基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)同步發(fā)電機勵磁控制裝置數(shù)據(jù)存儲技術領域，特別是基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元及工作方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的半導體存儲器可以分為兩類一易失性和非易失性，易失性的存儲器包括靜態(tài)存儲器SRAM和動態(tài)存儲器DRAM，SRAM和DRAM存儲器易于使用、性能好，可在掉電的時候均會失去所保存的數(shù)據(jù)；非易失性存儲器在掉電的情況下并不會丟失所存儲的數(shù)據(jù)，然而所有的主流非易失性存儲器均源自于只讀存儲器(ROM)技術，所有由ROM技術研發(fā)出的存儲器都具有寫入信息困難的特點，這些技術包括有EPR0M、EEPR0M和Flash。這些存儲器不僅寫入速度慢，而且只能有限次的擦寫，同時寫入時功耗大?，F(xiàn)有勵磁裝置多采用性EEPROM或FLASH等非易失性存儲器存儲參數(shù)，受其容量、讀寫速度、讀寫次數(shù)的限制，很難滿足現(xiàn)代勵磁系統(tǒng)的新要求。
[0003]現(xiàn)代勵磁系統(tǒng)要求具有故障錄波和開關量追憶等功能，這就需要大容量的可以掉電保存的存儲器，用來存儲故障時的各種開關量和模擬量，以便之后用來故障顯示和分析。傳統(tǒng)的半導體存儲器已不能滿足實際的需要，所以研宄采用一種新的存儲器一鐵電存儲器(FRAM)為核心的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元成為一種需求。
[0004]本實用新型所述的勵磁裝置指的是一種基于CAN網(wǎng)絡的分布式微機勵磁裝置，勵磁裝置分為勵磁調節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子、智能數(shù)據(jù)存儲單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元及工作方法。
[0006]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元，包括微控制器MCU模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、時鐘模塊、存儲模塊1、存儲模塊I1、CAN通訊模塊1、CAN通訊模塊I1、RS485通訊模塊、RS232通訊模塊；所述的CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子構成雙CAN網(wǎng)絡通訊，通過CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子交互數(shù)據(jù)，通過時鐘模塊產(chǎn)生時間標簽，將采集來的數(shù)據(jù)和相應時間標簽存儲到存儲模塊I和存儲模塊II ;通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊形成人機界面，通過RS485通訊模塊與電廠DCS系統(tǒng)通訊，通過RS232通訊模塊與調試計算機通訊。
[0008]所述的存儲模塊I采用鐵電存儲器FM22L16為核心芯片，與微控制器MCU通過標準工業(yè)并口連接，相互交換數(shù)據(jù)，存儲微控制器處理過的模擬量信息，存儲的數(shù)據(jù)可以在掉點的情況下保存10年。
[0009]所述的存儲器模塊II采用鐵電存儲器FM25L256為核心芯片，與微控制器模塊通過SPI總線連接，相互交換數(shù)據(jù)，存儲微控制器處理過的開關量信息，存儲的數(shù)據(jù)可以在掉點的情況下保存10年。
[0010]所述的時鐘模塊與微控制器MCU模塊通過SPI總線連接，微控制器MCU模塊采集時鐘模塊產(chǎn)生的時間標簽，與模擬量數(shù)據(jù)和開關量數(shù)據(jù)一同存到相應的存儲器模塊。
[0011]所述的液晶顯示模塊和鍵盤模塊，構成人機界面，用于實時顯示CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II采集的數(shù)據(jù)，查看存儲模塊I和存儲模塊II保存的數(shù)據(jù)，對其他模塊運行進行相關的設置。
[0012]所述的RS485通訊模塊，采用標準的MODBUS通訊協(xié)議，與電廠DCS系統(tǒng)通訊，相互交換數(shù)據(jù)。
[0013]所述的RS232通訊模塊，采用標準的MODBUS通訊協(xié)議，與調試計算機通訊，計算機可以通過RS232通訊模塊查詢存儲模塊I和存儲模塊II存儲的數(shù)據(jù)。
