微机保护软件系统配置（二）

 四、中断服务程序及其配置

    （一）实时性与中断工作方式概述

    绝大多数的工控计算机应用软件都采用了中断技术，微机保护装置是实时性要求较强的工控计算机设备，更是离不开中断的工作方式。

    所谓实时性就是指在限定的时间内对外来第件能够及时作出迅速反应的特性。例如保护装置需要在限定的极短时间内完成数据采样，在限定时间内完成分析判断并发出跳合问命令或告警信号，在其他系统对保护装置巡检或查询时及时响应。这些都是保护装置的实时性的具体表现。保护要对外来事件做出及时反应，就要求保护中断自己正在执行的程序，而去执行服务于外来事件的操作任务和程序。实时性还有一种层次的要求，即系统的各种操作的优先等级是不同的，高一级的优先操作应该首先得到处理。显然，这就意味着保护装置将中断低层次的操作任务去执行高一级优先操作的任务，也就是说保护装置为了要满足实时性要求必须采用带层次要求的中断工作方式，在这里中断成为保护装置软件的一个重要概念。

    总之，由于外部事件是随机产生的，凡需要CPU立即响应并及时处理的事件，必须用中断的方式才可实现。

    （二）中断服务程序的概念

    对保护装置而言，其外部事件主要是指电力网系统状态、人机对话、系统机的串行通信要求。电力网系统状态是保护最关心的外部事件，保护装置必须每时每刻掌握保护对象的系统状态。因此，要求保护定时采样系统状态，一般采用定时器中断方式，每经1．66ms中断原程序的运行，转去执行采样计算的服务程序，采样结束后通过存储器中的特定存储单元将采样计算结果传送给原程序，然后再回去执行原被中断了的程序。这种采用定时中断方式的采样服务程序称为定时采样中断服务程序。

    在采样中断服务程序中，除了有采样和计算外，通常还含有保护的启动元件程序及保护某些重要程序。例如高频保护在采样中断服务程序中安排检查收发信机的收信情况；距离保护中还设有两键全相电流差突变元件，用以检测发展性故障；零序保护中设有3Uo突变量元件等，因此保护的采样中断服务程序是微机保护的重要软件组成部分。

    保护装置还应随时接受工作入员的干预：改变保护装置的工作状态、查询系统运行参数、调试保护装置，这就是利用人机对话方式来干预保护工作。这种人机对话是通过键盘方式进行的，常用键盘中断服务程序来完成。有的保护装置不采用键盘中断方式，而采用查询方式。当按下键盘时，通过硬件产生了中断要求，中断响应时就转去执行中断服务程序。键盘中断服务程序或键盘处理程序常属于监控程序的一部分，它把被接的键符及其含义翻译出来并传递给原程序。

    系统机与保护的通信要求，实际上是属于高一层次对保护的干预。这种通信要求常用主从式串行口通信来实现。当系统主机对保护装置有通信要求时，或者接口 CPU对保护CPU提出巡检要求时，保护的串行通信口就提出中断请求，在中断响应时，就转去执行串行口通信的中断服务程序。串行通信是按一定的通信规约进行的，其通信数字帧常有地址帧和命令帧H种。系统机或接口 CPU（主机）通过地址帧呼唤通信对象，被呼唤的通信对象（从机）就执行命令帧中的操作任务。从机中的串行口中断服务程序就是按照一定的通信规约，鉴别通信地址和执行主机的操作命令的程序。

    （三）保护的中断服务程序配置

    根据中断服务程序基本概念的分析，一般保护装置总是要配有定时采样中断服务程序和串行通信中断服务程序。对单CPU保护， CPU除保护任务之外还有人机接口任务，因此还可以配置有键盘中断服务程序。