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摘要.................................................................................................................................1
Abstract...............................................................................................................................2
第1章绪论......................................................................................................................3
1.1本课题研究背景.......................................................................................................3
1.2本课题研究意义.......................................................................................................3
1.3本课题主要研究内容...............................................................................................4第2章嵌入式微机保护装置设计方案....................................................................5
2.1微机保护装置的组成..............................................................................................5
2.2微处理系统介绍......................................................................................................6
2.2.1微处理系统方案选定.....................................................................................6
2.2.2处理器简介....................................................................................................7
2.2.3桥接双口RAM简介.....................................................................................7
2.3数据采集和信号处理系统设计...............................................................................7
2.3.1常用的数据采集方案.....................................................................................7
2.3.2数据采集方案的选定.....................................................................................7
2.4通信系统方案设计..................................................................................................7
2.5系统总体结构设计..................................................................................................7第3章微机保护系统硬件设计..................................................................................7
3.1输入量硬件电路设计..............................................................................................7
3.1.1开关量输入电路............................................................................................8
3.2输出量硬件电路设计..............................................................................................8
3.3存储系统设计..........................................................................................................8
3.4人机接口设计..........................................................................................................8
3.4.1LCD接口电路................................................................................................8
3.4.2键盘和LED接口电路...................................................................................8第4章系统软件设计....................................................................................................8
4.1微机保护算法分析..................................................................................................8
4.1.1傅里叶级数算法............................................................................................9
4.1.2相电流突变量算法........................................................................................9
4.2软件流程设计..........................................................................................................9
4.2.1从单元软件设计............................................................................................9
4.2.2主单元软件设计............................................................................................9第5章系统调试及测试结果......................................................................................9
5.1调试过程中若干问题的解决...................................................................................9
5.2系统调试及结果....................................................................................................10
5.2.1系统测试方法及测试装置...........................................................................10
5.2.2测试结果......................................................................................................10第6章总结与展望......................................................................................................11
6.1总结.......................................................................................................................11
6.2展望.......................................................................................................................11参考文献..........................................................................................................................12致谢...............................................................................................................................13
宋体小五号居中
南京师范大学电气与自动化工程学院毕业设计论文
黑体三号，居中，段前段后0.5行，
摘要一级标题（大纲级别1级）
随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展微机保护产品不断的发展和更新换代，特别是现场总线技术的应用使得微机保护向综合自动化的方向发展。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，CAN（ControlAreaNetwork）系德国的BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
其协议数据传输采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。
本课题针对35KV供配电装置，采用CAN总线组成多点检测电流综合保护系统，力求使电流保护系统在速动性和选择性上达到均衡和提高。
该系统的处理单元将数据采集和数据处理、通信、存储功能分开，使得处理的效率得到提高;实现数据的高速采集、高速传输、迅速处理并发出断路器动作信号，将从故障出现到断路器跳开的时间控制在10ms以内;解决多机通信问题，实现系统内点对点、点对多、甚至任意两节点之间的通信。
论文详细阐述了该装置的设计方案，包括信号调理、数据采集、主从微机、CAN总线通信系统，介绍了硬件构造和实现电流快速保护的算法和程序流程，最后介绍了该系统的初步实验结果和系统下一步开发的展望。
关键词:
电流保护，CAN总线，双口RAM，高速数据采集
宋体小四号，行距最小值15
磅，段前段后0行，首行缩进
2字符，字数在300字左右。
“摘要”+“关键字”应以浓缩的形式概括研究课
这5个汉字及其英文题的内容、方法和观点，以及
都为黑体取得的成果和结论
1
南京师范大学电气与自动化工程学院毕业设计论文
黑体三号，居中，段前段后0.5行，Abstract一级标题（大纲级别1级）
Asthedevelopmentofcomputertechnology,communicationtechnologyandcontroltechnology,theproductsofmicrocomputerprotectionareconstantlypromotedandupdated,especiallywiththeFCS（FieldControlBus）appliedin，
whichdevelopstothedirectionofintegratedautomation.FCSisoneofthehottesttechnologyoftheautomaticarea.CAN（ControlAreaNetwork）,whichwasinventedinthe1980sbyBoschCorporationofGermany,isoneoftheserialdatacommunicationprotocolusedtoresolvetheproblemofthedataexchangingamongmanycontrollersanddetectinginstrumentsofmoderncars.Shortframeisusedbythisprotocoltoexchangedataandthecommunicationtimeisveryshort.Soitisnoteasytobeinterferedwithandhasverystrongerrordetectingfunction.Thisdissertationconstructsamultipointcurrentmeasurementandcontrolsystem,viaCANbus,forthe35KVelectricalpowersupplyinganddistributionequipment.
