線路串聯(lián)電容器實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電壓控制

課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）：電氣工程學(xué)院教研室：電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)課程設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)題目線路串聯(lián)電容器實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電壓控制（3）課程設(shè)計(jì){論文>任務(wù)進(jìn)度計(jì)劃指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)課程設(shè)計(jì){論文>任務(wù)進(jìn)度計(jì)劃指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)電力系統(tǒng)圖如圖:勵(lì)磁可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)：Pn=280MW，cos^N=0.9，UN=10KV，Xd=Xq=1.55；變壓器T1：SN=350MVA,Uk%=15,Pk=1.5MW,]0%=4,P0=0.8MW,變比0=242土10X1%/10KV.變壓器T2：SN=350MVA,Uk%=15,Pk=L5MW,I0%=4,P0=0|8MW變比K2=220土10x1%/11kv次每回線路:LwZOOKM,XrO.qTp/KM,R=0.07Q/KM,b1=2.8X1T^>S/Km,末端最大負(fù)荷:S=230MVA,最小負(fù)荷:S=90MVA,功率因數(shù)均為0.85。任務(wù)要求：1計(jì)算各元件的參數(shù)，并畫出系統(tǒng)的等值電路。2對(duì)給定的系統(tǒng)（變壓器為主分接頭，發(fā)電機(jī)電壓額定），計(jì)算各點(diǎn)電壓。3采用線路中串聯(lián)電容器的調(diào)壓方法，確定串聯(lián)電容器的容量，使發(fā)電廠220KV母線電壓不超過240KV，變電所10KV母線電壓在9.8KV到11KV之間。5利用單片機(jī)（或PLC等）實(shí)現(xiàn)對(duì)串聯(lián)電容器的實(shí)時(shí)控制。4對(duì)調(diào)壓結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。1、布置任務(wù)，查閱資料，理解電壓調(diào)整的基本方法和原理。（1天）2、系統(tǒng)等值電路繪制及參數(shù)計(jì)算。（1天）3、變壓器取主分接頭，發(fā)電機(jī)取電壓額定，計(jì)算各點(diǎn)電壓（1天）4、采用線路中串聯(lián)電容器的調(diào)壓方法，計(jì)算電容值，完成電壓調(diào)整要求。（2天）5、利用單片機(jī)（或PLC等）實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器的實(shí)時(shí)控制。（3天）6、對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。（1天）7、撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書（1天）平時(shí)：論文質(zhì)量：谷辯：總成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績(jī)：平時(shí)20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計(jì)算為保證用電電器有良好的工作電壓，避免受到配電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響而損壞用電設(shè)備，配電網(wǎng)需要進(jìn)行電壓調(diào)整。電網(wǎng)的電壓調(diào)整方法有：中心調(diào)壓、調(diào)壓變壓器調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓。串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓方法可用于配電網(wǎng)中局部調(diào)壓。串聯(lián)電容用來(lái)補(bǔ)償輸電線路的感抗，起到縮短電氣距離、提高穩(wěn)定性水平和線路輸電容量的作用，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)線路電壓功能。在距離較長(zhǎng)的重載線路，因其調(diào)壓作用是通過線路滯相電流流過串聯(lián)電容器而產(chǎn)生的電壓升高來(lái)實(shí)現(xiàn)的。故線路負(fù)載越重，功率因數(shù)愈低，串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓的作用越顯著。這種調(diào)壓作用隨線路負(fù)載的變化而變化，具有自行調(diào)節(jié)功能。