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)電機勵磁控制裝置數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域,特別是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,這些技術(shù)包括有EPR0M、EEPR0M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。現(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)的半導體存儲器已不能滿足實際的需要,所以研宄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。
[0004]本發(fā)明所述的勵磁裝置指的是一種基于CAN網(wǎng)絡(luò)的分布式微機勵磁裝置,勵磁裝置分為勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子、智能數(shù)據(jù)存儲單元。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供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。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元,包括微控制器MCU模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、時鐘模塊、存儲模塊1、存儲模塊I1、CAN通訊模塊1、CAN通訊模塊I1、RS485通訊模塊、RS232通訊模塊;所述的CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子構(gòu)成雙CAN網(wǎng)絡(luò)通訊,通過CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子交互數(shù)據(jù),通過時鐘模塊產(chǎn)生時間標簽,將采集來的數(shù)據(jù)和相應時間標簽存儲到存儲模塊I和存儲模塊II ;通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊形成人機界面,通過RS485通訊模塊與電廠DCS系統(tǒng)通訊,通過RS232通訊模塊與調(diào)試計算機通訊。
[0007]所述的存儲模塊I采用鐵電存儲器FM22L16為核心芯片,與微控制器MCU通過標準工業(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,存儲的數(shù)據(jù)可以在掉點的情況下保存10年。
[0008]所述的存儲器模塊II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,存儲的數(shù)據(jù)可以在掉點的情況下保存10年。
[0009]所述的時鐘模塊與微控制器MCU模塊通過SPI總線連接,微控制器MCU模塊采集時鐘模塊產(chǎn)生的時間標簽,與模擬量數(shù)據(jù)和開關(guān)量數(shù)據(jù)一同存到相應的存儲器模塊。
[0010]所述的液晶顯示模塊和鍵盤模塊,構(gòu)成人機界面,用于實時顯示CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II采集的數(shù)據(jù),查看存儲模塊I和存儲模塊II保存的數(shù)據(jù),對其他模塊運行進行相關(guān)的設(shè)置。
[0011]所述的RS485通訊模塊,采用標準的MODBUS通訊協(xié)議,與電廠DCS系統(tǒng)通訊,相互交換數(shù)據(jù)。
[0012]所述的RS232通訊模塊,采用標準的MODBUS通訊協(xié)議,與調(diào)試計算機通訊,計算機可以通過RS232通訊模塊查詢存儲模塊I和存儲模塊II存儲的數(shù)據(jù)。
[0013]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驟:
1)通過CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II采集勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳送給微控制器MCU模塊,微控制器MCU模塊對采集的數(shù)據(jù)進行處理;
2)通過時鐘模塊,產(chǎn)生時間標簽,時間標簽傳送給微控制器MCU模塊,微控制器MCU模塊將時間標簽與步驟I)中處理完的數(shù)據(jù)組合在一起;
3)通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊對存儲單元進行相關(guān)的設(shè)置,微控制器MCU模塊按著設(shè)置好的要求進行存儲數(shù)據(jù);
4)模擬量存儲到存儲模塊I,開關(guān)量存儲到存儲模塊II;
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);
6)通過RS232通訊模塊,與調(diào)試計算機通訊,計算機可以通過RS232通訊模塊查詢存儲模塊I和存儲模塊II存儲的數(shù)據(jù)。
[0014]本發(fā)明還包含以下軟件子程序:CAN通訊中斷子程序:完成數(shù)據(jù)采集;時鐘中斷子程序:完成時間標簽的采集;液晶顯示和鍵盤操作子程序:完成數(shù)據(jù)顯示和鍵盤操作處理功能;RS485通訊中斷子程序:完成與電廠DCS系統(tǒng)的通訊;RS232通訊中斷子程序:完成與調(diào)試計算機的通訊。
[0015]本發(fā)明所述的軟件流程如下:
1)系統(tǒng)上電復位;
2)系統(tǒng)初始化,初始化系統(tǒng)各個狀態(tài)寄存器和控制寄存器,初始化中斷向量表;
3)系統(tǒng)進入主循環(huán),等待中斷,主循環(huán)主要處理液晶顯示和鍵盤操作子程序,如中斷響應則進入相應的中斷子程序,如無響應中斷,則繼續(xù)等待。
[0016]4)中斷子程序包括CAN通訊中斷子程序、時鐘中斷子程序、RS485通訊中斷子程序、RS232通訊中斷子程序,按中斷優(yōu)先權(quán)響應中斷,中斷子程序執(zhí)行完后,自動返回主程序,等待其他中斷。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,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;采用獨立的智能數(shù)據(jù)存儲單元應用于分布式勵磁裝置,采用雙CAN網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),增強了網(wǎng)絡(luò)的可靠性;可以有效地保證勵磁裝置完成故障錄波和開關(guān)量追憶功能。
[0018]應用范圍:本發(fā)明主要應用于電力系統(tǒng)同步發(fā)電機勵磁控制裝置數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域,提供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。
[0019]應用效果:本發(fā)明應用于一種基于CAN網(wǎng)絡(luò)的分布式微機勵磁裝置中,采用鐵電存儲器,存儲容量達到4M,讀寫速度達到55ns,可讀寫次數(shù)達到100萬億次,掉電保存數(shù)據(jù)時間達到10年,能夠很好的完成勵磁數(shù)據(jù)存儲和分析,實現(xiàn)勵磁裝置故障錄波和開關(guān)量追憶功能。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明CAN通訊模塊I的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明存儲模塊I與微控制器相連部分的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖4為本發(fā)明存儲模塊II與微控制器相連部分的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖5為本發(fā)明通訊模塊I的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖6為本發(fā)明通訊模塊II的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖7為本發(fā)明時鐘模塊的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖8為本發(fā)明液晶顯示模塊和鍵盤模塊的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖9為本發(fā)明的軟件流程。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效,詳細說明如后。
[0022]如圖1所示的基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元,包括微控制器MCU模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、時鐘模塊、存儲模塊1、存儲模塊I1、CAN通訊模塊1、CAN通訊模塊I1、RS485通訊模塊、RS232通訊模塊;所述的CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子(上述勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子為本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的現(xiàn)有技術(shù),未在圖中畫出)構(gòu)成雙CAN網(wǎng)絡(luò)通訊,通過CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調(diào)節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子交互數(shù)據(jù),通過時鐘模塊產(chǎn)生時間標簽,將采集來的數(shù)據(jù)和相應時間標簽存儲到存儲模塊I和存儲模塊II ;通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊形成人機界面,通過RS485通訊模塊與電廠DCS系統(tǒng)通訊,通過RS232通訊模塊與調(diào)試計算機通訊。
[0023]如圖2所示:所述的CAN通訊模塊1、