一、背景說明

近年來，“工業互聯網”技術在能源電力行業得到了長足發展。隨著能源互聯網信息一體化、電力市場售電改革、新能源微電網與儲能、智能配電終端、能源四表集抄網絡、電力智能巡檢等概念與政策的陸續推出，能源電力行業在基于“工業互聯網”的核心指導方向下，對嵌入式解決方案在上述背景下的創新應用與升級換代的需求日益旺盛。

作為國內知名的嵌入式產品平臺提供商，Tronlong憑借在嵌入式方案領域多年的深耕經驗，以及對能源電力行業的創新理解，全新推出系列化的行業解決方案，涵蓋TI OMAP-L138、AM335x、AM5708、AM5728、TMS320F2837x，Xilinx ZYNQ等平臺，覆蓋了電能采集、振動故障診斷、通信管理控制、電力電子、配電終端測控、電力智能巡檢等專業技術領域。

二、方案介紹

1 方案名稱

基于ZYNQ的分布式能源及微電網通信與控制單元

2 方案特點

（1） 采用Xilinx Zynq-7000 SoC高性能低功耗處理器，集成PS端單核/雙核ARM Cortex-A9 + PL端Artix-7架構可編程邏輯資源；

（2） 通過配置CPU/RAM/FLASH組合，實現成本可優化／高性價比的多任務處理能力、數據本地存儲、現場組網與高速通信能力；

（3） 外部可擴展LCD顯示與觸摸屏控制，分辨率支持2048*2048，支持1080P高清視頻播放與HDMI視頻輸出，滿足多種屏幕與人機交互的功能需求；

（4） 支持操作系統運行（Linux/RT-Linux），支持多種通信協議轉換（IEC61850、DL/T645、DL/T667-1999（IEC60870-5-103））、線路潮流與控制邏輯運算、應用軟件遠程升級等功能算法；

（5） 可通過PL端Artix-7架構可編程邏輯資源按需擴展外部通信接口，只要資源滿足，理論上無數量限制。典型應用：CAN（4路）、千兆以太網（2路）、百兆以太網（4路）、UART（12路）、SPI（5路）。

3 技術參數

4 方案框圖

圖 2

5 應用領域

可廣泛用于分布式能源與負荷調控、微電網中央控制、電力通信網關、數據集中器等要求，同時接入/接出多路不同通信總線、或多種通信協議集中處理轉換的應用場合。

6 AD7606經典開發案例

AD7606是最最最為經典的電力數據采集IC，在大部分電力場合應用廣泛。創龍科技ZYNQ評估板TLZ7x-EasyEVM-S提供基于AD7606的AD采集與處理開發案例。下面講解的開發案例說明基于ad7606_fft例程。

6.1 功能說明

PL端采集AD7606的8通道AD信號，采樣率為200KSPS，并通過DMA IP核將數據緩存到PS端DDR中（每通道各采樣4096個點），再通過FFT IP核將數據進行FFT運算，然后將FFT運算結果保存到PS端DDR中，最后通過ILA顯示第一個通道的原始波形和FFT運算結果波形。

備注：由于本案例消耗邏輯資源較多，因此本案例不支持xc7z010，僅支持xc7z020。

6.2 案例框圖

圖4

備注：x1表示1個通道的數據，x8表示8個通道。

6.3 硬件平臺簡介

TLZ7x-EasyEVM-S評估板（Xilinx Zynq-7010/7020）

本文方案基于Xilinx Zynq-7010/7020的郵票孔工業核心板/評估板實現能源電力解決方案。創龍科技SOM-TLZ7x-S核心板采用了郵票孔連接方式，進一步提升核心板與底板連接的穩定性。

編輯：jq