中心議題：

• 微機電源提高可靠性措施
• 模擬量通道提高可靠性措施
• 開關量通道提高可靠性措施
• 通訊口提高可靠性措施
• 中央控製器提高可靠性措施

直流操作電源（直流屏）設備是發電廠和變電站的二次電源，用於斷路器分合閘及二次回路的儀器儀表、繼電保護、控製
、應急燈照明等。

suizhekejidefazhanjiyonghuyaoqiudetigao，jinnianlaidianlicaozuodianyuandezhudianluyizhubuyouyuanlaidejingzhaguanxiangkongxingfazhanweigaopinkaiguanxing
，erkongzhibufenzeyouyuanlaidemonikongzhifangshifazhanweiyouweijikongzhideshuzikongzhifangshi，weijikongzhideyingyongshidianlicaozuodianyuandeyunxingzidonghuachengdudadatigao，bingkeshixiansiyaolianwanggongnengyimanzudianzhanwurenzhishoudexuyao。dandianlixitongshouyaodeyaoqiushianquanxing、可靠性，因此微機控製器的可靠性及抗幹擾能力就顯得十分重要，現就這一問題作一闡述。

1微機電源

電dian源yuan是shi微wei機ji控kong製zhi係xi統tong的de能neng量liang供gong給gei源yuan泉quan，電dian源yuan的de優you劣lie直zhi接jie影ying響xiang著zhe整zheng個ge係xi統tong的de穩wen定ding性xing與yu可ke靠kao性xing，同tong時shi電dian源yuan也ye是shi外wai部bu幹gan擾rao引yin入ru係xi統tong的de主zhu要yao途tu徑jing，所suo以yi對dui電dian源yuan處chu理li的de好hao壞huai是shi係xi統tong可ke靠kao運yun行xing的de前qian提ti條tiao件jian。控kong製zhi器qi電dian源yuan采cai用yong寬kuan電dian壓ya輸shu入ru的de直zhi流liu進jin線xian開kai關guan電dian源yuan
，這zhe樣yang可ke由you蓄xu電dian池chi直zhi接jie供gong電dian，保bao證zheng係xi統tong供gong電dian的de不bu間jian斷duan性xing。為wei抑yi製zhi外wai部bu各ge類lei幹gan擾rao由you電dian源yuan引yin入ru係xi統tong采cai取qu了le如ru下xia多duo項xiang措cuo施shi。

(1)TVPqijianzhuyaoyongyuxishoudianyuanwangluozhongdeshunshilangyongdianya，gaiqijianzaichengshouyigegaonengliangdelangyongdianyashi

，qizukanglijijiangzhihendi，yunxudadianliutongguo，tongshibadianyaqianweidaoyudingshuiping
，qichengshoushunshilangyongdianliudefengzhikedashubaianpei，nengxishougaodashuqianwadelangyonggonglv。

(2)EMI濾lv波bo器qi主zhu要yao用yong於yu抑yi製zhi係xi統tong中zhong的de高gao頻pin幹gan擾rao，對dui於yu共gong模mo噪zao聲sheng，濾lv波bo器qi在zai電dian源yuan線xian與yu地di線xian間jian構gou成cheng通tong路lu，可ke以yi把ba噪zao聲sheng電dian流liu引yin入ru大da地di。對dui於yu常chang模mo噪zao聲sheng
，濾lv波bo器qi在zai線xian間jian構gou成cheng通tong路lu
，把ba噪zao聲sheng電dian流liu在zai線xian間jian短duan路lu，使shi其qi不bu影ying響xiang電dian路lu工gong作zuo。

(3)tieyangticizhulvboqitieyangtiduidipindianliujihumeiyoushenmezukang，erduiyujiaogaopinlvdedianliuhuichanshengjiaogaodeshuaijianzuoyong。gaopindianliuzaiqizhongyireliangxingshisanfa。

(4)zihuifubaoxianzihuifubaoxianyuchangguibaoxiandequbiezaiyudangxianludianliuguodashi
，zihuifubaoxiandezukanghuidadatigao，congershixianxianlubaohugongneng，erdangxianludianliuzhengchangshi
，youhuihuifuzhengchangzukangzhi，congerduishunshiganraozaochengdexianluguoliujuyouhenhaodebaohuxiaoguo。

