基于DSP的光纤监控网络设计与实现：EAST电源系统实例

本文档主要探讨了基于DSP（数字信号处理器）的光纤监控网络系统方案，用于确保国家大科学工程超导托克马克聚变实验装置（EAST）的中性束注入加速极电源的安全稳定运行。该电源系统采用PulseStepModulation技术，由80个1100V/100A的电源模块串联，输出80kV/80A的脉冲电压，脉宽为1000s。由于工作环境的特殊性，即高压和强电磁干扰，监控系统至关重要。 设计的关键在于构建一个结构简单、性价比高且易于扩展的光纤环网。光纤网络结构分为硬件和软件两部分： 1.1 硬件部分 光纤网络采用单主多从的RS485总线结构，其中主站为一台PC机，配备RS232口，而从站则是使用数字信号处理器DSP，如TI公司的TMS320LF2407A。通过武汉迈威公司的MWF5100P光纤转换器，将RS232信号转化为光信号，形成具备双环自愈功能的光纤环网。这种设计允许在网络某节点故障时，其他节点仍能保持通信，提高了系统的可靠性。 1.2 软件部分 主站使用Windows系统下的通讯界面，通过MSCOMM控件实现，操作简便，用户可设置各种参数。从站则利用TI公司为TMS320C2XX系列开发的集成开发环境CC（CODECOMPOSE），编写处理和响应主站指令的程序，包括故障检测、数据通信以及模块复位等功能。 整个系统的设计考虑了实际应用的需求，不仅提供了有效的实时监控，还兼顾了系统的稳定性和可维护性。通过基于DSP的光纤网络，实现了对高压大功率电源模块的高效、安全监控，为EAST装置的稳定运行提供了关键技术支持。