基于ARM的饋電開關智能綜合保護器設計.pdf

1、作為煤礦低壓電網的重要設備，饋電開關綜合保護器正面臨著低功耗、多功能、易用界面以及多任務的需求，而采用8/16位單片機的低端設備已經無法滿足煤礦智能化、自動化、網絡化的發(fā)展需要。因此，利用嵌入式技術進行新型智能化饋電開關綜合保護器研發(fā)是非常有意義的。
　　針對低端保護設備功能單一、軟件系統(tǒng)實時性差的問題，設計了一套基于實時操作系統(tǒng)uC/OS-III的保護器軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)以層次化、模塊化方式分為硬件層、管理層和應用層。硬件層是基

2、于ARM Cortex-M3內核的STM32F103ZET6設計的硬件電路底層驅動；管理層是為硬件層與應用層提供軟件接口的 uC/OS-III操作系統(tǒng)，利用控制器的SysTick外設將軟件系統(tǒng)時鐘設定為1ms，并在系統(tǒng)中開啟了用于任務同步及資源管理的互斥信號量、信號量及事件標志等內核對象；應用層是基于ST庫函數開發(fā)的以任務形式存在的功能函數，依照功能分為信號處理任務、保護判斷任務、數據存讀任務、人機交互任務及數據通訊任務，任務間通過操作

3、系統(tǒng)內核實現同步、通信及資源管理。
　　通過實驗室搭建的平臺，結合基于Windows的MFC（微軟基礎類庫）（Microsoft Foundation Classes）設計的上位機檢測系統(tǒng)對保護器的保護性能進行測試。測試結果顯示：保護器能準確反映供電系統(tǒng)的運行狀況，并在供電系統(tǒng)出現欠壓、過壓、缺相、漏電、過載、短路等故障時做出判斷。利用uC/Probe對軟件系統(tǒng)的運行情況進行檢測，結果顯示該系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、CPU運行率高、內存利