2模擬量通道

(1)現場模擬量輸入對於電力操作電源，現場模擬量主要包括：交流進線和充電器的電壓、電流
，直流母線電壓、電(dian)流(liu)

，電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)，各(ge)點(dian)溫(wen)度(du)以(yi)及(ji)對(dui)地(di)絕(jue)緣(yuan)等(deng)參(can)數(shu)
，由(you)於(yu)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)環(huan)境(jing)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)，這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)往(wang)往(wang)疊(die)加(jia)有(you)各(ge)種(zhong)幹(gan)擾(rao)成(cheng)分(fen)，如(ru)將(jiang)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)直(zhi)接(jie)引(yin)入(ru)係(xi)統(tong)，將(jiang)對(dui)係(xi)統(tong)帶(dai)來(lai)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)，甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)運(yun)行(xing)

，故(gu)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)在(zai)輸(shu)入(ru)係(xi)統(tong)前(qian)均(jun)通(tong)過(guo)隔(ge)離(li)變(bian)送(song)器(qi)
，隔(ge)離(li)變(bian)送(song)器(qi)一(yi)方(fang)麵(mian)將(jiang)各(ge)種(zhong)幹(gan)擾(rao)成(cheng)分(fen)隔(ge)離(li)於(yu)係(xi)統(tong)之(zhi)外(wai)
，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)將(jiang)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)調(tiao)理(li)成(cheng)A/D轉換輸入的標準信號。另外為防止變送器對係統電源的影響，變送器均選擇為前端無源型變送器。

(2)模擬量輸出直接控製充電器的工作參數，一旦出現故障
，係統將無法正常運行，為保證其可靠性，采用隔離放大器輸出
，同時對於D/A轉換寫入端加有硬件保護措施，保證隻有當CPU正常運行時方可對D/A進行改寫

，當CPU出現故障時不會對輸出造成影響
，保證裝置輸出不至於出現混亂。

3開關量通道

現場開關量輸入、shuchuyumoniliangxiangsi
，yediejiayougezhongganraochengfen，weixiaochuzhexieganraoduixitongdeyingxiang，bixucaiqugelicuoshi，kaiguanliangshurushuchugeliyibancaiyongguangdiangeliqijianjiukeyiqudehenhaodegelixiaoguo。

4通訊口

通(tong)訊(xun)口(kou)為(wei)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)上(shang)位(wei)機(ji)聯(lian)絡(luo)的(de)通(tong)道(dao)
，是(shi)保(bao)證(zheng)信(xin)息(xi)上(shang)傳(chuan)與(yu)上(shang)位(wei)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)關(guan)鍵(jian)
，是(shi)實(shi)現(xian)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)的(de)保(bao)證(zheng)。一(yi)般(ban)工(gong)作(zuo)現(xian)場(chang)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)上(shang)位(wei)機(ji)都(dou)有(you)一(yi)定(ding)的(de)距(ju)離(li)，為(wei)保(bao)證(zheng)信(xin)息(xi)正(zheng)確(que)，硬(ying)件(jian)采(cai)用(yong)隔(ge)離(li)防(fang)靜(jing)電(dian)的(de)標(biao)準(zhun)接(jie)口(kou)（接口硬件協議RS－485/RS－422），通訊軟件協議采用目前國內電力係統常用的標準站控協議
，具有完備的校驗措施及明確的信息格式。

5中央控製器

中zhong央yang控kong製zhi器qi是shi整zheng個ge控kong製zhi係xi統tong的de核he心xin

，係xi統tong的de所suo有you功gong能neng都dou通tong過guo中zhong央yang控kong製zhi器qi及ji相xiang關guan外wai圍wei電dian路lu完wan成cheng，一yi旦dan出chu現xian故gu障zhang整zheng個ge控kong製zhi器qi將jiang無wu法fa工gong作zuo，其qi可ke靠kao性xing是shi保bao證zheng係xi統tong可ke靠kao性xing的de決jue定ding因yin素su，為wei此ci采cai取qu了le如ru下xia多duo項xiang技ji術shu措cuo施shi。