TimesNewRoman字体、四号，行距最小值
15磅，段前段后0行，首行缩进2字符……
Keywords:
Microcomputerprotection,Dual-portRAM,High-speeddatasample
“摘要”+“关键字”
这5个汉字及其英文
都为黑体
2
章标题，属一级标题（大纲级别1级）。
黑体三号，居中，段前段后0.5行。
南京师范大学电气与自动化工程学院毕业设计论文其内容一般可分三节:
1.课题研究背景章节题目间、每节题目与正文
2.课题研究意义间，空一个标准行。
第1章绪论3.本课题研究主要内容
节标题，属二级标题（大纲级别2
级），黑体，小三号，居中，段前1.1本课题研究背景
段后0.5行
继电保护在电力系统中占有着十分重要的作用。
随着科学技术的发展，特别是随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展微机保护产品不断的发展和更新换代。
微机继电保护从二十世纪九十年代开始在我国电网中逐步得到实际应用。
从那以后，随着国民经济对用电量需求的不断增大，变电站的数量以每年2-4倍的速度增长，而在新建的变电站中，90%以上采用的是微机继电保护系统。
同时，根据电网运行的要求每年还有相当数量的变电站进行技术改造，提高综合自动化水平。
随着微机保护装置的深入研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多的理论成果。
我国继电保护技术已进入了微机保护的时代，并且也带动了变电站综合自动化的发展。
当前，微机线路保护装置已广泛应用于我国电力系统中，微机型主设备保护、母线保护也逐渐得到应用[1]。
„„
正文格式:
宋体小四号，行距最小值15磅，引用格式:
正文引用参考文献处应以方括号
1.2本课题研究意义标注出。
如“…效率可提高到25%[14]。
”表示段前段后0行，首行缩进2字符，注意:
此结果援引自文献14。
英文及数字采用TimesNewRoman字体
现场总线技术现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现，标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。
现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的低层控制网络。
它把单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。
它给自动化领域带来的变化，正如众多分散的计算机被网络连接在一起，使计算机的功能、作用发生变化。
现场总线则使自控系统与设备具有了通信能力，把它们连接成网络系统，加入到信息网络的行列。
因此，把现场总线技术说成是一个控制技术新时代的开端并不过分。
综上所述，把现场总线技术运用于电力系统微机保护装置将是一个非常有前途的研究领域。
将现场总线引入微机保护系统，使各个节点方便的组成一个局域网络，变“信息孤岛”为真正的集成系统，实现电力系统继电保护、微机监控、电力调度一体化。
将为微机保护系统的发展插上强有力的翅膀。
但是，在国际上现场总线研究机构很多，标准尚不能统一，现在主要流行的现场总线协议有如HART、CAN、Profibus、LonWorks等。
CAN（ControlAreaNetwork）系德国的BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议[2]。
其协议数据传输采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。
由于其本身的特点，其应用范围己经不再局限于汽车行业，而向过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。
CAN己经形成国际标准，并己被公认为最有前途的现场总线之一。
微机保护装置对抗干扰性和可靠性要求都很高，所以在网络通信上引入CAN总线较为可行。
3
南京师范大学电气与自动化工程学院毕业设计论文
1.3本课题主要研究内容
