微机保护的硬件分为人机接口和保护两大部分,相应的软件也就分为接口软件和保护软件两大部分。
(一)接口软件
接口软件是指人机接口部分的软件,其程序可分为监控程序和运行程序。执行哪一部分程序由接口面板的工作方式或显示器上显示的选单选择来决定。调试方式下执行监控程序,运行方式下执行运行程序。
监控程序主要就是键盘命令处理程序,是为接口插件(或电路)及各CPU保护插件(或采样电路)进行调节和整定而设置的程序。
运行程序由主程序和定时中断服务程序构成。主程序主要完成巡检(各CPU保护插件)、键盘扫描和处理及故障信息的排列和打印。定时中断服务程序包括了以下几个部分:软件时钟程序、以硬件时钟控制并同步各CPU插件的软时钟、检测各CPU插件启动元件是否动作的检测启动程序。所谓软件时钟,就是每经1.66ms产生一次定时中断,在中断服务程序中软件计数器加1,当软计数器加到600时,秒计数加1。
(二)保护软件
1.保护软件的配置
各保护CPU插件的保护软件配置为主程序和两个中断服务程序。
(1)主程序通常都有三个基本模块:初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸处理模块。通常把保护逻辑判断和跳闸处理总称为故障处理模块。一般而言,前后两个模块,在不同的保护装置中基本上是相同的,而保护逻辑判断模块就随不同的保护装置而相差甚远。如距离保护中保护逻辑就包含有振荡闭锁程序部分,而零序电流保护就没有振荡闭锁程序部分。
(2)中断服务程序。包括定时采样中断服务程序和串行口通信中断服务程序。在不同的保护装置中,采样算法是不相同的。采样算法的不同或因保护装置的特殊要求,使得采样中断服务程序部分也不尽相同。不同保护的通信规约不同,也会造成程序的很大差异。
2.保护软件的三种工作状态
保护软件有三种工作状态:运行、调试和不对应状态。不同状态对应的程序流程也就不相同。有的保护没有不对应状态,只有运行和调试两种工作状态。
若保护插件面板的方式开关或显示器选单选择为“运行”,则该保护就处于运行状态,其软件就执行保护主程序和中断服务程序;当选择为“调试”时,复位CPU后就工作在调试状态;当选择为“调试”但不复位CPU并且接口插件工作在运行状态时,就处于不对应状态。也就是说,保护CPU插件与接口插件状态不对应。设置不对应状态是为了对模数转换插件进行调整,防止在调试过程中保护频繁动作及告警。
3.中断服务程序及其配置
(1)实时性与中断工作方式概述。绝大多数的工控计算机应用软件都采用了中断技术,微机保护装置是实时性要求较强的工控计算机设备,更是离不开中断的工作方式。
所谓实时性就是指在限定的时间内,对外来事件能够及时作出迅速反应的特性。如保护装置需要在限定的极短时间内完成数据采样,在限定时间内完成分析判断并发出跳闸、合闸命令或告警信号,在其他系统对保护装置巡检或查询时及时响应。这些都是保护装置的实时性的具体表现。保护要对外来事件做出及时反应,就要求保护中断自己正在执行的程序,而后去执行服务于外来事件的操作任务和程序。实时性还有一种层次的要求,即系统各种操作的优先等级是不同的,高一级的优先操作应该首先得到处理。显然,这就意味着保护装置将中断低层次的操作任务,去执行高一级优先操作的任务,也就是说保护装置为了要满足实时性要求,必须采用带层次要求的中断工作方式,在这里中断成为保护装置软件的一个重要概念。
总之,由于外事件是随机产生的,凡需要CPU立即响应并及时处理的事件,必须用中断方式实现。
本文关键字:软件 电工基础,电工技术 - 电工基础
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