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；功率補(bǔ)償；電壓調(diào)節(jié)；串聯(lián)電容目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論1\o"CurrentDocument"1.1電力系統(tǒng)電壓調(diào)整概況1\o"CurrentDocument"1.2本文主要內(nèi)容1\o"CurrentDocument"第2章串聯(lián)電容補(bǔ)償前系統(tǒng)電壓計(jì)算3\o"CurrentDocument"2.1系統(tǒng)等值電路3\o"CurrentDocument"2.2系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算32.2.1變壓器參數(shù)32.2.2輸電線路及末端負(fù)荷的參數(shù)值：42.3各點(diǎn)電壓值4\o"CurrentDocument"第3章采用電力電容器串聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾妷赫{(diào)整計(jì)算6\o"CurrentDocument"3.1采用電力電容器的電壓調(diào)整原理與特點(diǎn)63.1.1電力電容器的補(bǔ)償原理63.1.2電力電容器補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)6\o"CurrentDocument"3.2串聯(lián)補(bǔ)償容量的計(jì)算6\o"CurrentDocument"3.3串聯(lián)電容器的選擇8\o"CurrentDocument"第4章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)10\o"CurrentDocument"4.1控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)104.1.1原理電路圖104.1.2功能模塊說明104.1.3通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)11\o"CurrentDocument"4.2信號(hào)傳輸通道設(shè)計(jì)11\o"CurrentDocument"4.3控制及數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)124.3.1控制采集卡硬件結(jié)構(gòu)12DSP處理器13A/D轉(zhuǎn)換器13ISA總線接口電路13\o"CurrentDocument"4.4控制設(shè)計(jì)14\o"CurrentDocument"第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié)1617參考文獻(xiàn)17第1章緒論1.1電力系統(tǒng)電壓調(diào)整概況電能以其高效，無(wú)污染，使用方便，易于調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)普遍應(yīng)用于社會(huì)各領(lǐng)域中。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)推動(dòng)了電能的應(yīng)用的發(fā)展，使其進(jìn)入了新的時(shí)代。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。電力系統(tǒng)的負(fù)荷包括電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備、電熱器具、家用電器、沖擊性負(fù)荷（電孤爐、軋鋼機(jī)等）所有的用電設(shè)備都是以額定電壓為條件制造的，最理想的工作電壓是額定電壓。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓偏離額定電壓時(shí)，將會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生影響。當(dāng)電壓過低時(shí)，將加大網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗，造成不必要的電力資源的浪費(fèi)，還可能危及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；而電壓過高，則可能損害各種電氣設(shè)備的絕緣，為了增加并維持高絕緣水平，勢(shì)必引起龐大的資金投入。為使電力系統(tǒng)電壓保持在一合理水平，保證電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定，應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。輸電系統(tǒng)使用串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置能夠有效地降低輸電系統(tǒng)間的電抗值，提高輸電能力和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低輸電系統(tǒng)工程造價(jià)。