一种提高智能网荷互动终端多板分辨率的终端的制作方法

文档序号:12266303阅读:834来源:国知局

本实用新型涉及一种提高分辨率的终端,尤其是一种提高智能网荷互动终端多板分辨率的终端,属于网络通信技术领域。



背景技术:

智能网荷互动终端是一种基于高速网络通信以快速响应为目的、用于多条供配电线路电气量的采集、控制的实时测控装置。智能网荷互动终端由一块主板和若干块从板通过高速CAN总线连接构成(参见申请号201310124359.5、名称《一种基于智能电网的网荷互动多维运行终端》的中国专利文献),主板负责与主站通信,从板负责采集包括配电房内一次设备运行状态、控制设备动作信号以及告警信号在内各种事件的遥测、遥信量等数据信息。这些信息的正确与否直接影响终端的运行方式和调度人员的决策,对电网的安全稳定运行具有重要意义。

目前,电力终端的不断发展对SOE (Sequence Of Event,即事件顺序)分辨率的要求越来越高,虽然单个板SOE的分辨率问题基本解决(参见申请号为201310627487.1、名称为《一种提高远动终端SOE 时间分辨率的方法》的中国专利文献),但由于各板采用独立的处理器和晶振,而这些元器件之间的个体差异无法保证多板间的时钟达到毫秒级同步,因此多板SOE的分辨率问题始终没有得到妥善解决,结果对智能网荷互动终端整体的SOE分辨率产生不利影响。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于:针对上述现有技术存在的问题,提出一种保证多板间时钟一致性的提高智能网荷互动终端多板分辨率的终端,从而为电力终端的运行决策提供更为准确可靠的数据信息。

为了达到以上目的,提供一种提高智能网荷互动终端多板分辨率的终端,包括配置MCU、晶振、时钟芯片、存储器和内存的一个主板和若干从板,主板和从板之间通过CAN总线通讯连接,CAN总线包括CAN通信芯片和光耦,MCU的TTL电平端通过CAN通信芯片连接CAN总线,用于实现MCU的TTL电平信号和CAN总线上的差分电平信号的相互转化;光耦连接MCU的IO口线,用于将MCU发送的的电信号转化为光信号,并再次转为电信号传输至从板;MCU的IIC总线连接时钟芯片,用于实现时钟芯片内绝对时钟的读取和设置;MCU通过16位数据总线连接内存,用于实现时钟芯片内相对时钟的存储和读取。

本实用新型的优选方案是:MCU的型号为STM32F407ZET6,CAN通信芯片的型号为SN65HVD235D,光耦的型号为TLP185GB,时钟芯片的型号为RX-8025T,内存的型号为MT47H32M16HR-25EIT:G。

优选地,MCU通过以太网通信芯片分别连接主站和SNTP服务器,用于MCU上网络数据的传输,实现SOE网络上报,SNTP网络对时。

更优选地,以太网通信芯片的型号为DP83848IVV。

优选地,晶振连接MCU的晶振端,用于为MCU提供时钟节拍,实现中断处理。

更优选地,晶振的型号为SMAC3225-12MHz。

优选地,相对时钟包括微秒计数器、毫秒计数器和分级计数器,微秒计数器、毫秒计数器和分级计数器具有数据逐级递进状态。

本实用新型有益效果为:

1、实现了CAN总线和时钟同步总线的最优匹配——一方面通信速率高达1MbpsCAN纵向有200-300微秒的通信时间,而各从板处理对时报文的时间由其程序当前的运行状态决定,通常存在100-200微秒误差,因此综合误差可达300-500微秒。消除此综合误差依靠时钟同步总线与CAN总线的匹配完成。本发明一旦CAN总线对时完成后,在第一毫秒时刻时钟同步总线就立即启动同步信号,将其相应的微秒计时器清零后与主板保持同步,因此两者之间实现了最优匹配。

2、引入了微秒定时,使时钟具有了更为精准的最小刻度,与现有技术的毫秒级定时相比,可以微秒级的同步运算精度确保“毫秒”级的同步。

3、CAN总线间隔1秒的同步信号可以安全地避免元器件个体差异的影响,确保实现毫秒级同步。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供的一种提高智能网荷互动终端多板分辨率的终端,如图1所示,包括配置MCU、晶振、时钟芯片、存储器和内存的一个主板和若干从板,主板和从板之间通过CAN总线通讯连接,CAN总线包括CAN通信芯片和光耦,MCU的TTL电平端通过CAN通信芯片连接CAN总线,用于实现MCU的TTL电平信号和CAN总线上的差分电平信号的相互转化;光耦连接MCU的IO口线,用于将MCU发送的的电信号转化为光信号,并再次转为电信号传输至从板;MCU的IIC总线连接时钟芯片,用于实现时钟芯片内绝对时钟的读取和设置;MCU通过16位数据总线连接内存,用于实现时钟芯片内相对时钟的存储和读取。

MCU的型号为STM32F407ZET6,CAN通信芯片的型号为SN65HVD235D,光耦的型号为TLP185GB,时钟芯片的型号为RX-8025T,内存的型号为MT47H32M16HR-25EIT:G。

MCU通过以太网通信芯片分别连接主站和SNTP服务器,用于MCU上网络数据的传输,实现SOE网络上报,SNTP网络对时。

以太网通信芯片的型号为DP83848IVV。

晶振连接MCU的晶振端,用于为MCU提供时钟节拍,实现中断处理。

更优选地,晶振的型号为SMAC3225-12MHz。

相对时钟包括微秒计数器、毫秒计数器和分级计数器,微秒计数器、毫秒计数器和分级计数器具有数据逐级递进状态,配置100微秒硬件中断,且控制每次进入中断处理状态时,将相对时钟的微秒计数器加100微秒;当微秒计数器到达1000时,毫秒计数器加1,同时微秒计数器清零;当毫秒计数器到达60000时,分级计数器加1,同时毫秒计数器清零。

判断相对时钟的分级计数器中计数是否等于5的整数倍、且毫秒计数器和微秒计数器的计数都等于0,如否则通过CAN总线采用相对时钟格式对各从板发送广播对时指令,在200~300微秒内完成;如是则通过以太网通道与SNTP(Simple Network Time protocol 简单网络时间协议)服务器进行网络对时,对时成功后,将当前最新时钟以绝对时钟格式写入时钟芯片,同时以相对时钟格式写入指定内存区域,再通过CAN总线采用相对时钟格式对各从板发送广播对时指令,在200~300微秒内完成;

判断相对时钟的毫秒计数器和微秒计数器是否分别等1和0,如否则直接接收到从板主动上传的SOE,存储并择机上传主站;如是则通过时钟同步总线对当前输出电平取反,再接收到从板主动上传的SOE,存储并择机上传主站并循环判断。

实现了CAN总线和时钟同步总线的最优匹配——一方面通信速率高达1MbpsCAN纵向有200-300微秒的通信时间,而各从板处理对时报文的时间由其程序当前的运行状态决定,通常存在100-200微秒误差,因此综合误差可达300-500微秒。消除此综合误差依靠时钟同步总线与CAN总线的匹配完成。本发明一旦CAN总线对时完成后,在第一毫秒时刻时钟同步总线就立即启动同步信号,将其相应的微秒计时器清零后与主板保持同步,因此两者之间实现了最优匹配。

除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1