微机保护控制接口装置的CPLD抗干扰设计

 就DSP芯片与CPLD芯片的可靠性比较而言，DSP的外围接口繁多，输入信号有模拟和数字，电压有模拟电压和数字电压，CPLD只有数字接口，电压单一，受外界干扰损坏的可能性比DSP小的多。另外，CPLD状态机含有多个进程，就相当于包含有并行运算的“多CPU”功能，对不合格的输入，裁决状态机输出0。因此，笔者认为，双CPU控制硬件冗余设计远不如CPLD状态机的控制接口可靠性高。

结论

用Altera公司的MAX7000系列的EMp7128SLC84-15实现继电保护控制接口，与TMS320F240DSP芯片总线直接相连，DSP执行合闸或分闸多重命令时，不需要插入等待周期，只需要连续执行3条合闸或分闸指令，CPLD状态机就能立即决定是否允许总执行命令通过。试验表明： 用CPLD实现的继电保护控制接口具有速度快，占用硬件体积小，接口简单，可靠性高等特点。

该接口应用到基于TMS320F240的高压开关柜数字综合保护装置中，随KJ118型矿用变电所远程监控系统于2003年10月在徐州矿务局旗山煤矿井下采区变电所投运，进行工业性试验，正常运行至今已超过半年以上。采区变电所现场高爆开关就地人工分合闸操作、地面主机遥控命令分合闸以及故障保护跳闸试验表明，从未发生因高压开关分合闸操作等强电磁干扰引起CPU程序出轨而误动，表现出非常高的可靠性。

文中用全新的CPLD状态机方法研究微机保护系统的控制可靠性问题，对于瞬变干扰信号有很强的滤波性。虽然从防范微机保护系统程序出轨采用一些软件措施有一定效果，但是并不能真正解决程序出轨期间控制口的失控问题，而文中提出的CPLD状态机控制接口真正解决了这一问题，可以推广到各种微机控制系统的抗干扰控制接口设计中去。