自1950年第一套220kV串聯(lián)補(bǔ)償裝置在瑞典投入運(yùn)行以來(lái)，高壓串聯(lián)補(bǔ)償裝置在全世界得到了廣泛的應(yīng)用。1.2本文主要內(nèi)容當(dāng)前世界各國(guó)的電力工業(yè)正在大力推進(jìn)市場(chǎng)化改革，我國(guó)也不例外。在電力市場(chǎng)條件下，參與電能交易的每一方都會(huì)追求本身的最大利益。在降低成本的條件下，減少不必要的浪費(fèi)，有效合理的分配與利用電能是最可行的方案之一。在電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡中，為保證系統(tǒng)要較高的電壓水須采用平，必須要有充足的無(wú)功功率電源。但是要是所有用戶的電壓質(zhì)量都符合要求，還必各種調(diào)壓控制手段。要控制和調(diào)節(jié)負(fù)荷點(diǎn)處的電壓有許多方法，如控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，以改變發(fā)電機(jī)端電壓；控制電壓器變比調(diào)壓；改變輸送功率分布；改變電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)等。在輸電線路上接入電容器，利用電容器上的容抗補(bǔ)償輸電線路中的感抗，是電壓損耗后的竺分量減小，從而提高輸電線路末端電壓。本文以一段220kV輸U(kuò)電線路為例進(jìn)行如下計(jì)算與分析:1、計(jì)算各元件的參數(shù)，并畫出系統(tǒng)的等值電路。2、對(duì)給定的系統(tǒng)（變壓器為主分接頭，發(fā)電機(jī)電壓額定），計(jì)算各點(diǎn)電壓。3、采用線路中串聯(lián)電容器的調(diào)壓方法，確定串聯(lián)電容器的容量，使發(fā)電廠220KV母線電壓不超過240KV，變電所10KV母線電壓在9.8KV到11KV之間。4、實(shí)現(xiàn)對(duì)串聯(lián)電容器的實(shí)時(shí)控制。第2章串聯(lián)電容補(bǔ)償前系統(tǒng)電壓計(jì)算2.1系統(tǒng)等值電路系統(tǒng)等效電路圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)等效電路圖2.2系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算2.2.1變壓器參數(shù)變壓器T1的各參數(shù)值:△S01:PK1UN1x103=1500x2422x103。=0.79OS23500002U7U2w:—k-^-Q_N1x10=SN1I0e—^J1Q0Qn10.5x24”x10。=18.70350000…4…=(0.5+j-0o320)MVA=(0.5+j12.8)MVA變壓器T2的各參數(shù)值:RT2XT2AS02=P2U$2x103=1500X2202x103O=0.59OS23500002U:U2二一K^-0_N2x10=S2I0o=P0+j100Sn堀x10O=遍704=(0.5+j而350)MVA=(0.5+j14)MVA2.2.2輸電線路及末端負(fù)荷的參數(shù)值:線路參數(shù)：Z=R+jX=1x(0.07x200+j0.42x200)Q=(7+j42)QLLL22Bl=2x2x2.8x10-6x220S=6.16x10-4S△。研=AQb2=-2BV2=—6.16x10-4x2202Mvar=-29.81Mvar末端最大負(fù)荷：S=(250xcos甲+250xsin甲)MVA=(200+j150)MVA末端最小負(fù)荷：Smin=(120xcos中+120xsin中)MVA=(96+j72)MVA2.3各點(diǎn)電壓值作為初步估算，先用符合功率計(jì)算變壓器繞組損耗和線路損耗。Rlt=Rt]+Rl+Rt2=(0.85+0.59+7)Q=8.44QASLT-maxXLT=XT1+XL+Rt2=(19.2+20.7+42)Q=81.9Q之0；1502x(8.44+j81.9)MVA=(10.9+j105.6)MVA962+722AS=x(8.44+j81.9)MVA=ASLT-maxLT-min2202所以，S=S+AS+AS+AS+jAQ+jAQ=(152.28+j282.4)MVA1-maxmaxLT-max0102B1B2S]i=Si+ASlti+AS01+AS02+jAQB1+jAQB2=(39.78+j122.5)MVA利用首端功率求出最大負(fù)荷是降壓變壓器歸算到高壓側(cè)的低壓母線電壓，電壓值為：=U-%R=U-%R+、X=(242-152.28x8.44+282.4x81.9)戚=141.1kV0U242=U-匕R+hX=(242-珥78x8.44+竺x81.9)kV=199.1kV0U242按最小負(fù)荷時(shí)電容器全部退出運(yùn)行來(lái)選擇降壓變壓器變比，則有U'3maxU'3min242242U‘199.1-U=/m-U3n=〒-x11=219.01kV3min規(guī)格化后，取220±000分接頭，即K=220=20.