变电站GPS对时IRIG-B码解码器设计及VME总线在装置中应用

论文摘要

随 着 电 力 系 统 自 动 化 技 术 的 发 展 , 对 变 电 站 统 一 时 钟 的 要 求 越 来 越 高 , 经 过 对 传统对时方法和 GPS 对时方法的比较,得出 IRIG-B 时间码对时方案是一种廉价、 精 确 对 时 方 案 。 这 种 对 时 方 案 中 , 每 个 变 电 站 只 安 装 一 个 G P S 接 收 装 置 , 利 用 RS422/485 总线传输 IRIG-B 码,经过解码器后,对装置进行对时。本论文完成了 IRIG-B 码解码器的设计,采用的 Altera 公司的 FPGA 芯片,并设计成 PCB 板进行 解 码 功 能 验 证 。 本 论 文 还 介 绍 了 V M E 总 线 的 通 信 机 理 、 接 口 设 计 方 法 及 其 优 良 特 性,探讨了在电力系统装置中应用的可行性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 变电站综合自动化系统
• 1.2 对时方式和对时系统现状
• 1.3 VME总线的应用
• 1.4 本论文的工作
• 第二章 变电站GPS对时方法及本设计依据的总体思想
• 2.1 传统变电站时间同步方法
• 2.1.1 时间同步的作用
• 2.1.2 循环式远动规约中的时间同步方法
• 2.1.3 IEC60870-5-101、IEC60870-5-103 中的时间同步方法
• 2.1.4 传统时间同步方法中的问题
• 2.2 GPS 技术与时间同步
• 2.2.1 网络对时方案
• 2.2.2 GPS 秒脉冲对时方案
• 2.2.3 用 IRIG-B 码进行对时
• 2.3 本设计依据的总体思想
• 第三章 本设计的芯片选择和 ASIC 及 FPGA 技术
• 3.1 IRIG-B 码解码器的设计方案及芯片选择
• 3.2 ASIC 及 FPGA 技术
• 3.2.1 专用集成电路ASIC设计方法
• 3.2.2 可编程逻辑器件
• 3.2.3 A11era 可编程逻辑器件及本设计选用的 ACEXlK 系列 FPGA
• 3.3 Altera 集成设计工具软件 MAXPLUSII 及 VHDL 硬件描述语言
• 3.3.1 MAXPIUSII 编程环境
• 3.3 2 VHDL 硬件描述语言
• 第四章 IRIG-B 码解码器的设计
• 4.1 IRIG-B 码解码器的软件设计
• 4.1.1 整体设计方案
• 4.1.2 分频电路设计
• 4.1.3 显示电路设计
• 4.1.4 解码电路设计
• 4.1.5 接口电路设计
• 4.1.6 软件部分设计小结
• 4.2 IRIG-B 码解码器硬件设计
• 4.2.1 各部分器件介绍
• 4.2.2 用 Prote1995e 进行 PCB 板设计
• 4.3 芯片配置、程序下载及实验
• 第五章 VME 总线在装置中的应用
• 5.1 VME 总线介绍
• 5.1.1 VME 总线基本原理
• 5.1.2 VME 总线并行处理机制
• 5.1.3 VME 总线特性
• 5.1.4 VME 总线物理结构
• 5.2 VME 总线在装置中应用
• 5.2 1 采用专用接口芯片设计介绍
• 5.2.2 用 CPLD／FPGA 完成接口设计
• 5.3 与其它总线的比较
• 5.4 VME 总线在电力系统自动化装置中应用
• 第六章总结
• 参考文献
• 致谢