(1)硬件看門狗技術：為防止CPU因外界強幹擾的影響
，造成程序跑飛導致係統死鎖。係統中為CPU專(zhuan)門(men)設(she)計(ji)有(you)硬(ying)件(jian)看(kan)門(men)狗(gou)電(dian)路(lu)，當(dang)程(cheng)序(xu)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)，看(kan)門(men)狗(gou)電(dian)路(lu)進(jin)行(xing)周(zhou)期(qi)性(xing)複(fu)位(wei)
，當(dang)出(chu)現(xian)程(cheng)序(xu)跑(pao)飛(fei)而(er)軟(ruan)件(jian)陷(xian)阱(jing)未(wei)能(neng)及(ji)時(shi)捕(bu)捉(zhuo)並(bing)處(chu)理(li)而(er)造(zao)成(cheng)係(xi)統(tong)死(si)鎖(suo)
，則(ze)看(kan)門(men)狗(gou)電(dian)路(lu)無(wu)法(fa)得(de)到(dao)複(fu)位(wei)信(xin)號(hao)
，看(kan)門(men)狗(gou)電(dian)路(lu)會(hui)產(chan)生(sheng)CPU硬件複位信號，使係統複位重新起動，恢複運行。

(2)采用PSD、ISP器件：中央係統的基本構成是由CPU、地址鎖存器
、譯碼器、程序存儲器、數據存儲器等構成。常規硬件電路往往由多片 TTL電路及EPROM、RAM構成
，器件數量較多，增加了係統的故障點。而PSD器件將地址鎖存器、譯碼器、程序存儲器、數據存儲器集成於一個芯片中，使器件數量成倍減少，增加了係統的可靠性。因直流操作電源控製相應輸入輸出通道較多，如采用常規TTL或其它常規接口器件（如8155、8255），則使器件數量增多，為此采用了大規模可編程邏輯器件（ISP），可大大降低器件數量
，一片ISP（如ISP2064）可包含2000個門電路、64個寄存器。原用4片8D鎖存器（74LS373）、4片8位緩衝器完成32路輸入

、輸出功能，現在隻用一片ISP2064即可。另外ISP為可編程邏輯器件，也便於線路的修改
、調試。

(3)軟件陷阱：當CPUyinwaijieqiangganraodeyingxiang
，zaochengchengxupaofeishi，zaichengxuquzhonggedizhiquyusheyouruanjianxianjing，dangchengxuweianzhengchangshunxuzhixing，ruanjianxianjingjiangcuowuchengxuzhilingbuzhuobingzidonghuifuzhengchangyunxing。

(4)重要數據多地址備份：程cheng序xu運yun行xing出chu現xian錯cuo誤wu時shi有you可ke能neng使shi數shu據ju存cun儲chu器qi誤wu寫xie，為wei防fang止zhi程cheng序xu重zhong新xin起qi動dong運yun行xing時shi的de錯cuo誤wu
，對dui於yu係xi統tong運yun行xing至zhi關guan重zhong要yao的de數shu據ju均jun在zai數shu據ju存cun儲chu器qi不bu同tong區qu域yu有you多duo個ge數shu據ju備bei份fen，當dang程cheng序xu運yun行xing時shi會hui自zi動dong比bi較jiao各ge數shu據ju的de同tong一yi性xing，如ru有you錯cuo誤wu可ke自zi動dong取qu出chu正zheng確que數shu據ju使shi用yong。

(5)係統自恢複：對於操作電源控製器而言，其設備運行必須保證其連續性，要求當中央控製器非正常複位（如硬件看門狗動作、人為誤操作
、軟件陷阱重新起動程序等）時shi，係xi統tong重zhong新xin起qi動dong後hou應ying保bao持chi原yuan有you運yun行xing狀zhuang態tai。針zhen對dui這zhe一yi要yao求qiu在zai程cheng序xu起qi動dong時shi通tong過guo判pan斷duan數shu據ju存cun儲chu器qi內nei特te定ding的de特te征zheng碼ma
，可ke判pan斷duan是shi正zheng常chang複fu位wei還hai是shi非fei正zheng常chang複fu位wei，如ru為wei非fei正zheng常chang複fu位wei可ke通tong過guo數shu據ju備bei份fen恢hui複fu係xi統tong運yun行xing，保bao證zheng工gong作zuo的de連lian續xu性xing。

(6)係統自診斷：對於中央控製器的關鍵器件，如程序存儲器、數據存儲器
、CPU等
，程序運行中均定時對其狀態進行檢查
，可及時發現故障
，並作出相應處理。

以上所述各項提高可靠性的措施，已成功運用於MC－3型直流操作電源微機控製器中，均已在工業現場長期運行
，取得了良好的效果。