V60工程检测调试手册.docx
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V60工程检测调试手册
Q/NZXD
南京南自新电自动化系统有限公司企业标准
Q/NZXD.TG.002-2007
WFBL-1/DRL600故障录波器
工程检测(调试)手册
2007-11-22发布2007-12-01实施
南京南自新电自动化系统有限公司发布
WFBL-1/DRL600故障录波器
工程检测(调试)手册
V6.0
拟制:
年月日
校核:
年月日
批准:
年月日
前言
为规范工程调试,提高工程调试质量,特制定此手册,同时作为质量检验可参照本手册执行。
本标准由南京南自新电自动化系统有限公司提出。
本标准由南京南自新电自动化系统有限公司工程技术部归口并负责解释。
1.编写目的
规范工程调试过程,提高工程调试质量
2.适用范围
硬件版本:
适用于WFBL-1、DRL600系列电力系统故障录波与分析装置V6.0版本。
软件版本:
MMI:
2.0.05
AE:
5.0.05
RCU:
VxWorksS3.0.01
DSP:
DSP-6.0.04-24CH/48CH/72CH/96CH
对于后续软件版本的升级请参照相关软件改动说明。
3.硬件结构
3.1装置正(背)面布置
各个插件排列位置
插件编号
插件名称
1X
RCU电源插件
2X
信号插件
3X
RCU插件
4X
采集板
5X
空
6X
空
7X
空
8X
空
9X
MCU插件
10X
MCU电源插件
11X
开关量4插件
12X
开关量3插件
13X
开关量2插件
14X
开关量1插件
15X
AC6插件/空
16X
AC5插件/空
17X
AC4插件/空
18X
DC插件/空
19X
AC3插件/空
20X
AC2插件/空
21X
AC1插件/空
3.26.0硬件结构
V6.0的硬件结构较以前版本的硬件结构有较大的变化,主要不同有:
将模拟量采集和数据运算(DSP部分)分开设计;将DSP和RCU合并为一块插件,增加了硬件测频功能(6路);开关量启动直接由DSP来判断,采用了CPLD和FPGA等可编程逻辑器件。
如上图所示:
模拟量经过CT/PT变换后经采集板有源滤波后送到采集板的多路切换开关进行高速切换,一个开关芯片控制8路模拟量,每次输出2路,使用切换开关是由于一个AD芯片只能同时输入6路,为了保证一个AD能够采集24路模拟量,所以采用开关切换的方式、模拟量经过开关切换送到AD芯片进行模数转换,输出的数字数据经隔离芯片后将数据交CPLD1统一编码后交RCU的FPGA中;另外,采集板将通道1、5、9、13、17、21的周期数据(频率)送到RCU的FPGA中,然后由DSP从FPGA中读取数据进行运算和判断启动,DSP将运算后的数据和启动等信息再放到FPGA的DRAM中经过ISA总线由RCU读取和记录数据。
RCU可以经过ISA总线访问双口RAM,将配置信息、定值等数据放到双口RAM中通知DSP读取。
3.3基本硬件原理和跳线
3.3.1开关量采集
原理如图所示:
D1为整流二极管;R1、R2为限流电阻;C1为电容;U1为光电耦合器件;J1为输入信号电压的跳线。
当IN与AGND端输入电压在一定范围内时,U1导通,OUT输出。
开关量插件跳线:
a)开关量插件对应端口地址如下表:
插件名称
开关量1
开关量2
开关量3
开关量4
对应开关量
1~48
49~96
97~144
145-192
端口号
180~185
186~18B
18C~191
192~197
具体跳线方法如下:
开关量1:
T1、T2短接
开关量2:
T2短接
开关量3:
T1短接
开关量4:
T1、T2断开
b)开关量插件输入电压跳线
220VDC:
不短接。
110VDC:
短接J1-J48的2,3脚。
小于5V的弱电信号:
短接J1-J48的1,2脚。
3.3.2直流量采集
原理如图所示:
信号输入经过磁珠后,根据不同的输入信号类型选择不同的跳线。
直流插件跳线:
直流插件根据不同的输入信号类型有不同的跳线方法,具体如下:
输入为4-20mA、0-10V和0-75mV的信号:
短接JP2,不焊装R1、R2电阻。
输入为经分压板的信号:
短接JP2,焊装R1、R2电阻。
输入为10-20V的信号:
短接JP1。
注意:
