基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元及工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵磁控制裝置數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元及工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的半導(dǎo)體存儲器可以分為兩類一易失性和非易失性。易失性的存儲器包括靜態(tài)存儲器SRAM和動態(tài)存儲器DRAM。SRAM和DRAM存儲器易于使用、性能好，可在掉電的時候均會失去所保存的數(shù)據(jù)。非易失性存儲器在掉電的情況下并不會丟失所存儲的數(shù)據(jù)，然而所有的主流非易失性存儲器均源自于只讀存儲器(ROM)技術(shù)，所有由ROM技術(shù)研發(fā)出的存儲器都具有寫入信息困難的特點(diǎn)，這些技術(shù)包括有EPROM、EEPROM和Flash。這些存儲器不僅寫入速度慢，而且只能有限次的擦寫，同時寫入時功耗大?，F(xiàn)有勵磁裝置多采用性EEPROM或FLASH等非易失性存儲器存儲參數(shù)，受其容量、讀寫速度、讀寫次數(shù)的限制，很難滿足現(xiàn)代勵磁系統(tǒng)的新要求。
[0003]現(xiàn)代勵磁系統(tǒng)要求具有故障錄波和開關(guān)量追憶等功能，這就需要大容量的可以掉電保存的存儲器，用來存儲故障時的各種開關(guān)量和模擬量，以便之后用來故障顯示和分析。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體存儲器已不能滿足實(shí)際的需要，所以研究采用一種新的存儲器一鐵電存儲器(FRAM)為核心的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元成為一種需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元，容量大、讀寫速度快、功耗低。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:
一種基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元，其特征在于:包括堵MCU微控制器、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、時鐘模塊、第一存儲模塊、第二存儲模塊、第一 CAN通訊模塊、第二 CAN通訊模塊、RS485通訊模塊以及RS232通訊模塊；所述第一 CAN通訊模塊和第二 CAN通訊模塊與勵磁裝置其他部分構(gòu)成雙CAN網(wǎng)絡(luò)通訊，采集來的數(shù)據(jù)傳送給MCU微控制器，微控器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)通過CAN第一通訊模塊和第二 CAN通訊模塊發(fā)送給勵磁裝置的其他部分;
所述第一存儲模塊采用鐵電存儲器FM22L16為核心芯片，與微控制器MCU通過標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)并口連接，相互交換數(shù)據(jù)，存儲微控制器處理過的模擬量信息；
所述第二存儲模塊采用鐵電存儲器FM25L256為核心芯片，與微控制器模塊通過SPI總線連接，相互交換數(shù)據(jù)，存儲微控制器處理過的開關(guān)量信息；
所述時鐘模塊與MCU微控制器通過SPI總線連接，MCU微控制器采集時鐘模塊產(chǎn)生的時間標(biāo)簽，與模擬量數(shù)據(jù)和開關(guān)量數(shù)據(jù)一同存到相應(yīng)的存儲器模塊；
所述液晶顯示模塊和鍵盤模塊，構(gòu)成有好的人機(jī)界面，用于實(shí)時顯示第一 CAN通訊模塊和第二 CAN通訊模塊采集的數(shù)據(jù)，查看第一存儲模塊和第二存儲模塊保存的數(shù)據(jù)，對其他模塊運(yùn)行進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置；
所述RS485通訊模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議，與電站DCS系統(tǒng)通訊，相互交換數(shù)據(jù)；
所述RS232通訊模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議，與調(diào)試計算機(jī)通訊，計算機(jī)可以通過RS232通訊模塊查詢第一存儲模塊和第二存儲模塊存儲的數(shù)據(jù)。
[0006]優(yōu)選地，所述MCU微控制器采用飛思卡爾MC9S12微控制器。
[0007]—種基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元的工作方法，其特征在于:包括如下步聚:
I)通過第一 CAN通訊模塊和第二 CAN通訊模塊采集勵磁裝置其他各個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送給MCU微控制器，MCU微控制器對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0008]2)通過時鐘模塊，產(chǎn)生時間標(biāo)簽，時間標(biāo)簽傳送給MCU微控制器，MCU微控制器將時間標(biāo)簽與步聚I)中處理完的數(shù)據(jù)組合在一起。
[0009]3)通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊對存儲單元進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，MCU微控制器按著設(shè)置好的要求進(jìn)行存儲數(shù)據(jù)。
[0010]4)模擬量存儲到第一存儲模塊，開關(guān)量存儲到第二存儲模塊 5)通過RS485通訊模塊，與電廠DCS系統(tǒng)通訊，相互交互數(shù)據(jù)。
