Conception et mise en œuvre d'une unité de signalisation et de commande à distance DTU basée sur ARM

Introduction au document :

Les exigences de la population en matière de qualité de l'énergie étant de plus en plus élevées, la fiabilité de l'alimentation électrique des réseaux de distribution a fait l'objet d'une grande attention. Le terminal de distribution DTU de la station de commutation est un élément important du système de réseau de distribution. L'unité de signalisation et de contrôle à distance du DTU assure la fonction de surveillance en temps réel de l'équipement d'exploitation du réseau de distribution. La fiabilité de la signalisation et de la commande à distance affecte directement la qualité de l'énergie électrique. Cependant, pendant le fonctionnement du réseau électrique, de fausses alarmes de signalisation à distance et des dysfonctionnements de la commande à distance se produisent souvent, ce qui entraîne des pertes économiques directes et peut même provoquer d'énormes accidents électriques. Afin de résoudre les problèmes susmentionnés, cet article propose la conception d'une unité de signalisation et de commande à distance DTU basée sur ARM.

Le document commence par effectuer des recherches sur la technologie de signalisation et de commande à distance de DTU, et détermine les objectifs de conception spécifiques et les exigences fonctionnelles. Après avoir achevé la conception globale de l'unité de signalisation et de commande à distance et la division du logiciel et du matériel, la conception et la mise en œuvre du logiciel et du matériel spécifiques sont ensuite effectuées. La conception du matériel adopte une conception multicarte, comprenant une carte CPU, une carte de signalisation et de commande à distance et un écran LCD. La carte de signalisation et de commande à distance peut être remplacée à chaud et configurée de manière flexible pour répondre à différentes situations de distribution d'énergie. La carte CPU utilise le processeur i.MX287 basé sur le noyau ARM9, et la carte de télécommande et l'écran LCD utilisent la puce 32 bits STM32F103VE basée sur l'architecture ARMv7, qui a une vitesse rapide, une haute précision et une bonne stabilité. La boucle de signalisation et de commande à distance adopte une isolation à deux niveaux, plus résistante aux interférences. La conception du logiciel adopte une solution de conception modulaire, comprenant la conception du logiciel de la carte CPU, de la carte de signalisation et de commande à distance, et de la carte LCD. L'ensemble de la conception logicielle utilise la technologie de développement intégrée, la technologie de signalisation à distance, la technologie de commande à distance et d'autres technologies. Conformément au protocole d'alimentation IEC60870-5-101, des idées de programmation multithread sont adoptées sur la base de la communication par port série asynchrone et de la communication CAN pour réaliser la signalisation à distance. Les fonctions de l'appareil sont les suivantes : contrôle à distance, SOE, stockage et téléchargement de données, synchronisation de l'heure du système, affichage et communication, ainsi que d'autres fonctions de surveillance de la distribution d'énergie. Après avoir achevé l'ensemble de la conception, la fonction de l'unité de signalisation et de commande à distance a été testée. Les résultats des tests ont montré que la conception de l'unité de signalisation et de contrôle à distance répondait aux objectifs attendus et présentait une certaine valeur d'application.

RÉSUMÉ

Les exigences en matière de qualité de l'énergie étant de plus en plus élevées, la fiabilité de l'approvisionnement du réseau de distribution d'énergie fait l'objet d'une attention croissante. Le DTU est un composant important du réseau de distribution, son unité de téléindication et son unité de télécommandes complètent la fonction de surveillance en temps réel de l'équipement en fonctionnement dans le système de distribution d'électricité. La fiabilité de la téléindication et de la télécommande influe directement sur la qualité de l'énergie. Cependant, pendant la période d'exploitation du réseau électrique, la téléindication donne souvent lieu à de fausses alarmes et la télécommande à des dysfonctionnements. Ces phénomènes entraînent des pertes économiques directes et peuvent même provoquer d'énormes accidents électriques. Afin de résoudre les problèmes susmentionnés, cet article présente la conception d'une unité de téléindication et de télécommande DTU basée sur ARM.

Tout d'abord, ce document étudie la technologie de téléindication et de télécommandes DTU, confirmant l'objectif de conception spécifique et les exigences fonctionnelles. Après avoir achevé la conception globale de l'unité de téléindication et de télécommande et la partition du matériel informatique, la conception et la mise en œuvre du matériel informatique spécifique sont élaborées. La conception du matériel adopte la solution des cartes multiples, y compris la carte CPU, la carte de téléindication et de télécommandes, la carte LCD. La carte de téléindication et de télécommandes est connectable à chaud et se configure de manière flexible. Elle peut répondre aux différentes exigences en matière de distribution d'énergie. La carte CPU utilise le processeur i.MX287 basé sur le noyau ARM9. La carte LCD et la carte de télé-indication et de télécommandes utilisent le processeur 32 bits STM32F103VE de l'architecture ARMv7. Le multi-processeur présente les caractéristiques suivantes : vitesse de réponse rapide, haute précision et bonne stabilité. Le circuit de téléindication et de télécommandes utilise un optocoupleur isolé à deux étages pour améliorer les performances de contre-brouillage. La conception du logiciel utilise un schéma modulaire, comprenant la conception du logiciel de la carte CPU, de la carte de téléindication et de télécommandes, de la carte LCD. L'ensemble de la conception du logiciel adopte le développement de la technologie embarquée, de la technologie de téléindication, de la technologie de télécommandes, etc. Conformément au protocole d'alimentation IEC60870-5-101, en utilisant l'idée de la programmation multithread basée sur la communication série asynchrone et la communication CAN, les fonctions de surveillance de la distribution, telles que la téléindication, la télécommande, le SOE, la conservation et le téléchargement des données, le réglage de l'heure, l'affichage et la communication, etc. sont finalement réalisées.

Enfin, la conception de l'ensemble du matériel informatique est achevée et les fonctions de l'unité de téléindication et de télécommandes sont testées. Les résultats des tests montrent que la conception de l'unité de téléindication et de télécommandes répond à l'objectif visé et présente une certaine valeur d'application.

Auteur de l'article : Qin Jing. Clause de non-responsabilité : Certains des articles de ce site Web sont reproduits à partir de l'Internet. S'ils portent atteinte à vos intérêts, veuillez nous contacter et nous supprimerons le contenu concerné et vous présenterons nos excuses !

Le contenu du suivi du document sera mis à jour dans les articles suivants !