经过分压板的信号采集的是R1和R2上的电压,需注意分压比能否满足要求。
不要同时短接JP1和JP2。
但是,对于4-20mA、0-75mV和0-10V的信号在没有焊装电阻的情况下,JP1是否短接不起作用。
3.3.3分压板原理
原理如图所示:
该电路为一个电阻分压电路,输出的电压为电阻Ri上所分到的电压,Ri上的电压为:
Vout=VinX[Ri/(R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7+R8+Ri)]
分压板跳线(飞线):
分压板FYB.600A:
按照所接入直流电压额定值Ue的大小,调整分压板变比。
5≤Ue<100V,留1个100K电阻,其余全部短接;
100≤Ue<200V,留2个100K电阻,其余全部短接;
200≤Ue<300V,留3个100K电阻,其余全部短接;
300≤Ue<400V,留4个100K电阻,其余全部短接;
400≤Ue<500V,留5个100K电阻,其余全部短接;
500≤Ue<600V,留6个100K电阻,其余全部短接;
600≤Ue,留全部电阻。
对于接入Ue、Ue+、Ue-三路电压的,三个回路按照Ue值的大小设置同样的阻值。
注意:
由于装置直流采集模块的输入电阻并非无穷大,在设置分压盒变比时,建议以输入额定励磁电压时的实际变比为准。
由于分压板上的二极管导致直流采集呈现非线性,工程应用时需短接全部二极管。
分压板FYB.600B:
按照所接入直流电压额定值Ue的大小,调整分压板变比。
5≤Ue<30V,留1个20K电阻;
30≤Ue<100V,留1个100K电阻;
100≤Ue<200V,留2个100K电阻;
200≤Ue<300V,留3个100K电阻;
300≤Ue<400V,留4个100K电阻;
400≤Ue<500V,留5个100K电阻;
500≤Ue<600V,留6个100K电阻;
600≤Ue,留全部电阻。
对于接入Ue、Ue+、Ue-三路电压的,三个回路按照Ue值的大小设置同样的阻值。
注意:
由于装置直流采集模块的输入电阻并非无穷大,装置直流电压回路的实际输入电阻略小于2K(约1.94K),在设置分压盒变比时,建议以输入额定励磁电压时的实际变比为准。
3.3.4模拟量采集回路
Ø单路模拟量采集回路
采集板把交流(直流)插件转换的模拟信号经过OP497运算放大器将信号隔离并通过他的外围逻辑电路对模拟量信号进行滤波。
其原理图如上图。
Ø单路硬件测频回路
采集板应用SN74HC14的取反特性,对输入的模拟量信号进行整形。
每次可以同时对6路模拟量通道进行采集,将采集到的信号送入RCU的FPGA中计算频率。
原理图如上图。
Ø模拟量采集回路母板布置
模拟量采集回路在母板上由6个AC插件插槽,每个AC插槽接16路交流量;1个DC插件插槽,每个DC插槽接12路直流量;1个采集板插槽,接入96路模拟量。
96路AC通道对应于采集板的DSP0-95通道。
12路DC通道对应于采集板的DSP32-43通道。
注意:
12路直流通道(DSP32-43通道)与交流通道不能同时共用,接直流量就不能接交流量。
3.3.5GPS对时
Ø脉冲对时(分脉冲/秒脉冲)
原理如图所示:
GPS输入根据信号的电压大小选择对应的电阻,GPS信号经过合适的电阻限流后触发光耦,光耦输出信号经过U6(反相施密特触发器)将信号取反后触发IRQ10(中断10)。
U6(74HCT14):
反相施密特触发器,在对时回路中用于脉冲电平信号的转换(信号取反)。
信号插件跳线(GPS信号类型)
接口性质
使用电阻
跳线方法
无源
R12
T1、T7、T9短接,其余断开
有源
220V
R13
T2、T8短接,其余断开
110V
R14
T3、T8短接,其余断开
24V
R15
T4、T8短接,其余断开
12V
R16
T5、T8短接,其余断开
TTL电平
不使用
T6、T8短接,其余断开
B码信号
不使用
T6、T8、T9短接,其余断开
注意:
出厂调试如果没有说明对时的方式,全部设置成无源方式。
ØB码对时
原理如上图所示,B码信号经过MAX1480B隔离装换后将信号送到AT89C51微处理器中对信号进行解码,然后将解出的时间信号输出一个TTL电平的秒脉冲信号送到脉冲对时端口和一个TTL电平串口报文送到MAX213芯片,将信号装换成RS232的串口报文信号提供给RCU。
