統的軟件設計
系統的軟件設計基于TMS320C6711D芯片指令集,充分利用其高速,支持浮點(diǎn)運算,流水線(xiàn)操作等特點(diǎn),采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程,遵循模塊化、自頂向下、逐步細化的編程思想。程序使用模塊化設計,主要包括采集模塊、主循環(huán)模塊和HPI交互協(xié)議模塊3大模塊,流程框圖分別如圖5~圖7。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/150712.htm
主循環(huán)模塊中首先對DSP的CPU和外設進(jìn)行初始化和自檢,DSP在系統初始化以后一直輸出軟件同步信號,由CPLD來(lái)判斷選擇ADC的采樣信號為硬件輸出的同步采樣信號還是DSP輸出的采樣信號;并將自檢結果存放在HPI交互協(xié)議模塊的自檢結果區供擴展MCU讀取。
在中斷服務(wù)子程序中,DSP將ADC轉換后所得數據讀入所分配的數據緩沖區,待總采集時(shí)間到后,以數據就緒標志通知主循環(huán)模塊可以提取數據用于計算。主循環(huán)模塊對數據進(jìn)行處理,再調用各計算子程序,計算電力系統基本量以及電能質(zhì)量其他各項指標,并將計算結果存放在緩沖區內,當一個(gè)主循環(huán)完成后再將結果搬運至HPI的數據交互區供擴展MCU進(jìn)行讀取。程序框圖如圖5~圖7所示。
3 結束語(yǔ)
本系統已經(jīng)通過(guò)各種功能測試,并在國內某知名電表公司的電能質(zhì)量監測儀產(chǎn)品上成功使用,精確檢測電壓電流有效值、功率、2~50次電壓電流諧波的有效值、相位、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡等各項電能質(zhì)量參數,基本精度達到0.2級,諧波監測精度達到A級。該設計方案使用方便、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強、測量精度高、性?xún)r(jià)比優(yōu),可在電力系統中廣泛應用。
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