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矿井下供电系统大都采用铜芯短电缆供电,阻抗较小,各级短路电流值相差很小,保护难以整定,并且煤矿井下保护装置或更新不及时,或受环境影响,存在动作不灵敏、可靠性差、参数难以调整、精确度不高等缺点,再加上传统的速断保护设计方案存在一定缺陷,这就使线路保护易发生误动作和越级跳闸等故障,造成井下大面积停电的恶性事故煤。针对这种情况,本文利用CAN总线在数据通讯上具有突出的可靠性、实时性和灵活性,传输距离远,纠错能力强,且非常有效地构成分布式控制系统等优点,对传统的保护装置稍微加以改造,设计出了基于CAN总线的防越级跳闸系统对保护能够进行精确控制,实现各保护装置相互配合,发生故障时控制各级保护采用相应的动作,满足各级保护的选择性、速断性,防止越级跳闸提供了可能。本文首先在分析系统应达到的具体功能的基础上,总体上介绍了系统的结构特征、工作原理,实现系统各部分功能的方案和系统应达到的技术指标。然后从硬件和软件两个方面详细介绍了系统具体的实现方法。在硬件设计上,用philips公司增强型89c51单片机最小系统及外围电路、光电耦合器、A/D转换电路、信号调理电路、脱扣电路等构成了微控器。微控器主要对通信信号进行分析,并发出延时或跳闸控制信号。并且设计了CAN通信接口电路用于各个微控器和监控主机通过CAN总线进行通信,采用微控器的89c51单片机最小系统同时作为CAN总线的接口控制电路的微处理器,CAN通信控制器采用SJA1000,CAN总线收发器采用PCA82C250。在监控系统设计中,为了使系统的设计容易实现,且方便软件设计和调试,监控主机仍选用了89C51单片机,且上面集成了74HC595芯片驱动的LED数码管和HE1205B型的电磁式蜂鸣器构成了报警显示子系统。在软件设计上,根据CAN2.0B规范,采用了“ID+命令+数据”形式的通信协议设计了系统的通信应用层协议,并且采用51汇编语言完成了CAN通信节点的收发程序,报警显示程序和系统的主程序的设计。最后搭建了模拟实验平台对系统进行了硬件调试、CAN节点自收发实验,重点介绍了系统保护的可靠性和通信时间实验的实验步骤和方法,而且对结果进行了实验验证。