3.3.6RCU插件跳线
将RCU插件J10的1、2脚用短接帽短接。
用于RCU的FPGA运行,如果不短接,FPGA处于复位状态,不能正常运行;如果将2、3脚短接;用于软件复位,但是暂时该功能还未实现。
3.3.7MCU插件
Ø串口类型跳线
MCU串口2的类型设置(串口1默认为RS232,不需设置),设置的跳线方法为:
设置方式(跳线方法)
串口类型
1—2、7—9、8—10、13—15、14—16
RS232
3—4、9—11、10—12、15—17、16—18
RS485
5—6、9—11、10—12、15—17、16—18
RS422
建议调试时跳线的默认串口设置类型为RS232。
Ø扩展网口EEPROM配置信息(MAC地址)
MCU插件的两个扩展网口(LAN2和LAN3)使用的网络芯片有8139C和8139C+两款,8139C+是8139C的升级版,两个芯片的EEPROM配置文件不同,但方法相同。
EEPROM配置信息烧写方法为:
准备一块装有DOS系统的硬盘和一块专用ETX,并且将烧写配置的软件PG8139.EXE、配置文件8139CP.CFG和8139C.CFG复制到该硬盘中。
上电烧写,
将ETX和硬盘装到MCU载板上,连接好显示器键盘等外设,打开电源,等待DOS运行后,在C盘目录下键入“PG8139/PCI”命令,软件自动将配置文件写入EEPROM中。
如图1为8139C+烧写成功的界面;图2为8139C烧写成功的界面。
图1
图2
8139C+芯片的MAC地址段为00E04CF00000;8139C芯片的MAC地址段为00E04CE00000。
并且要将MAC地址贴在芯片上。
注意:
EEPROM烧写原则上由单板调试完成并记录。
对于使用未烧写EEPROM的8139C芯片的MCU处理方法为:
原则上不将配置文件写进EEPROM中,如果现场服务中遇到扩展网口(LAN2或LAN3)与调度通讯不正常的现象,将对外通讯网口改为ETX自带网口(LAN1),将内部通讯网口改为扩展网口(LAN2或LAN3)。
如果遇到两个网口对外通讯的情况,需要将配置文件烧写入RTL8139C的EEPROM中。
4.调试设备
4.1调试仪使用规范及注意事项
4.1.1使用规范
接到调试任务后,领用调试仪,调试结束后整理好放到指定地方。
4.1.2注意事项
电流回路不要开路,电压回路不要短路,以免发生危险和损坏调试仪器。
注意:
RT-220调试仪开机时冲击比较大,电源不可以接在柜内的交流插座上。
4.2摇表使用规范及注意事项
4.2.1使用规范
接到调试任务后,领用耐压仪,工频耐压试验做完后归还。
4.2.2注意事项
该仪器输出为高电压,在使用过程中要特别注意,做完试验后需对被测物进行对地放电,以免发生电击危险。
4.3耐压仪使用规范及注意事项
4.3.1使用规范
接到调试任务后,领用摇表,绝缘耐压试验做完后归还。
4.3.2注意事项
该仪器输出为高电压,在使用过程中要特别注意,避免被电击。
如遇短路现象立即停止试验。
检查短路点,避免损坏仪表。
5.工程调试
5.1任务接受
接受调试任务时,应做以下检查:
装置主体、柜体、扎线、键盘托架、打印机托架等是否齐备、有无明显缺陷,没有与图纸不符的地方。
电气图纸,技术协议,插件目录,检测记录,dsp程序芯片,GAL芯片,dsp通道表等齐全等。
RCU应已安装VxWorks,MCU应安装Windows2000和Office2000;以及有无特殊说明等。
5.2绝缘耐压和工频耐压试验
参见《检测(调试)大纲》
5.3程序芯片安装
Ødsp插件芯片:
将写有DSP程序的FLASH芯片安装在RCU插件的U20插座上。
Ø信号插件芯片:
有两个GAL芯片,在芯片上标有U4和U5,分别安装到信号插件的U4和U5插座上。
Ø若有B码对时功能,还需要在U15和U16的插座上安装MAX1480和AT89C51。
注意:
在安装任何芯片时特别注意不要把芯片安装反了,注意芯片的“缺口”要与插座的“缺口”对应,不可插反,避免烧毁芯片。
5.4RCU软件安装和配置
5.4.1Vxworks安装
Ø磁盘分区
首先将硬盘接到电脑上,打开windows自带的磁盘管理工具。
将硬盘分成两个区;一个为FAT格式256MB的主分区,并将该分区标为活动的,用于安装系统软件;另一个为FAT32格式20GB的逻辑分区,用于存放波形文件。