基于CAN现场总线的微机保护系统主要需要解决了以下几个问题，使得微机保护系统在数据采集、通信、处理、动作等方面都有很高的效率:
（1）将数据采集和数据处理、通信、存储功能分开，使得处理的效率得到提高;
（2）实现数据的高速采集、高速传输、迅速处理并发出断路路器动作信号，将从故障出现到断路器跳开的时间控制在10ms以内;
（3）将电压信号、电流信号的采集结合起来准确的判定系统的正常状态、干扰状态、故障状态，从而有选择性的跳闸。
将主保护和后备保护结合起来，提高微机保护的可靠性;
（4）解决多机通信问题，实现系统内点对点、点对多、甚至任意两节点之间的通信;
（5）解决多个丛机同时出现故障时主机的响应和动作时序问题。
以上提出的问题在系统设计和调试过程中得到解决，有相当的难度和技术上的进步意义，也为今后的进一步的开发提供了指导和技术积累。
基于CAN总线的嵌入式微机保护装置的特点
将CAN总线应用与微机保护系统，研制出一套实用系统，其具有鲜明的特点:
（1）实时性好，系统计时时间精确到10ms，一次动作耗时在10ms以内;
（2）可靠性高，电压和电流相结合判定系统状态，在主保护措施无效200ms以内系统自动启动后备保护措施;
（3）通信方式灵活，整个系统中任意两点可进行数据交换，构成点对点、点对多通信系统;
（4）可扩展性好，系统中制定并嵌入了良好的应用层协议，只要进行简单的设定就可以添加主节点、从节点和母连节点;
（5）可构成大系统，系统支持的节点数可达到256点;
（6）人机接口友好，该系统采用240*64大屏幕液晶显示器对参数和各种信息进行显示，并具有简单明了的按键，方便用户进行设置。
正文中对总项包括的分项采用?
、?
、?
…单
独序号，对分项中的小项采用?
、?
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…的
序号或数字加半括号，括号后不再加其他标点。
这里采用自动编号，段落格式:
两端对齐，
首行缩进2字节，行距最小值15磅
4
南京师范大学电气与自动化工程学院毕业设计论文
第2章嵌入式微机保护装置设计方案
章标题，格式与之前一致。
第2章一般负责介绍课题的总体设计。
包括课题分析、多种方案论证比较，选2.1微机保护装置的组成
定的最佳方案依据及实施的可行性分
析。
电力系统微机保护装置有软件和硬件两个部分组成[3]。
软件是指计算机执行的程序。
它用来实现各种输入量的实际采集、运算处理和逻辑判断功能，控制个硬件电路的有序工作，发出各种保护指令。
软件由系统软件、驱动程序和应用软件三部分构成。
系统软件即操作系统，（OperatingSystem，简称OS）是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合，它是一种管理硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。
驱动程序，英文名为“DeviceDriver”，全称为“设备驱动程序”，是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序，可以说相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作。
应用软件是指为了完成某项或某几项特定任务而被开发运行于系统软件之上的计算机程序。
微机保护的硬件系统主要由CPU（位处理器）主机系统、模拟量的数据采集系统和开光量输入/输出系统三部分组成，此外，还包括人机接口、数据保存、通信系统以及时钟系统等部件。
CPU主机系统是保护装置的控制核心，它的作用是有微处理器执行放在程序存储器（EPROM、Flash等）中的程序，对由数据采集系统输入至数据存储器（RAM）中的原始数据进行分析和处理，以完成各种保护功能。
模拟量数据采集系统的作用是将电力系统中读取的电压、电流等模拟信号转化成数字量，送入RAM区中，供CPU系统读取运算。
A/D采集的速度直接决定了微机保护系统动作的速度，使得故障元件能够以最快速度从电力系统中切除。
开关量输入/输出系统的作用是完成各种保护跳闸、信号报警、外部开关
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