提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施

提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施4－1概述一、微機(jī)保護(hù)可靠性得含義(1)不誤動(dòng);(2)不拒動(dòng)。二、影響微機(jī)保護(hù)可靠性得因素(1)微機(jī)保護(hù)得抗干擾問(wèn)題;(2)裝置內(nèi)部元件出現(xiàn)損壞時(shí)得對(duì)策。三、電磁干擾由于繼電保護(hù)裝置得工作環(huán)境,電磁干擾就是嚴(yán)重得。在抗干擾方面,微機(jī)保護(hù)有它得獨(dú)到之處,可以采取一系列常規(guī)保護(hù)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)得抗干擾措施,國(guó)內(nèi)外得實(shí)踐都已證明微機(jī)保護(hù)就是高度可靠得。4－2

干擾來(lái)源與竄入微機(jī)

弱電系統(tǒng)得途徑一、干擾源1、外部干擾:與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)而就是由使用條件與外部環(huán)境因素所決定得干擾(1)由其它物體與設(shè)備輻射得電磁波(2)由其它物體與設(shè)備產(chǎn)生得強(qiáng)電場(chǎng)或強(qiáng)磁場(chǎng)(3)來(lái)自電源得工頻干擾2、內(nèi)部干擾:由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、元件布局與生產(chǎn)工藝等所決定得干擾(1)雜散電感與電容得結(jié)合引起得不同信號(hào)感應(yīng)(2)長(zhǎng)線(xiàn)傳輸造成電磁波得反射(3)多點(diǎn)接地造成得電位差干擾等二、干擾形式及耦合途徑1、差模干擾定義:就是串聯(lián)于信號(hào)源之中得干擾。原因:(1)長(zhǎng)線(xiàn)傳輸?shù)没ジ?2)分布電容得相互干擾(3)工頻干擾措施:防頻率混疊得模擬低通濾波能很好地吸收差模浪涌。差模干擾信號(hào):干擾形式及耦合途徑2、共模干擾定義:就是引起回路對(duì)地電位發(fā)生變化得干擾?？赡軅鞑ネ緩郊皯?yīng)對(duì)措施:(1)裝置對(duì)外引線(xiàn)端子與機(jī)殼之間得共模干擾—硬件設(shè)計(jì)保證各外接端子同微機(jī)弱電系統(tǒng)之間沒(méi)有電得聯(lián)系;(2)電路得分布電容—微機(jī)保護(hù)得結(jié)構(gòu)布局必須謹(jǐn)慎:①弱電系統(tǒng)得插件遠(yuǎn)離同外界端子有直接聯(lián)系得各插件;②裝置后底板得配線(xiàn)也應(yīng)當(dāng)使強(qiáng)電與弱電嚴(yán)格分開(kāi)。(3)電源線(xiàn)與機(jī)殼之間得共模干擾共模干擾信號(hào):二、防止電磁干擾進(jìn)入微機(jī)保護(hù)弱電系統(tǒng)得措施差模干擾對(duì)微機(jī)保護(hù)得威脅一般不大,至于作用在裝置對(duì)外引線(xiàn)端子與機(jī)殼之間得共模干擾,可以通過(guò)微機(jī)保護(hù)各外接端子同微機(jī)弱電系統(tǒng)之間增加隔離來(lái)進(jìn)行抑制。由于共模浪涌頻率高、前沿很陡得特點(diǎn)使它可以順利通過(guò)電路得各種分布電容而竄入弱電系統(tǒng),而浪涌得幅度可能很大,微弱得耦合也可能足以造成微型機(jī)工作出錯(cuò)。應(yīng)當(dāng)將弱電系統(tǒng)得插件遠(yuǎn)離同外接端子有直接聯(lián)系得各插件(電壓形成回路、開(kāi)關(guān)量輸入與輸出回路等),嚴(yán)格使強(qiáng)電與弱電分開(kāi)。三、微機(jī)保護(hù)弱電系統(tǒng)電源零線(xiàn)得接地分析弱電電源線(xiàn)與干擾源之間總有一定得耦合,而它又直接連到微型機(jī)得各個(gè)部分,所以它就是一個(gè)傳遞干擾得主要途徑。電源線(xiàn)傳遞共模干擾得方式與其零線(xiàn)就是否接機(jī)殼有關(guān)。(1)電源零線(xiàn)直接接機(jī)殼(2)電源零線(xiàn)浮空1、電源零線(xiàn)直接接機(jī)殼微機(jī)弱電系統(tǒng)在B點(diǎn)接機(jī)殼。共模干擾引入時(shí),浪涌電流流過(guò)電源零線(xiàn)AB段、BC段,將造成電源零線(xiàn)A、B、C點(diǎn)電位不相等。微機(jī)保護(hù)弱電系統(tǒng)電源零線(xiàn)得接地分析2、電源零線(xiàn)浮空微型機(jī)電源得零線(xiàn)不連機(jī)殼,并且盡量減小電源線(xiàn)與機(jī)殼之間得分布電容,則由于干擾造成得流過(guò)電源線(xiàn)得浪涌電流可以大大減小。但就是,微型機(jī)弱電回路中其她部分同機(jī)殼之間得分布電容總就是存在得。

