[实用新型]电力系统微机保护装置的CPU插件

摘要

本实用新型公开了电力系统微机保护装置的CPU插件，该插件包括两片32位单片机，其中一片为保护芯片CPU，程序片内运行，完成模拟量采集、运算、比较和逻辑开出。另一片为管理芯片CPU，与DSP间为SPI高速同步串口通信，与外设智能开入开出插件通过CANBUS总线通信，与外设液晶显示模块通过异步串口通信，通过并行总线驱动板内外部存储器FLASH、静态RAM，通过板上的I2C总线与时钟芯片通信。模拟量通道切换译码外置到交流变换插件，将开入、开出移到外部插件上，高速总线与之通信，使得CPU插件简洁并具有高抗干扰能力，便于扩展多个开入开出插件。广泛用于火力、水力发电厂变电站，及电力系统各类变电站。

主权项

电力系统微机保护装置的CPU插件，其特征是该装置的CPU插件包含两片32位单片机，一片单片机保护芯片CPU(2)为浮点的DSP，其中DSP型号为TMS320VC33，另一片单片机管理芯片CPU(6)为ARM7构架LPC2000系列可兼容芯片，两片32位单片机之间通过SPI同步串口通信，保护芯片CPU(2)与CPLD可编程芯片(3)通过16位数据总线1D0～1D15连接，CPLD可编程芯片(3)与A/D变换芯片(4)通过16位数据总线DB0～DB15及三根信号线AD_/RD_L、AD_/START_L、AD_CLK_L连接，CPLD可编程芯片(3)输出7根控制线与逻辑门电平转换芯片(4)连接，实现9V的模拟量地址信号线输出，A/D变换芯片(4)输出2.5V基准电平到运算放大器(5)，所述运算放大器(5)包括第一运算放大器和第二运算放大器，其中第一运算放大器最终输出2.5V基准参考电平，第二运算放大器将两路整形为方波的模拟量信号输出给CPLD可编程芯片(3)，CPLD可编程芯片(3)再输出给保护芯片CPU(2)，实现两路硬件测频电路，管理芯片CPU(6)通过16位数据总线与CPLD可编程芯片(3)通信，完成模拟量的采集，管理芯片CPU(6)通过外部静态RAM、FLASH存储器(7)完成临时数据与掉电不丢失数据的存储，管理芯片CPU(6)通过单片机内的CANBUS总线控制以及外部的电平驱动芯片(9)与本插件外部的开入开出插件实现CANBUS总线通信，管理芯片CPU(6)通过以太网驱动芯片(8)实现了与装置外部的以太网通信，管理芯片CPU(6)通过单片机内的异步串口UART1与系统内部液晶显示部分通信，管理芯片CPU(6)通过单片机内的异步串口UARTO以及RS485芯片及隔离光藕(9)与外部实现标准通信协议串口通信，管理芯片CPU(6)通过I2C总线实现与板内时钟芯片(10)通信，当管理芯片CPU(6)在异常情况下不能发送喂狗信号时，外部硬件狗电路(11)输出异常复位信号给管理芯片CPU(6)，使电路重启。