双高嵌入式工控机平台在电力系统中的应用-FPGA
双高嵌入式工控机平台在电力系统中的应用 2011-05-11 23:35:40 来源:互联网
0 引言
保证高度可靠性,提高运行性能,同时还能灵活应用和便于扩展是电力系统微机监控设计的关键。在传统的设计中,主要采用两种平台:专用结构平台和通用工控平台。前者主要采用8051,80C196等单片机作主CPU,以RS—485,CAN和LonWorks作为数据通信网络,大多采用单板或自定义的小总线,有较强的针对性,系统结构紧凑,整体性能和可靠性较高,但存在着通用性、可扩充性以及系统升级等方面的不足。后者通常采用目前广泛使用的STD总线工控机、工业PC和PC104等总线,结构通用性、可扩充性较好,也易于系统的升级,但是由于采用通用结构,使系统有较多的冗余,总线的“金手指”、过多的插件和扁平电缆也降低了系统的可靠性。
为此,北京康拓工业电脑公司开发出能满足高可靠性、高性能,又有较好通用性和可扩充性,适合电力系统的工控机平台。整个系统采用模块化插件结构,模板之间通过可靠的并行总线互联;系统包括以80X86和LonWorks网络为核心的主控板及高性能、功能独立的智能I/O。目前已在一些保护监控方面开始应用。
1 模块化插件结构
从“开放式系统结构和组合设计方法”的思想来看,系统的设计仍采用模块化的插件结构,模板之间采用总线结构连接是一种较好的方法,利于系统的扩展和升级。
1.1 插件结构
电力系统中信号线与I/O模板的连接一般采用绕接的方式,如欧式48芯绕接头;同时要求I/O接口从模板后端引出,前模板主要是人机接口,如液晶接口和小键盘接口,使用通用的STD或PC总线结构的工控机都很难满足此要求。因此插件结构的设计,采用标准VME双高尺寸,机箱是6U高度,上半部分是I/O总线,直接给出绕接方式的接口,下半部分是数据、地址和控制三总线(见图1)。
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