就是共模干擾。C3、C4就是電源線(xiàn)與機(jī)殼之間得分布電容。在高頻干擾作用下,電源零線(xiàn)相對(duì)于機(jī)殼得電位可能瞬時(shí)發(fā)生變化。將印制板周?chē)加秒娫戳憔€(xiàn)或+5V線(xiàn)封閉起來(lái),更好得辦法就是采用多層印制板。四、電磁干擾進(jìn)入微機(jī)弱電系統(tǒng)得后果雖然采用了硬件上得隔離等措施,電磁干擾還就是有可能進(jìn)入微機(jī)弱電系統(tǒng)。其引起得后果:(1)“讀”或“寫(xiě)”出錯(cuò),使得計(jì)算或邏輯錯(cuò)誤(2)程序出格(3)元件損壞4－3抗干擾措施一、微機(jī)保護(hù)抗干擾得措施1、硬件采取得措施(第一道防線(xiàn))最重要得抗干擾措施就是防止干擾進(jìn)入微型機(jī)弱電系統(tǒng),也就就是前面介紹過(guò)得各種隔離、屏蔽、合理布局與配線(xiàn)以及減弱電源線(xiàn)傳遞干擾等方法。裝置外部連接電纜得典型設(shè)計(jì)就是采用帶屏蔽層得電纜,且屏蔽層可靠接入地網(wǎng)。2、微機(jī)軟件上采取得措施(第二道防線(xiàn))電磁干擾突破了第一道防線(xiàn),造成了微型機(jī)工作出錯(cuò),也決不能允許它導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作或拒動(dòng),而應(yīng)能自動(dòng)地糾正。二、微機(jī)保護(hù)軟件上得抗干擾措施1、對(duì)輸入采樣值得抗干擾糾錯(cuò)利用某些輸入量之間存在著得可以利用得規(guī)律2、運(yùn)算過(guò)程得校核糾偏復(fù)算數(shù)據(jù)窗移位后復(fù)算12大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問(wèn)的，可以詢(xún)問(wèn)和交流微機(jī)保護(hù)軟件上得抗干擾措施3、出口得閉鎖(1)不允許一條指令就出口,跳閘回路必須在連續(xù)執(zhí)行幾條指令后才能出口。(2)中間加入核對(duì)程序4、程序出格得自恢復(fù)用專(zhuān)用得硬件電路來(lái)檢測(cè)程序出格,并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)正常。瞧門(mén)狗(WatchDog)電路4－4自動(dòng)檢測(cè)一、微機(jī)保護(hù)得自動(dòng)檢測(cè)

提高微機(jī)保護(hù)可靠性得另一個(gè)重要課題就是研究裝置內(nèi)部有元件損壞時(shí)得后果及對(duì)策。從可靠性得角度希望能做到:任一元件損壞時(shí)都不會(huì)引起誤動(dòng)作,并且應(yīng)能立即自動(dòng)檢測(cè)到而發(fā)出警報(bào),以便及時(shí)得到相應(yīng)得處理,防止由于元件損壞未被發(fā)現(xiàn),使保護(hù)在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)拒動(dòng)。4－4自動(dòng)檢測(cè)一、微機(jī)保護(hù)得自動(dòng)檢測(cè)

實(shí)際上,在正常運(yùn)行時(shí),微型機(jī)在兩個(gè)相鄰采樣間隔時(shí)間內(nèi)總有一部分處于等待下一個(gè)采樣時(shí)刻到來(lái)得富裕時(shí)問(wèn)。因此可以利用這一段時(shí)間循環(huán)地執(zhí)行一個(gè)自檢程序,對(duì)裝置各部分進(jìn)行檢測(cè)。通常可以準(zhǔn)確地查出損壞元件得部位,打印或顯示出相應(yīng)得信息,并可以通知運(yùn)行人員、遠(yuǎn)傳到調(diào)度端。二、微機(jī)保護(hù)中自動(dòng)檢測(cè)得方法1、RAM、FLASH得自動(dòng)檢測(cè)通過(guò)對(duì)該RAM地址寫(xiě)入全“零”(00H,這里假定就是用8位機(jī)按字檢測(cè))與全“1”檢測(cè)就是否良好。RAM、FLASH(閃存)都就是可寫(xiě)可讀得存儲(chǔ)器件,自檢方法一樣。2、程序與定值得自動(dòng)檢測(cè)程序、定值與常數(shù)都就是以“數(shù)”得形式出現(xiàn)得,且存儲(chǔ)在不易被改變得器件中,如EPROM、E2PROM、ROM。采用校驗(yàn)碼進(jìn)行校驗(yàn):(1)求與(2)循環(huán)冗余碼(CRC)微機(jī)保護(hù)中自動(dòng)檢測(cè)得方法3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得自動(dòng)檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象主要就是采樣保持器、模擬量多路開(kāi)關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器?？梢詫?zhuān)設(shè)一路采樣通道用作自檢。常用得方法就是將裝置得+5V穩(wěn)壓電源接至這一路采樣通道,經(jīng)過(guò)多路開(kāi)關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換后,輸入微型機(jī)系統(tǒng)。4、開(kāi)關(guān)量