第3章采用電力電容器串聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾妷赫{(diào)整計(jì)算3.1采用電力電容器的電壓調(diào)整原理與特點(diǎn)3.1.1電力電容器的補(bǔ)償原理電容器在原理上相當(dāng)于產(chǎn)生容性無(wú)功電流的發(fā)電機(jī)。其無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑硎前丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電容器上，能量在兩種負(fù)荷間相互轉(zhuǎn)換。這樣，電網(wǎng)中的變壓器和輸電線路的負(fù)荷降低，從而輸出有功能力增加。在輸出一定有功功率的情況下,供電系統(tǒng)的損耗降低。比較起來(lái)電容器是減輕變壓器、供電系統(tǒng)和工業(yè)配電負(fù)荷的最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)的方法。因此,電容器作為電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償勢(shì)在必行。當(dāng)前，采用串聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置已經(jīng)非常普遍。3.1.2電力電容器補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：電力電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置具有安裝方便，安裝地點(diǎn)增減方便；有功損耗?。▋H為額定容量的0.4%左右）；建設(shè)周期短；投資??；無(wú)旋轉(zhuǎn)部件，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便；個(gè)別電容器組損壞,不影響整個(gè)電容器組運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。（2）缺點(diǎn)：電力電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置的缺點(diǎn)有：只能進(jìn)行有級(jí)調(diào)節(jié)，不能進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)；通風(fēng)不良，一旦電容器運(yùn)行溫度高于70°C時(shí)，易發(fā)生膨脹爆炸；電壓特性不好，對(duì)短路穩(wěn)定性差,切除后有殘余電荷；無(wú)功補(bǔ)償精度低，易影響補(bǔ)償效果；補(bǔ)償電容器的運(yùn)行管理困難及電容器安全運(yùn)行的問題未受到重視等。3.2串聯(lián)補(bǔ)償容量的計(jì)算分析電壓損耗的計(jì)算公式，可以發(fā)現(xiàn)在傳輸功率一定的條件下，電壓損耗的大小取決于線路參數(shù)電阻R和電抗X的大小。可見，改變線路參數(shù)也同樣能起到調(diào)壓的作用。一般來(lái)說，電阻R是不容易減小的。在高壓電網(wǎng)中，由于X>>R,PR/U在電壓損耗中所占的比例一般較QX/U要小，因此，通常都采用減小電抗來(lái)降低電壓損耗。減小電抗的方法有：采用分裂導(dǎo)線；在電力線路中串聯(lián)入靜電電容器等。其等效電路圖如圖3.1所示：

圖3.1線路串聯(lián)電容等效圖未接入串聯(lián)電容器補(bǔ)償前有:ua=u+pr^qx(3-1)電路串聯(lián)電容補(bǔ)償后Ua=U+PR+0X—Xc)uBC假如補(bǔ)償前后輸電線路首端電壓維持不變，即BC(3-2)則有Ub+經(jīng)過整理可得到Ua=u、圖3.1線路串聯(lián)電容等效圖未接入串聯(lián)電容器補(bǔ)償前有:ua=u+pr^qx(3-1)電路串聯(lián)電容補(bǔ)償后Ua=U+PR+0X—Xc)uBC假如補(bǔ)償前后輸電線路首端電壓維持不變，即BC(3-2)則有Ub+經(jīng)過整理可得到Ua=u、a(3-3)PR+QX=u+PR+Q(X-Xc)UBCBUBC(3-4)[(Ubc-Uc)+(-式（3-5）方括號(hào)內(nèi)第二項(xiàng)數(shù)值一般很小，uBC可以略去，u）］B

則有(3-5)(3-6)(3-7)公式中AU為經(jīng)串聯(lián)電容補(bǔ)償后輸電線路末端電壓需要抬高的電壓增量數(shù)值。有公式（3-7）得:X=竺*87.05=127.67QC150

高壓網(wǎng)中X>>R,用串聯(lián)電容器的方法改變線路電抗以減少電壓損耗AU-PR±QX（p、q一定時(shí)）。U低壓網(wǎng)中，R較大，通過增大導(dǎo)線截面來(lái)改變電阻以減少電壓損耗未串聯(lián)xc時(shí)：AU-PR+叩

ABUA串聯(lián)Xc后：AU-PaR+Qa（Xf）ABUA電壓損耗減小了，則UB電壓水平提高了。AU-AU'-XcQa