Ø系统安装
将安装文件复制到主分区中(有GPSSerial.ini、GPSSerial.out、netconfig.ini、RCPU.INI和vxWorks5个文件)。
将用于存放波形文件的文件夹复制到逻辑分区中(faultfile文件夹,文件夹内包含一个uploadlog.ini文件)
点击“开始”“运行”输入“cmd”打开命令提示符,进入“mkboot”文件夹目录,键入“mkboot※:
bootrom.bin”安装引导文件,安装成功后会在※盘内生成一个文件名为“bootrom.bin”的文件。
注意:
※为格式为FAT主分区的盘符。
引导成功后命令提示符界面如下:
注意:
对于RCU的配置都可以由MCU下发,故RCU配置不再说明。
5.4.2cmos设置
需设置项
含义
默认值
软驱接口DriveA
关闭Disabled
关闭Disabled
并口
OnboardParallelPort
开放
Enabled
开放
Enabled
串口COM1和COM2
OnboardSerialPort
开放
Enabled
开放
Enabled
USB口OnchinpUSB
开放Enabled
开放Enabled
中断设置
IRQ9assignedto
IRQ10assignedto
9号和10号中断开放给ISA
LegacyISA
LegacyISA
9号和10号中断开放给ISA
LegacyISA
LegacyISA
LCD输出
BootDeviceSelect
设为LCD+VGA方式
并且LCD为800x600TFT
设为LCD+VGA方式
并且LCD为800x600TFT
启动设备
FristBootDevice
第一启动设备为
HDD-0
第一启动设备为
HDD-0
错误检查
Halton
忽略无键盘错误
ALLButKeyboard
忽略无键盘错误
ALLButKeyboard
看门狗设置WatchdogTime
设置成Enable状态时间为60秒
关闭Disabled
硬盘块操作功能
IDEHDDBlockMode
关闭
Disabled
关闭
Disabled
键盘启动后
BootUpNumlockStstus
不激活键盘上的NUMLOCK功能
OFF
不激活键盘上的NUMLOCK功能
OFF
5.4.3启动记录方式
a)模拟量采样方式
按下图所示时段顺序执行
模拟量采样时段顺序
A时段:
系统大扰动开始前的状态数据,输出原始波形(采样率4800Hz、9600Hz可设置),记录时间0.12S到0.5S可调,调节步长0.02秒。
默认(4800Hz/0.12S)。
B时段:
系统大扰动后初期的状态数据,输出原始记录波形(采样率4800Hz、9600Hz可设置),记录时间0.1S到0.3S可调调节步长0.02秒。
默认(4800Hz/0.1S)。
C时段:
系统大扰动的中期状态数据,输出低采样率的原始波形(采样率1200Hz,600Hz可设置),记录时间3S。
默认(600Hz/3秒)。
D时段:
系统动态过程数据,每0.1S输出一个包络线值,记录时间20S。
如果D时段20S记录结束后启动量依然没有复归,新开文件按照D时段记录10min,如果10min记录满启动量依然没有复归,追加10min,最多追加20min文件结束。
如果该启动量仍然没有复归,录满30min后重新开一个文件按照D阶段进行记录。
b)启动条件
符合任一模拟量启动或开关量启动条件,按A→B→C→D时段顺序执行。
c)重复启动
新启动定义:
数据库中录波启动重要性级别设为1的启动定值。
推荐重要性级别为1的启动项:
A.突变量判据
B.输入断路器跳合闸信号
C.设备专有启动(设备内部故障启动,直流越限启动)
在已经启动记录的B阶段过程中,如遇新启动,则继续本文件延长B阶段从新启动点按B→C→D执行;
在已经启动记录的C阶段过程中,如遇新启动,则继续本文件按A→B→C→D执行;已经记录的C阶段数据和A阶段数据重复的用A阶段数据替换,已经记录的C阶段数据时间小于A阶段的全部用A阶段数据替换,A阶段记录时间自动减少。
在已经启动记录的D阶段过程中,如遇新启动,则结束本文件,新开录波文件按A→B→C→D执行。
注:
在记录进入D阶段后,新启动是指启动重要性级别设为重要的启动项。
d)自动终止条件
