PDF《高压直流输电控制保护系统测控装置联锁图形化 二次编程功能...》

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2 高压直流输电测控装置联锁图形化二次 编程功能的研究及实现方法 2.1 测控装置联锁图形化二次编程功能实现原理 本文采用的技术方案是:采用 16bit/32bit 微处 理器为核心,协同 100V DC 开入模块,带继电器操 作回路的开出模块以及

16 路AC 模拟量采集模块的 硬件架构, 基于 C 等高级语言实现了工业 I/O 采集、 输出等基础功能,在此基础上,将现场层测控装置 的基本功能如开关量数据采集,模拟量数据采集, 顺序事件记录生成,辅助及调试,与主控制设备 PROFIBUS DP 通讯等模块采用 Firmware 形式封装 于测控装置 IEC Program Memory 中;

而将于应用场 景有关需频繁修改的逻辑联锁功能以基于IEC61131 LD 和CFC 语言的形式,按照 LD 语言生 成自动以文本语言,文本语言通过编译器与链接器 链接生成机器码,通过约定的通讯协议通过 RS232 下装到测控装置的 IEC Program Memory 中, 测控装 置按照一定的方式周期调用该部分程序,从而实现 高压直流输电现场层设备逻辑联锁等二次编程需求. 逻辑联锁等需二次编程的程序通过上位机-目 标机的交叉编译系统实现,编译器实现原理图如图

3 所示,其具体方式是:基于 IEC611131 语言设计 图3图形化语言生成文本语言功能介绍 Fig.

3 Features of graphic language to generate text language 一个图形化语言编程工具 ViRule,实现 I/O 量的置 位、复位、保持、与、或、非等逻辑与配置功能. 该工具包含用户程序图形化编程界面,图形化设计 语言可采用 CFC 或者 LD 的形式, 编辑时可以拖动 功能块到编辑界面,然后进行连线操作,图形化程 序以.XRL 文件存储, 通过其内置语言翻译器, 生成 以.TXT 文件形式的中间代码,.TXT 中间代码通过 基于.infineno C167 的Native Code 编译器和链接器 生成可供 MCU 识别的目标代码.该目标代码 以.HEX 文件形式存储,至此,上位机的编程工作 完成. 上位机与目标系统(测控装置)通过基于 RS232 的方式,采用一种可靠的通讯协议将.HEX 文件下 装至测控装置 IEC Program Memory 绝对地址中且 固化.系统上电后,其内部调度会去实现对 Rule 代码的周期调用. 测控装置中以 Firmware 形式存贮 的基本功能与 Rule 等二次编程功能以周期调用的 方式实现调用,数据交互以绝对地址映射的方式显 示开入开出变量的映射关系. 2.2 联锁逻辑功能模块描述和规则设计方法 测控装置与联锁逻辑有关的数据主要有

3 类, 分别是开关量输入,开关量输出和状态变量,以上 三种数据在 DFU410 内部存储,内部数据的简介如 表1所示. 表1DFU410 内部数据 Table

1 DFU410 internal data 项目 解释 I1-I72 开关量输入,由装置采集外部信号 S1-128 状态变量,根据 ViRule 程序逻辑产生 O1-O48 开关量输出,根据 ViRule 程序逻辑产生 测控装置提供的联锁逻辑控制功能,主要利用 设计规则的方法实现.所谓规则就是利用输入的数 字量和内部状态变量控制测控装置的RELAY插件, 实现可编程的联锁控制功能. 规则具有如下特点: (1) 规则控制的 RELAY 输出不会接受现场总线 主站的影响;

(2) 正常操作时,在测控装置上电和

4 ms 周期 内,规则会被执行一次;

(3) 可以利用 Simulating the inputs 测试规则;

(4) 当启动本地控制模式时, 规则控制的输出会 被忽略;

取消本地控制后,规则重新控制输出;