ABABUA則：Xc-U（AUab-AUAB）若UA已知，且末端要提高的電壓也已經(jīng)給定，則：（3-8）（3-9）（3-10）（3-11）Q-312X-P：+Q2a.x（3-12）ccU2c（3-8）（3-9）（3-10）（3-11）八152.282+282.42Q—c219.012*127.67-273.99kvar3.3串聯(lián)電容器的選擇TCSC是美國(guó)EPRI建議的串聯(lián)型FACTS的第一代裝置。與常規(guī)機(jī)械控制的串聯(lián)電容補(bǔ)償相比，它利用晶閘管控制串聯(lián)接在輸電線路中的電容器組，可大范圍調(diào)節(jié)線路阻抗，并且可快速進(jìn)行連續(xù)平滑調(diào)節(jié)，提高電力輸送能力、平息地區(qū)性震蕩、提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。TCSC有著非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可以直接串聯(lián)于輸電線路中無(wú)需變壓設(shè)備。TCSC主電路結(jié)構(gòu)圖如題3.2所示，它主要有以下幾部分主成：串聯(lián)電容器組C、反并連晶閘管模塊T、晶閘管控制電抗器L、氧化鋅壓敏電阻（MOV）和保護(hù)用旁路斷路器BREAKERO圖3.2TCSC主電路結(jié)構(gòu)圖第4章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4.1.1原理電路圖ThyristorControlledSeriesCompensation晶閘管控制串聯(lián)電容器補(bǔ)償技術(shù)，是可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案之一，也是最為成熟和使用最廣的可控串聯(lián)補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)方案。本套TCSC系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)如圖4.1所示，其主要包括信號(hào)接口模塊、控制與保護(hù)模塊、錄播通信及監(jiān)控等功能模塊。圖4.1TCSC系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖4.1.2功能模塊說明（1）信號(hào)接口模塊：主要完成信號(hào)的調(diào)理劑格力驅(qū)動(dòng)等功能其中包括以下倆個(gè)部分：模擬量調(diào)理將傳感器的輸出調(diào)理成采集卡A/D輸入通道相匹配的電壓信號(hào)；同步信號(hào)的處理；開關(guān)量及觸發(fā)脈沖的隔離驅(qū)動(dòng)。（2）控制保護(hù)模塊：控制保護(hù)模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心?？刂票Ｗo(hù)模塊主要實(shí)現(xiàn)各種控制算法和保護(hù)算法以及對(duì)晶閘管的脈沖觸發(fā)?？刂票Ｗo(hù)模塊

同時(shí)還向監(jiān)控系統(tǒng)提供TCSC的運(yùn)行信息。（3）錄播模塊：主要功能是記錄TCSC裝置本身及線路的運(yùn)行狀態(tài)。錄播模塊和控制保護(hù)模塊采用各自獨(dú)立的采集通道。（4）通信模塊：通信模塊將整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)連接在一起，通信模塊負(fù)責(zé)向監(jiān)控模塊上傳TCSC運(yùn)行狀態(tài)及控制保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)信息和下傳監(jiān)控模塊的控制命令。同時(shí)，通信模塊還負(fù)責(zé)錄播模塊的數(shù)據(jù)上傳。（5）監(jiān)控模塊:監(jiān)控模塊提供領(lǐng)號(hào)的人機(jī)接口。可通過監(jiān)控模塊獲取TCSC裝置運(yùn)行狀態(tài)機(jī)器參數(shù)和遠(yuǎn)距離TCSC裝置下發(fā)指令。4.1.3通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用ICP通信模塊實(shí)現(xiàn)控制保護(hù)工控機(jī)錄波機(jī)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)的連接。通信系統(tǒng)示意圖如圖4.2所示。ICP監(jiān)控計(jì)算機(jī)<=>通信監(jiān)控計(jì)算機(jī)<=>通信模塊圖4.2通信系統(tǒng)示意圖4.2信號(hào)傳輸通道設(shè)計(jì)信號(hào)接口模塊主要完成電路的信號(hào)轉(zhuǎn)換預(yù)處理及隔離驅(qū)動(dòng)等功能。對(duì)模擬信號(hào)的處理如圖4.3所示，模擬線號(hào)包括：三相電容器電壓及電流，線路電流及電壓，電抗器支路電流和MOV支路電流。圖4.3模擬線號(hào)的處理開關(guān)量的輸入輸出都必須經(jīng)過光隔離。輸入的開關(guān)量包括接觸器的開和狀態(tài)和脈沖觸發(fā)，如圖4.4圖4.3模擬線號(hào)的處理發(fā)脈沖和對(duì)接觸器的開關(guān)炒作，如圖4.5所示。