[发明专利]基于铁电存储器的励磁装置智能数据存储单元及工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统同步发电机励磁控制装置数据存储技术领域，特别是基于铁电存储器的励磁装置智能数据存储单元及工作方法。

背景技术

传统的半导体存储器可以分为两类—易失性和非易失性，易失性的存储器包括静态存储器SRAM和动态存储器DRAM，SRAM和DRAM存储器易于使用、性能好，可在掉电的时候均会失去所保存的数据；非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据，然而所有的主流非易失性存储器均源自于只读存储器（ROM）技术，所有由ROM技术研发出的存储器都具有写入信息困难的特点，这些技术包括有EPROM、EEPROM和Flash。这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的擦写，同时写入时功耗大。现有励磁装置多采用性EEPROM或FLASH等非易失性存储器存储参数，受其容量、读写速度、读写次数的限制，很难满足现代励磁系统的新要求。

现代励磁系统要求具有故障录波和开关量追忆等功能，这就需要大容量的可以掉电保存的存储器，用来存储故障时的各种开关量和模拟量，以便之后用来故障显示和分析。传统的半导体存储器已不能满足实际的需要，所以研究采用一种新的存储器—铁电存储器（FRAM）为核心的励磁装置智能数据存储单元成为一种需求。

本发明所述的励磁装置指的是一种基于CAN网络的分布式微机励磁装置，励磁装置分为励磁调节器、智能功率柜、智能灭磁柜、智能端子、智能数据存储单元。

发明内容

本发明所要解决的问题在于克服现有技术的不足，提供基于铁电存储器的励磁装置智能数据存储单元及工作方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于铁电存储器的励磁装置智能数据存储单元，包括微控制器MCU模块、液晶显示模块、键盘模块、时钟模块、存储模块I、存储模块II、CAN通讯模块I、CAN通讯模块II、RS485通讯模块、RS232通讯模块；所述的CAN通讯模块I和CAN通讯模块II与励磁调节器、智能功率柜、智能灭磁柜、智能端子构成双CAN网络通讯，通过CAN通讯模块I和 CAN通讯模块II与励磁调节器、智能功率柜、智能灭磁柜、智能端子交互数据，通过时钟模块产生时间标签，将采集来的数据和相应时间标签存储到存储模块I和存储模块II；通过液晶显示模块和键盘模块形成人机界面，通过RS485通讯模块与电厂DCS系统通讯，通过RS232通讯模块与调试计算机通讯。

所述的存储模块I采用铁电存储器FM22L16为核心芯片，与微控制器MCU通过标准工业并口连接，相互交换数据，存储微控制器处理过的模拟量信息，存储的数据可以在掉点的情况下保存10年。

所述的存储器模块II采用铁电存储器FM25L256为核心芯片，与微控制器模块通过SPI总线连接，相互交换数据，存储微控制器处理过的开关量信息，存储的数据可以在掉点的情况下保存10年。

所述的时钟模块与微控制器MCU模块通过SPI总线连接，微控制器MCU模块采集时钟模块产生的时间标签，与模拟量数据和开关量数据一同存到相应的存储器模块。

所述的液晶显示模块和键盘模块，构成人机界面，用于实时显示CAN通讯模块I和CAN通讯模块II采集的数据，查看存储模块I和存储模块II保存的数据，对其他模块运行进行相关的设置。

所述的RS485通讯模块，采用标准的MODBUS通讯协议，与电厂DCS系统通讯，相互交换数据。

所述的RS232通讯模块，采用标准的MODBUS通讯协议，与调试计算机通讯，计算机可以通过RS232通讯模块查询存储模块I和存储模块II存储的数据。

基于铁电存储器的励磁装置智能数据存储单元的工作方法，其特征在于包括如下步骤：

1)通过CAN通讯模块I和CAN通讯模块II采集励磁调节器、智能功率柜、智能灭磁柜、智能端子的数据，数据传送给微控制器MCU模块，微控制器MCU模块对采集的数据进行处理；

2)通过时钟模块，产生时间标签，时间标签传送给微控制器MCU模块，微控制器MCU模块将时间标签与步骤1）中处理完的数据组合在一起；

3)通过液晶显示模块和键盘模块对存储单元进行相关的设置，微控制器MCU模块按着设置好的要求进行存储数据；

4)模拟量存储到存储模块I，开关量存储到存储模块II；

5)通过RS485通讯模块，与电厂DCS系统通讯，相互交互数据；

6)通过RS232通讯模块，与调试计算机通讯，计算机可以通过RS232通讯模块查询存储模块I和存储模块II存储的数据。