[0014]基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元的工作方法，其特征在于包括如下步驟:
[0015]I)通過CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II采集勵磁調節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送給微控制器MCU模塊，微控制器MCU模塊對采集的數(shù)據(jù)進行處理；
[0016]2)通過時鐘模塊，產(chǎn)生時間標簽，時間標簽傳送給微控制器MCU模塊，微控制器MCU模塊將時間標簽與步驟I)中處理完的數(shù)據(jù)組合在一起；
[0017]3)通過液晶顯示模塊和鍵盤模塊對存儲單元進行相關的設置，微控制器MCU模塊按著設置好的要求進行存儲數(shù)據(jù)；
[0018]4)模擬量存儲到存儲模塊I，開關量存儲到存儲模塊11 ;
[0019]5)通過RS485通訊模塊，與電廠DCS系統(tǒng)通訊，相互交互數(shù)據(jù)；
[0020]6)通過RS232通訊模塊，與調試計算機通訊，計算機可以通過RS232通訊模塊查詢存儲模塊I和存儲模塊II存儲的數(shù)據(jù)。
[0021]本實用新型還包含以下軟件子程序:CAN通訊中斷子程序:完成數(shù)據(jù)采集；時鐘中斷子程序:完成時間標簽的采集；液晶顯示和鍵盤操作子程序:完成數(shù)據(jù)顯示和鍵盤操作處理功能；RS485通訊中斷子程序:完成與電廠DCS系統(tǒng)的通訊；RS232通訊中斷子程序:完成與調試計算機的通訊。
[0022]本實用新型所述的軟件流程如下:
[0023]I)系統(tǒng)上電復位；
[0024]2)系統(tǒng)初始化，初始化系統(tǒng)各個狀態(tài)寄存器和控制寄存器，初始化中斷向量表；
[0025]3)系統(tǒng)進入主循環(huán)，等待中斷，主循環(huán)主要處理液晶顯示和鍵盤操作子程序，如中斷響應則進入相應的中斷子程序，如無響應中斷，則繼續(xù)等待。
[0026]4)中斷子程序包括CAN通訊中斷子程序、時鐘中斷子程序、RS485通訊中斷子程序、RS232通訊中斷子程序，按中斷優(yōu)先權響應中斷，中斷子程序執(zhí)行完后，自動返回主程序，等待其他中斷。
[0027]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果:
[0028]本實用新型克服了現(xiàn)有技術的缺陷，采用鐵電存儲器，其容量大、讀寫速度快、可讀寫次數(shù)多、掉電保存數(shù)據(jù)時間長；采用獨立的智能數(shù)據(jù)存儲單元應用于分布式勵磁裝置，采用雙CAN網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，增強了網(wǎng)絡的可靠性；可以有效地保證勵磁裝置完成故障錄波和開關量追憶功能。
[0029]應用范圍:本實用新型主要應用于電力系統(tǒng)同步發(fā)電機勵磁控制裝置數(shù)據(jù)存儲技術領域，提供基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元及工作方法。
[0030]應用效果:本實用新型應用于一種基于CAN網(wǎng)絡的分布式微機勵磁裝置中，采用鐵電存儲器，存儲容量達到4M，讀寫速度達到55ns，可讀寫次數(shù)達到100萬億次，掉電保存數(shù)據(jù)時間達到10年，能夠很好的完成勵磁數(shù)據(jù)存儲和分析，實現(xiàn)勵磁裝置故障錄波和開關量追憶功能。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0032]圖2為本實用新型CAN通訊模塊I的電路結構圖；
[0033]圖3為本實用新型存儲模塊I與微控制器相連部分的電路結構圖；
[0034]圖4為本實用新型存儲模塊II與微控制器相連部分的電路結構圖；
[0035]圖5為本實用新型通訊模塊I的電路結構圖；
[0036]圖6為本實用新型通訊模塊II的電路結構圖；
[0037]圖7為本實用新型時鐘模塊的電路結構圖；
[0038]圖8為本實用新型液晶顯示模塊和鍵盤模塊的電路結構圖；
[0039]圖9為本實用新型的軟件流程。
【具體實施方式】
[0040]以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0041]如圖1所示的基于鐵電存儲器的勵磁裝置智能數(shù)據(jù)存儲單元，包括微控制器MCU模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、時鐘模塊、存儲模塊1、存儲模塊I1、CAN通訊模塊1、CAN通訊模塊I1、RS485通訊模塊、RS232通訊模塊；所述的CAN通訊模塊I和CAN通訊模塊II與勵磁調節(jié)器、智能功率柜、智能滅磁柜、智能端子