開關(guān)量>光電隔離I/O開關(guān)量>光電隔離I/O口或擴(kuò)展的I/O口圖4.4輸入開關(guān)量圖4.5輸出開關(guān)量4.3控制及數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)4.3.1控制采集卡硬件結(jié)構(gòu)控制保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是利用一種基于ISA總線及DSP處理器的數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)的?？刂撇杉ㄓ布Y(jié)構(gòu)如圖4.6所示，主要包括DSP處理器，高速A/D轉(zhuǎn)換器，ISA總線接口三個(gè)部分。它對(duì)三相電容器的電壓，電容器電流，電抗器支路電流，線路電流線路電壓等模擬量進(jìn)行采集，同時(shí)并對(duì)個(gè)電流電壓進(jìn)行傅里轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)圖4.6控制采集卡硬件結(jié)構(gòu)圖葉分析，求出基波分量和諧波分量，為控制算法和保護(hù)算法提供輸入。DSP處理器控制采集卡選用的DSP處理器是TMS320F206，該芯片屬于TI公司生產(chǎn)的TMS320F2XX系列。其主要特點(diǎn)如下：具有4.5K片內(nèi)RAM和32K片內(nèi)FLASH；32位累加器和32位算術(shù)邏輯單位；16位的地址總線和16位的數(shù)據(jù)總線；?運(yùn)算速度可達(dá)40MIPS;?價(jià)格低廉。DSP是整個(gè)控制采集的核心。DSP定時(shí)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入雙端口RAM，并對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行分析，將分析結(jié)果也存入雙端口RAM。然后DSP產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，由控制機(jī)通過ISA總線將個(gè)雙端口RAM中的分析結(jié)果讀到內(nèi)存中。A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器選用的是MAX125，其轉(zhuǎn)換精度高，轉(zhuǎn)換速度快MAX125是MAXTM公司生產(chǎn)的高速2*4通道，同不采樣14位分辨率，逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器芯片，單通道最大轉(zhuǎn)換時(shí)間位3us。具有的4個(gè)采樣/保持放大器可對(duì)4個(gè)通道的模擬信號(hào)同時(shí)采樣，每個(gè)采樣/保持器前端有雙路選擇，因此時(shí)即可接入8路模擬信號(hào)。其最大采樣速率為250kHz,14位數(shù)據(jù)總線接口，且并行接口數(shù)據(jù)訪問和總線釋放的定時(shí)特性與絕大部分?jǐn)?shù)字信號(hào)處理器（DSP）及16位/32位微處理器的特性兼容。因此，其轉(zhuǎn)換結(jié)果可由這些處理器直接讀取而不需要等待狀態(tài)。本設(shè)計(jì)的每塊采集卡包括兩片MAX125,因此可以對(duì)16路模擬信號(hào)進(jìn)行采集。ISA總線接口電路ISA總線（IndustryStandardArchitecture）也稱為AT總線，最高工作頻率為8MHz。ISA總線同時(shí)具有8位和16位擴(kuò)展槽結(jié)構(gòu)，有兩部分組成：一部分有63腳，這部分與PC/XT總線基本相同；另一部分有36腳，是AT機(jī)新增部分。本設(shè)計(jì)使用的是8位的62腳擴(kuò)展槽。這62根線可分為6類：數(shù)據(jù)線、地址線、控制線、輔助線和電源線，根據(jù)本設(shè)計(jì)需要，對(duì)其重要線作簡(jiǎn)要介紹。D0?D7共8位，雙線數(shù)據(jù)線；A0?A19共20位，地址線，只為輸出信號(hào)；IRQ3?IRQ9中斷請(qǐng)求信號(hào)，用來(lái)從系統(tǒng)總線產(chǎn)生對(duì)CPU的中斷，這些信號(hào)直接引導(dǎo)處理板的8259A中斷控制器。一個(gè)上升信號(hào)沿將對(duì)CPU產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。硬中斷請(qǐng)求信號(hào)和對(duì)應(yīng)的中斷向量號(hào)與外接設(shè)備如表4.1所示。I/OR,I/OWIO讀寫信號(hào);AEN地址使能信號(hào)。表4.1中斷請(qǐng)求信號(hào)對(duì)應(yīng)的外接設(shè)備中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷向量信號(hào)使用的設(shè)備IRQ08系統(tǒng)定時(shí)器IRQ19鍵盤IRQ210對(duì)XT機(jī)保留AT總線擴(kuò)充為IRQ8-15IRQ311RS-232C(COM1)IRQ412RS-232C(COM2)IRQ513硬盤中斷IRQ614軟盤中斷IRQ715打印機(jī)中斷IRQ870時(shí)鐘中斷IRQ971軟中斷IRQ1072保留IRQ1173保留IRQ1274保留IRQ1375協(xié)處理器中斷IRQ1476硬盤控制器IRQ1577保留4