[0011]6)通過RS232通訊模塊，與調(diào)試計算機(jī)通訊，計算機(jī)可以通過RS232通訊模塊查詢第一存儲模塊和第二存儲模塊存儲的數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明MCU微控制器以美國飛思卡爾公司的MC9S12微控制器為控制核心，通過第一 CAN通訊模塊和第二 CAN通訊模塊與勵磁裝置其他部分交互數(shù)據(jù)，通過時鐘模塊產(chǎn)生時間標(biāo)簽，將采集來的數(shù)據(jù)和相應(yīng)時間標(biāo)簽存儲到第一存儲模塊和第二存儲模塊，通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊形成人機(jī)界面，通過RS485通訊模塊與電站DCS系統(tǒng)通訊，通過RS232通訊模塊與調(diào)試計算機(jī)通訊。本發(fā)明采用鐵電存儲器，其容量大、讀寫速度快、可讀寫次數(shù)多、掉電保存數(shù)據(jù)時間長。采用獨(dú)立的智能數(shù)據(jù)存儲單元應(yīng)用于分布式勵磁裝置，采用雙CAN網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性?？梢杂行У乇ＷC勵磁裝置完成故障錄波和開關(guān)量追憶功能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明中的第一 CAN通訊模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明中第一存儲模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖4是本發(fā)明中第二存儲模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖5是本發(fā)明中的RS485通訊模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖6是本發(fā)明中RS232通訊模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖7是本發(fā)明中時鐘模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖8是本發(fā)明中液晶顯示模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖9是本發(fā)明的軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。一種基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元，包括堵MCU微控制器、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、時鐘模塊、第一存儲模塊、第二存儲模塊、第一 CAN通訊模塊、第二 CAN通訊模塊、RS485通訊模塊以及RS232通訊模塊；所述第一 CAN通訊模塊和第二 CAN通訊模塊與勵磁裝置其他部分構(gòu)成雙CAN網(wǎng)絡(luò)通訊，采集來的數(shù)據(jù)傳送給MCU微控制器，微控器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)通過CAN第一通訊模塊和第二 CAN通訊模塊發(fā)送給勵磁裝置的其他部分。
[0015]如圖1所示，所述MCU微控制器采用飛思卡爾MC9S12微控制器。是本發(fā)明的控制中心，通過第一 CAN通訊模塊和第二 CAN通訊模塊與勵磁裝置其他部分交互數(shù)據(jù)，通過時鐘模塊產(chǎn)生時間標(biāo)簽，將采集來的數(shù)據(jù)和相應(yīng)時間標(biāo)簽存儲到第一存儲模塊和第二存儲模塊，通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊形成人機(jī)界面，通過RS485通訊模塊與電站DCS系統(tǒng)通訊，通過RS232通訊模塊與調(diào)試計算機(jī)通訊。
[0016]所述第一 CAN通訊模塊、第二 CAN通訊模塊主要由CAN通訊電路組成(如圖2所示，給出的為第一 CAN通訊模塊的電路結(jié)構(gòu)圖，第二 CAN通訊模塊原理與第一 CAN通訊模塊相同，不再重復(fù))，該部分電路主要包括光隔離電路、CAN收發(fā)電路以及相關(guān)的適配電路，實(shí)現(xiàn)CAN通訊信號的光隔離，數(shù)據(jù)接收和發(fā)送工作。其中CAN收發(fā)器選用德州儀器生產(chǎn)的SN65HVD1050DR(VP1050)芯片，第一 CAN通訊模塊、第二 CAN通訊模塊的輸入端分別與微處理器MCU模塊的CANl通訊口和CAN2通訊口相連接構(gòu)成雙CAN網(wǎng)冗余網(wǎng)絡(luò)，第一 CAN通訊模塊、第二 CAN通訊模塊輸出端與勵磁裝置的CAN網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)成冗余高速雙CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而保障了通訊的可靠性。
[0017]如圖3所示，所述第一存儲模塊采用鐵電存儲器FM22L16為核心芯片，與微控制器MCU通過標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)并口連接，相互交換數(shù)據(jù)，存儲微控制器處理過的模擬量信息。第一存儲器FM22L16數(shù)據(jù)總線和地址總線分別與微處理器MCU模塊連接，用于交互數(shù)據(jù)，存儲器FM22L16的片選等控制引腳接收微處理器MCU模塊的控制信號，微處理器MCU模塊通過數(shù)據(jù)和地址總線向存儲器FM22L16讀寫數(shù)據(jù)。存儲器FM22L16主要用于存儲模擬量信息，即故障錄波信息。