基于A(yíng)RM的定時(shí)繼電器驅動(dòng)模板的設計

　　進(jìn)行電力系統斷路器分閘操作時(shí)，還需要設計專(zhuān)門(mén)的重合閘放電回路，避免分閘操作之后，重合閘機構再將斷路器合上。

1．3 安全措施設計

　　安全、穩定、可靠是對C板設計提出的最重要的要求，模板設計時(shí)需要采取一系列的安全措施防止裝置受到干擾后誤出口造成事故。首先，按照規程的要求設計三個(gè)繼電器串聯(lián)、分步操作驅動(dòng)中間繼電器動(dòng)作，減少受干擾誤出口的概率，如圖4、5所示。其次，根據EMS／SCADA系統遙控操作的特點(diǎn)，嚴格控制每次只允許1個(gè)通道控制輸出。為了防止模板受干擾出現多個(gè)對象同時(shí)選中的情況，CPUD內部設計有電路自動(dòng)檢測74LS273的8個(gè)輸出狀態(tài)，如果出現多于一個(gè)狀態(tài)為高電平，則產(chǎn)生cIJR信號將74LS273的輸出狀態(tài)清除，禁止74LS273對繼電器操作。模板復位時(shí)，也產(chǎn)生CLR信號清除74LS273的狀態(tài)，防止系統啟動(dòng)時(shí)74LS273的狀態(tài)不確定，造成誤出口。第三，板上12個(gè)繼電器都通過(guò)輔助觸點(diǎn)設計有狀態(tài)返校(RC)電路，如圖3所示。CPU通過(guò)CPLD內部設計的狀態(tài)緩存器可以讀取繼電器的工作狀態(tài)，一旦檢測到繼電器工作狀態(tài)不正確，立即執行軟件清除指令，將74LS273的狀態(tài)清零，并返回執行出錯指示。第四，根據控制操作執行的時(shí)序規定，采用741LS123設計了控制過(guò)程時(shí)間限定電路，從控制對象選擇開(kāi)始計時(shí)，如果在規定時(shí)間之內控制過(guò)程還沒(méi)有完成執行過(guò)程，硬件自動(dòng)撤消本次執行操作，即便軟件“走死”時(shí)也能自動(dòng)執行閉鎖操作。與此同時(shí)，軟件設計的定時(shí)器也監視著(zhù)遙控執行過(guò)程，一旦通信超時(shí)，遙控執行確認命令沒(méi)有收到，立即執行軟件清除指令，取消本次操作。CPLD內部設計的控制過(guò)程閉鎖電路如圖6所示。第五，M板在執行主站下達的遙控命令時(shí)，也會(huì )自動(dòng)檢測控制對象的工作狀態(tài)，如果檢測到主站命令非法，也將拒絕執行命令。

　　在采取上述安全措施之后，模板上的定時(shí)繼電器輸出過(guò)程通道的安全性可以做到萬(wàn)無(wú)一失了。作者近18年遠動(dòng)終端(RTU)的設計與工程實(shí)踐經(jīng)驗表明，上述安全措施的可靠性非常高，至今沒(méi)有出現遙控誤出口的情況。

2 軟件設計

　　模板軟件采用μC／OS—II作為操作系統，軟件的層次結構如圖7所示。模板的應用軟件設計主要工作包括目標板底層驅動(dòng)程序的編寫(xiě)和模板I／O功能的設計編程兩部分工作。

　　目標板底層驅動(dòng)主要包括兩個(gè)異步串口中斷的中斷服務(wù)程序的編寫(xiě)，分別完成與M板報文通信和與PC機VTl00超級終端仿真軟件的通信。

　　模板應用軟件設計主要包括3個(gè)任務(wù)程序的編寫(xiě)，分別是看門(mén)狗定時(shí)器任務(wù)、與M板數據通信協(xié)議處理、VTl00超級終端命令處理等?？刂戚敵鰣绦羞^(guò)程在與M板數據通信協(xié)議處理任務(wù)中實(shí)現。

　　限于論文的篇幅，本文對模板軟件實(shí)現的細節不作詳細介紹，僅將定時(shí)繼電器輸出過(guò)程算法提取出來(lái)進(jìn)行介紹。C板運行過(guò)程中，軟件靜態(tài)等待接收M板下發(fā)的輸出命令，控制指定繼電器的輸出操作，并將執行結果反饋給M板。根據規程要求，每個(gè)對象的控制輸出都嚴格按照如下三個(gè)步驟來(lái)操作：

　　(1) 選擇對象操作。操作方法為：驅動(dòng)指定的對象繼電器吸合，并讀取該繼電器的工作狀態(tài)進(jìn)行返校。如果返校結果正確，則允許進(jìn)行第二步操作，否則自動(dòng)撤消本次命令。

　　(2) 選擇性質(zhì)操作。操作方法為：先檢查第一步操作是否成功，如果第一步操作失敗或沒(méi)有進(jìn)行過(guò)第一步操作，則自動(dòng)撤消本次命令。如果第一步操作成功，則驅動(dòng)指定的性質(zhì)繼電器吸合，并讀取該繼電器的工作狀態(tài)進(jìn)行返校。如果返校結果正確則允許進(jìn)行第三步操作，否則自動(dòng)撤消本次命令。

　　(3) 執行操作。操作方法為：先檢查前面兩步操作是否成功，如果前兩步操作失敗或沒(méi)有進(jìn)行過(guò)第一、二步操作，則自動(dòng)撤消本次命令。如果前面兩步操作成功，則驅動(dòng)指定的執行繼電器吸合，并讀取該繼電器的工作狀態(tài)進(jìn)行返校。如果返校結果正確，則報告本次輸出操作成功，否則報告本次輸出操作失敗?？刂戚敵霾僮鞯膱绦辛鞒倘鐖D8所示。

3 結論

　　裝置定型開(kāi)發(fā)完成之后，在國電北侖電廠(chǎng)三期、中山嘉明電廠(chǎng)二期UPS電源監控和戶(hù)縣惠安化工廠(chǎng)19口水井的馬達自動(dòng)控制中投入使用，運行結果表明，c板定時(shí)繼電器驅動(dòng)的正確率和安全可靠性等性能指標符合相關(guān)標準的要求，運行穩定可靠，達到了預期的設計目的。