Schutzsignalübertragungssystemen

Transkript

1 System zum Testen von Schutzsignalübertragungssystemen Eine RIO LabVIEW Applikation

2 Vorstellung TFH & Schutzsignalübertragung Übersicht Einsatzgebiete und Nutzen von TFH Anforderungen Testaspekte

3 TFH Einsatzgebiete und Nutzen TFH Trägerfrequenz Technik auf Hochspannungsleitungen g Informationsübertragung auf der Hochspannungsleitung (Frequenzbereich zwischen 20kHz und 500kHz) Schutzsignale Fernwirksignale Sprache, Fax Daten und TCP / IP Kommunikation Kommunikationsanbindung von Unterstationen Backup System für die Schutzsignalübertragung

4 TFH Einsatzgebiete und Nutzen relativ preiswerte Alternative z.b. zu Glasfasernetzen hohe Zuverlässigkeit hohe Flexibilität analoge und digitale Datenübertragung unterschiedlichste h t Shitttll Schnittstellen verfügbar gute Integrierbarkeit in Kommunikationsnetze

5 TFH Schutzsignalübertragung Anforderungen Zuverlässigkeit der Übertragung (Dependability) Robustheit der Schutzsignalerkennung (Security) Ausfallsicherheit Unterstützung der kundenspezifischen Schutzphilosophie

6 TFH Schutzsignalübertragung Testaspekte viele Varianten aufwändige Messreihen restriktive Normvorgaben Reproduzierbarkeit der Messergebnisse automatische Dokumentation der Messergebnisse Echtzeitverhalten

7 TFH Schutzsignalübertragung

8 LabVIEW & RIO Übersicht Entscheidungskriterien für LabVIEW und RIO Testsystemaufbau Testsystembeschreibung Erfahrungen

9 LabVIEW & RIO Entscheidungskriterien LabVIEW gute Unterstützung für die Benutzeroberfläche Unterstützungvieler Hardwaredevices leistbare Lizenzkosten RIO FPGA in LabVIEW ohne tiefe FPGA Expertise programmierbar flexibel einsetzbar viele IOs (160 DIO) Echtzeitfähigkeit h

10 Testsystemaufbau standard Desktop PC Benutzeroberfläche und Testablaufsteuerung beherbergtdie PCI FPGA Karte National Instruments 7813R PCI FPGA Karte stellt die I/Os zur Verfügung sorgt für genaue Timings Testsystem Hardware Schnittstelle zum Schutzsignalübertragungsgerät Relaiskontakte für spezielle Messaufgaben variables HF Dämpfungsglied

11 Testsystemkomponenten

12 Testsystem Hardwareaufbau

13 Testsystem User Interface Projektverwaltung Messablaufsteuerung Messkonfiguration (Registerblatt Configuration) Messergebnispräsentation (Registerblatt Measurement) alle gleichartigen Elemente sind als Arrays realisiert Benutzereingaben werden in Events bearbeitet

14 Testsystem User Interface

15 Testsystem FPGA Design FPGA beinhaltet alle Kontroll und Zeitmesskomponenten Ansteuerung aller Komponenten und Aufzeichnen der Ereignisse i in einer 1µs Shlif Schleife Datentransfer zum PC über DMA ca. 120 DIOs in Verwendung FPGA Auslastung ca. 93%

16 Testsystem Messablauf Parametrierung des FPGAs Anzahl der Messzyklen Start und Stopzeiten der einzelnen Befehle und der Relais Parameter des variablen Dämpfungsgliedes Startder Messung Datenübertragung zum PC am Ende eines jeden Messzyklus (mittels DMA FIFO) Speicherung, Auswertung und Anzeige der Messdaten am PC

17 Erfahrungen Erreichen genauer Timings ist trickreich detailliertes Wissen, wie LabVIEWein Blockdiagramm auf dasfpga umsetzt ist notwendig sorgfältige Programmierung des FPGAs Effizienz des umgesetzten Codes im Vergleich zu VHDL geringer => Art der Implementierung bestimmt, ob ein LabVIEW Blockdiagramm im FPGA Platz findet odernicht. Relativ lange Übersetzungszeiten bei diesem Projekt im Bereich von zwei bis drei Stunden Fehlerbehebung ist mitunter mühsam Ausgezeichneter Support durch NI!