A.同时满足C阶段结束、所有启动量复归
B.同时满足第一个D阶段记录满20S,所有启动量复归
C.同时满足D阶段记录满10min,所有启动量全部复归。
e)单个文件限制
A.容量限制10M;(针对B阶段较多)
B.录波阶段限制20个录波阶段切换。
f)连续记录
如果启动量一直不复归同时又不满足新启动条件,则后续录波每个文件按照D→D→D连续记录,每个D阶段10min。
暂态录波时手动录波要延时执行,在记录30min包络线时可能造成手动录波较长时间延时。
5.4.4软件校验码
a)DSP在烧制程序时同时将发布的校验码也烧制在程序芯片的某个地址(0x20000~0x20003),DSP程序启动时由DSP程序映象计算校验码和预先烧制的校验码比对,如果错误则通过指示灯报警(采样中断熄灭,其余三个灯长亮),且程序停止运行,只响应通讯。
b)RCU在安装程序的同时将发布的校验码写到RCPU.ini中,vxworks启动时由vxworks文件计算校验码和配置文件中的比对,如果错误则通过指示灯报警(运行灯常亮),采样中断和录波模块停止运行,响应通信。
在DSP和RCU程序运行过程中,由MCU下发查询版本命令,返回数据包括DSP及RCU程序版本,发布的校验码和在线计算的校验码,如果MCU发现在线计算的校验码和发布的校验码不同则如下显示(显示顺序从上到下为版本,发布的校验码,生成的校验码(显示红色)),如果正确则不改变原来颜色。
5.4.5RCPU.ini
和5.5以前不同的配置文件只有一个RCPU.ini,如下:
[station]
stationnum=0(站号)
[rcu]
VerifyCode=661d6272(如果不是发布的校验码,或者程序升级需要手动修改配置文件修改成发布的校验码或升级后的校验码)
[dsp]
ADNUM=1DSP数量
KINUM=1(开关量采集板数量,固定值1)
FreqCH=0频率通道数量
vCHANNELNUM=2(虚拟通道总数)
rvCHANNELNUM=0(暂态记录的虚拟通道总数)
ALLCHANNELPERDSP=96(每个DSP的总模拟通道数目前48,72,96可选根据DSP程序的类型选择)
[sampling]
Samplerate=4800(AB阶段记录采样率)
CSamplerate=600(C阶段记录采样率)
A_multiplier=6(A阶段记录单位)
B_multiplier=5(B阶段记录单位)
C_multiplier=150(C阶段记录单位)
[sinboard]
sintype=TPN(信号版类型,可选TPA、TPB)
[flagImportant](启动标志重要性级别)
DSP1=000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
KI=000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
5.5MCU软件安装和配置
5.5.1win2000/office2000系统安装
Ø磁盘分区
首先将硬盘接到电脑上,打开windows自带的磁盘管理工具
将硬盘分成三个区。
一个为FAT32格式10GB的主分区,并将该分区标为活动的,用于安装WIN2000系统;一个为FAT32格式20GB的逻辑分区,用于安装录波软件和存放波形文件;一个为FAT32格式7.25GB的逻辑分区,用于备份软件和数据。
Ø系统安装
用ghost还原windows2000操作系统。
在DOS状态下,进入Ghost所在目录,输入Ghost回车,即可运行Ghost。
出现Ghost主菜单后,用光标方向键移动到菜单“Local-Partition-FromImage”,如下图所示,然后回车。
出现“镜像文件还原位置窗口”,如下图所示,在Filename处输入镜像文件的完整路径及文件名(也可以用光标方向键配合Tab键分别选择镜像文件所在路径、输入文件名,但比较麻烦),如d:
\win20006.0.gho,再回车。
出现从镜像文件中选择源分区窗口,直接回车
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- V60 工程 检测 调试 手册
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