Profibus現(xiàn)場總線技術在智能電力儀表中的研究應用.pdf

1、智能電力儀表具有多功能,智能化,具備遠程通信接口以及模塊化等特點,所以其是智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,對于實現(xiàn)智能電網(wǎng)安全和經(jīng)濟的運行具有重要的意義。
　　Profibus現(xiàn)場總線技術相較于其他遠程通信方式具有國際化、開放式以及不依賴生產(chǎn)設備商等特點,因此將高速度低成本的Profibus總線技術應用于智能電力儀表設計中,能夠滿足智能電力儀表的特點,并且更加安全準確的實現(xiàn)遠程通信。本文主要就是將智能電力儀表的設計與Profibu

2、s總線技術相互結合。
　　本文設計了一款具有Profibus通信接口的智能三相電力儀表。論文首先介紹了基本電力參數(shù)的測量原理和電力系統(tǒng)的諧波分析原理。其次論文對目前國內(nèi)外常見電力監(jiān)控裝置的結構進行了分析和比較,并在此基礎上設計了一種基于CPU加專用電能計量芯片ATT7022B的多功能電力監(jiān)控裝置。本文對ATT7022B的各項技術參數(shù)以及相關應用實現(xiàn)進行了詳細的闡述。另外本文采用高性能低功耗的ATmega128/128L芯片作為CP

3、U,它主要完成對ATT7022B芯片的電力參數(shù)測量值的讀取,電壓電流瞬時波形的采集與諧波分析等其他監(jiān)控功能。為了實現(xiàn)將Profibus總線技術應用到智能三相電力儀表中,本設計選用SPC3芯片, SPC3是一款Profibus專用芯片,選用其的目的是因為SPC3向CPU提交數(shù)據(jù)請求時將相應 CPU內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)發(fā)送給 SPC3, SPC3會自動打包成符合Profibus協(xié)議的數(shù)據(jù)幀發(fā)給上位機,不需用軟件完成Profibus協(xié)議,因此軟件

4、設計大大簡化了。論文中硬件電路的設計工作分為計量模塊、主控制模塊和通訊模塊三個部分,并結合設計原理圖分別介紹了這三部分的工作原理。然后對智能三相表進行了軟件系統(tǒng)設計,這個部分包含有μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的移植,系統(tǒng)驅動程序的設計,儀表應用程序的設計以及本文中的重點針對SPC3芯片功能實現(xiàn)的程序設計。
　　最后對智能三相表的軟、硬件做了調(diào)試并進行了校準和初步的實驗,結果表明裝置運行穩(wěn)定,實現(xiàn)了對電網(wǎng)電力參數(shù)的精確測量和波形的實時諧波分析