摘要: 提出一种基于以太网通信技术的新型低压断路器智能控制器设计方法。以DSP 芯片TMS320F2812 和太网控制器RTL8019AS 为核心，搭建了智能控制器的硬件电路和以太网通信接口电路，并给出了部分软件设计。调试结果表明，该系统可通过直接的以太网通信方式实现较好地交互。
0 引言
低压断路器作为供配电系统中的重要电器元件之一，其作用是保护电气配电网络和工业设备免受短路、过载等故障的损坏。智能控制器是实现低压断路器智能操作的核心部件，其基本任务是通过对电网参数的采集和处理来给出相应的控制信息。随着通信技术和网络技术在配电系统中的应用，以及工业控制网络化的发展，实现现场级的EtherNet /Internet 通信成为断路器智能控制器的发展趋势。
本文在实现断路器智能控制器各种选择性保护、显示、故障记录、自诊断、试验以及控制等功能的基础上，提出一种基于以太网通信技术的新型断路器智能控制器设计方法。
1 工业以太网技术特点
近年来，工业以太网技术以其不断提高的性能和迅速降低的成本，使得新一代的工业自动化网络几乎都建立在以太网基础之上，使之成为当前的技术热点，并有望成为新一代低压电器设备通信和控制的主流技术。
以太网技术优势有:① 数据传输速率高，目前已达到100 Mb /s，并能提供足够的带宽;② 能在同一总线上运行不同的传输协议;③ 在整个网络中，运用变互式和开放的数据存取技术;④ 允许使用不同的物理介质和构成不同的拓朴结构。
以太网用于工业控制的改进如下:
(1) 实时性。实时性是信息网与工控网最主要的差别，现代的工控网都采用周期与非周期报文两种机制。周期报文用于传递控制命令、实测数据等时间要求高的少量参数，具有高的优先级和简单的报文结构，保证快速性;非周期报文用于参数设置、程序上载/下载、系统配置等操作，优先级低，但可完成复杂操作。工业以太网是利用以太网的资源实现工业通信的要求，许多标准都采用有连接的TCP / IP 传递非周期报文，而利用无应答的报文结构简单的UDP 规约传递周期报文，同时通过专用的硬件处理协议以提高速度。当然，以太网的冲突会造成数据帧的破坏，并需要经过延时重发，如果冲突几率提高就不能保证实时性，好在以太网的通信速率很高，只要适当控制网络负荷量，网络的实时性可以解决，各种不同组织对此都有不同的解决方案，从而产生不同的结果。
(2) 安全性。以太网是开放的网络，如今控制管理一体化的网络方便了管理和远程操作，但也带来安全问题，如何防止外界对控制系统的干预是需要考虑的问题。
(3) 工业使用环境的要求。在商业用环境下发展起来的以太网，转到工业应用时，很多部件(如电缆、连接器、路由器、网卡) 都需要作环境适应性修改。
(4) 时钟同步。分散控制系统的时钟同步技术是为网络提供一个共同的时间基准，同步精度决定了所记录事件的时间精度，高精度的时间基准对于系统是非常重要的。
2 智能控制器总体结构
设计的低压断路器智能控制器的总体结构如图1 所示。电压互感器(PT) 和电流互感器(CT)分别检测供电线路中的电压和电流信号，并将其转换为模拟电路可处理的电平信号，经过调理电路的采样、滤波、放大等处理，送入DSP 芯片TMS320
