ABB 5STP16F2000 模拟量模块

Description

从图中可以看出，整个硬件部分可以分为8个模块，但是考虑到双重主变保护装置的特殊性，下面将详细介绍四个模块：
(1)CPU处理系统，目前大多采用DSP器件TMS320LF2407A。
(2)模拟信号的输入和转换电路，含有电流交流模拟信号、电压交流模拟信号和直流模拟信号。电流电压模拟量通过底板上的小CT和小PT隔离，进入CPU板放大。分别进入两个CPU系统的多路开关，各CPU通过选通信号循环采集模拟信号。同时采用数字滤波器对各个模拟量滤波。
(3)开关量输入/输出电路，用于分合闸信号、分合闸位置信号、蓄电池、电容故障信号等。开关量输入采用光电隔离芯片与CPU隔离插件进行隔离，进行滤波整形后，进入CPU口。同时程序具有防抖动功能。两个CPU口输出的控制信号经过与门、光电隔离、驱动后进入I/O板。
(4)通信模块，CPU插件采用带光电隔离的通信接口芯片来实现与总线网的隔离。电流互感器件采用单孔安装方式，能有效地避免断线故障，实现了强电和弱电的隔离。采用RS-485通信接口及CAN总线接口。
3.1 DSP模块介绍
5SHY3545L0010 3BHB13088R0001  CPU是控制器的核心部分，它不仅需要处理输入信号、输出信号，而且还需要控制和协调各部分的工作等。该装置的核心处理芯片采用美国德州仪器(TI)公司推出的低功耗Flash型16位RISC精简指令集DSP芯片TMS320LF2407A。TMS320LF2407A除具有程序、数据分开的哈佛总线结构，流水线操作功能，单周期完成乘法的硬件乘法器之外，还具有以下特点：
(1)采用高性能静态CMOS技术，使供电电压降为3.3 V，减小控制器的功耗。
(2)具有高达32 KB Flash的存储器，为多种用途的产品提供经济的可编程解决方案。基于Flash的芯片中有256 KB引导ROM，使在线编程更加方便。
(3)高性能的10位模数转换器(ADC)转换时间为500 ns，提供多达16路的模拟量输入，具有自动排序功能，可使最大为16路的转换在进行同一转换时不会增加CPU的开销。
(4)提供串行通讯接口(SCI)，使之能与系统中的其他控制器进行异步通信(RS-485)。对于要求额外通信接口的系统，TMS320LF2407A提供一个16位的同步串行外围接口(SPI)，还提供CAN通信模块。
TMS320LF2407A DSP具有低成本、低功耗、高性能的特点，内部集成了几种先进的外设，成为真正的单芯片控制器。
3.2 模拟量输入及输出电路
变电站自动化系统采集的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都属于模拟量。模拟量输入电路是综合自动化系统中很重要的部分，变电站自动化装置的动作速度和测量精度等性能都与该电路密切相关。
模拟量输入电路的主要作用是隔离、规范输入电压以及完成模/数转换，以便于与CPU接口，实现数据采集。
外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数转换器，CPU经采样数字处理后，构成各种保护继电器，并计算各种遥测量。外部开关量输入经光电隔离，送CPU处理后，发出各种遥信及保护投退信号。

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