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11. Mai 2021
In Zusammenarbeit mit unserem Kunden haben wir ein modulares I/O-System entwickelt. Dieses schnelle, echtzeitbasierte System ermöglicht Smart Grid Anwendungen in Mittelspannungsnetzen. Die Datenerfassung kann mit übergeordneten Mastern synchronisiert werden.
Die Hardware unterteilt sich in folgende Funktionsblöcke:
1. Datenerfassungssystem für Mittelspannungs-Strom- und -Spannungswandler: Die Datenvorverarbeitung wird in verschiedenen Funktionsblöcken eines FPGAs ausgeführt. Zwei, als Soft-Core in das FPGA implementierte, Microcontroller (MicroBlaze in Xilinx Spartan FPGA) sind für die Synchronisation der Samples, die komplexe Filterung und die Kalibrierung der Signale sowie für das Versenden der Daten verantwortlich.
2. Anbindung des Front-Ends an die System-Backplane: Die erfassten Daten der verschiedenen Module werden über eine Backplane einem zentralen Kommunikationsmodul zur Verfügung gestellt.
3. Kommunikationsmodul: Ein ARM Cortex M3 Controller stellt die erfassten und auf der Backplane vorhanden Daten über verschiedene Schnittstellen einem übergeordneten System zu Verfügung. Dafür stehen Ethernet (IEC61850-9-2 Protokolle), CAN (Controller Area Network), RS485 oder RS232 als Schnittstelle zur Verfügung.