一种基于arm的励磁系统功率桥监视器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，属于励磁系统功率桥监视器技术领域。
【背景技术】
[0002]随着发电机容量的不断增大，对励磁系统的要求越来越高，静止励磁系统的应用越来越广泛。励磁功率柜作为静止励磁系统的重要组成部分，负责向同步发电机励磁绕组传送直流电流来建立旋转磁场，其在励磁系统的故障中所占的比例并不小，对电厂运行维护显得特别重要。因此，监视励磁功率柜的运行情况，对同步发电机乃至电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
[0003]目前，绝大多数励磁系统功率桥监视器的控制部分以51系列单片机作为主控制核心，其存储器容量小、主频低、片内外设资源有限，大批量数据运算所需时间开销大，图像显示信息量少，无法满足用户对功率桥监视器在反应速度更灵敏、功能更为多样化、运行更稳定、设计更智能化等方面的要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种功能更为多样化、数据显示更精确、运行更稳定的励磁系统功率桥监视器。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，其特征在于，包括内设ARM微控制器的功率桥监视器控制单元、功率桥状态显示单元及光纤通信接口单元，功率桥监视器控制单元通过光纤通信接口单元连接功率柜控制单元的运行数据传输接口，功率桥监视器控制单元的数据输出端口与功率桥状态显示单元相连。
[0006]优选地，所述ARM微控制器采用增强型的32位基于Cortex_M3架构内核的ARM微控制器。
[0007]优选地，所述功率桥状态显示单元包括液晶显示屏、二极管指示灯及复位按钮。
[0008]优选地，所述光纤通信接口单元采用高性能的工业光纤收发器座。
[0009]以ARM微控制器为控制核心的功率桥监视器扩展了许多板载硬件资源，包括串口通信、USB接口、SD卡、JTAG接口、以太网口等，既可以显示更多的功率柜运行信息，又可以满足用户功能多样化的要求。
[0010]ARM微控制器具有功耗低、运算速度快、实时中断响应、调试方便、片上外设资源丰富的特点，从而保证励磁系统功率桥监视器的准确性和可靠性。本实用新型中，ARM微控制器通过光纤通信接口板与功率柜控制板进行数据交换，接收功率桥运行情况的数据，向锁存器发送；通过锁存器，功率桥状态显示板在液晶屏和LED指示灯上显示功率柜的运行情况。ARM微控制器作为励磁系统功率桥监视器的控制核心，运行可靠性和功能多样性远超传统的51系列单片机。
[0011]在抗干扰方面，光纤技术的大量应用，使系统摆脱了传统的电通信方式，从而消除了强电磁干扰引起的故障问题。另外电路板采用4层布线，水晶工艺，表贴电路，欧式接插件，使得抗干扰能力进一步增强。
[0012]本实用新型具有如下优点:高性能的数据精度；超快的通信速率；超强的抗强电磁干扰能力；方便而灵活的多功能高集成度设计。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型提供的一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器的示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0015]如图1所示，本实用新型提供的一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，主要采用32位ARM微控制器为主控制芯片，其它板卡还包括功率桥监视器控制板、功率桥状态显示板、光纤通信接口板。通过光纤通信接口板，ARM微控制器与功率柜控制板进行数据交换，接收功率桥运行情况的数据和信息，并经锁存器在功率桥状态显示板上显示功率柜的运行状态。
[0016]各部分原理和功能设计如下:
[0017](I)功率桥监视器控制板
[0018]功率桥监视器控制板的控制核心采用增强型的32位基于CorteX-M3架构内核的ARM微控制器，内置64KB的SRAM、512KB的闪存、3个ADC、11个定时器、13个通信接口等多种片上资源，时钟频率最高可达72MHz。由于ARM微控制器具有功能强大的片上外设资源，功率桥监视器控制板扩展了丰富的板载资源，包括SD卡、USB、串口通信、在线调试JTAG、以太网口等。以ARM微控制器为控制核心的功率桥监视器控制板主要功能是根据光纤通信交换得到的数据在功率桥状态显示板上显示。
[0019](2)功率桥状态显示板
[0020]功率桥状态显示板包括液晶显示屏、二极管指示灯、复位按钮。液晶显示屏可显示多行数据，每行显示8个字节；二极管指示灯主要显示功率柜运行状态和功率桥桥臂运行情况；复位按钮主要复位励磁系统功率桥监视器。
[0021](3)光纤通信接口板
[0022]光纤通信接口板采用高性能的工业光纤收发器座，通信速率高达5MBd。功率桥监视器控制板与功率柜控制板通过光纤传输数据，数据量大，通讯速度高，抗电磁干扰能力强。
[0023]下面结合原理图及上述的各部分功能，简要述说本发明的实现原理:首先，功率桥监视器控制板通过光纤通信接口板接收功率柜运行情况的数据和信息；然后，ARM微处理器把功率柜的运行状态通过锁存器，在功率桥状态显示板上显示，液晶屏显示功率桥的励磁电流和功率柜风道温度，二极管指示灯显示功率柜的运行情况和功率桥桥臂工作状态。
【主权项】
1.一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，其特征在于，包括内设ARM微控制器的功率桥监视器控制单元、功率桥状态显示单元及光纤通信接口单元，功率桥监视器控制单元通过光纤通信接口单元连接功率柜控制单元的运行数据传输接口，功率桥监视器控制单元的数据输出端口与功率桥状态显示单元相连。
2.如权利要求1所述的一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，其特征在于，所述ARM微控制器采用增强型的32位基于CorteX-M3架构内核的ARM微控制器。
3.如权利要求1所述的一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，其特征在于，所述功率桥状态显示单元包括液晶显示屏、二极管指示灯及复位按钮。
4.如权利要求1所述的一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，其特征在于，所述光纤通信接口单元采用高性能的工业光纤收发器座。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于ARM的励磁系统功率桥监视器，其特征在于，包括内设ARM微控制器的功率桥监视器控制单元、功率桥状态显示单元及光纤通信接口单元，功率桥监视器控制单元通过光纤通信接口单元连接功率柜控制单元的运行数据传输接口，功率桥监视器控制单元的数据输出端口与功率桥状态显示单元相连。本实用新型具有如下优点：高性能的数据精度；超快的通信速率；超强的抗强电磁干扰能力；方便而灵活的多功能高集成度设计。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204314666
【申请号】CN201420831911
【发明人】孙闯, 张林云, 吴方元, 金波, 沈志华
【申请人】上海发电设备成套设计研究院, 上海科达机电控制有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月19日