專利名稱：微機(jī)保護(hù)測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種微機(jī)繼電保護(hù)裝置，通過電カ系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)測試、用于電カ系統(tǒng)設(shè)備保護(hù)、測量、控制的數(shù)字式保護(hù)測控裝置。
背景技術(shù)：
電カ系統(tǒng)的智能產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境的多祥性，導(dǎo)致有很多情況下，常規(guī)數(shù)字式保護(hù)測控裝置使用受限，比如環(huán)網(wǎng)柜，整個柜子的深度很淺，導(dǎo)致常規(guī)保護(hù)無法安裝。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種高性能的數(shù)字式微機(jī)保護(hù)測控裝置，主要解決微機(jī)保護(hù)裝置在惡劣環(huán)境下無法長期可靠運行、常規(guī)控制、信號兼容等技術(shù)問題，并且解決開關(guān)拒、環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)設(shè)計、調(diào)試、運行的快速化、簡單化、智能化等問題。具備計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的特點，并具有安裝深度少于7cm優(yōu)勢，適用于所有安裝場合。本實用新型的技術(shù)方案是微機(jī)保護(hù)測控裝置，由電源模件、交流采樣模件、CPU模件、開關(guān)量輸出模件、開關(guān)量輸入模件、人機(jī)交互模件組成。CPU模件與電源模件、交流采樣模件、開關(guān)量輸出模件、開關(guān)量輸入模件為單向聯(lián)接，與人機(jī)交互模件為雙向聯(lián)接。CPU模件由CPU、開出光耦驅(qū)動模件、開入光耦驅(qū)動模件、RS485模件組成，CPU與開出光耦驅(qū)動模件、開入光耦驅(qū)動模件單向聯(lián)接，CPU與RS485模件雙向聯(lián)接。人機(jī)交互模件由液晶顯示器、操作按鍵和指示燈組成。交流采樣模件采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)入CPU模件的內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器，經(jīng)CPU處理后通過開出光耦驅(qū)動模件傳輸給開關(guān)量輸出模件，完成開關(guān)量輸出的光電隔離與繼電器出ロ控制，開關(guān)量輸入模件將開關(guān)量信號通過開入光耦驅(qū)動再傳輸給CPU。CPU采用美國微芯科技(Microchip)公司的DSP (數(shù)字信號處理器)芯片Microchip dsPic 30f6014A，安裝在CPU、開入模件上，該芯片具有很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。本實用新型的有益效果是微機(jī)保護(hù)測控裝置(PES-3000)是普爾盾電氣(上海)有限公司專門為6-10KV開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜研發(fā)制造的保護(hù)測控裝置，具有面向用戶的開放式軟硬件系統(tǒng)。硬件設(shè)計上特別考慮柜內(nèi)空間不足情況下的安裝問題，整個裝置的安裝深度只有不足7厘米。該系列裝置該系列裝置的推出，極大提高了開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜的智能化水平。由于在同一片CPU內(nèi)部完成幾乎所有的數(shù)據(jù)操作，真正實現(xiàn)了總線不出芯片，大大提高了微機(jī)保護(hù)的可靠性和抗干擾能力，由于Microchip dsPic外圍芯片比較少,所以整體硬件設(shè)計占用的電路板面積較小，價格也較低，算法編程也容易實現(xiàn)。同時Microchip dsPic支持SPI模式和I2C模式的數(shù)據(jù)傳輸，便于芯片容量擴(kuò)充。這些特點使得本實用新型很適合需要高分辨率、高采樣率以及高速計算的場合。本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)比較，外圍芯片更少、設(shè)計更加簡單，且不存在兩個CPU處理器之間的數(shù)據(jù)交換的問題，數(shù)據(jù)操作可以在片內(nèi)完成，支持雙以太網(wǎng)、光纖、RS485、CAN等多種通訊方式，具備計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的特點。

圖I為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 — CPU模件,I — I — CPU, 1 — 2 —開出光I禹驅(qū)動模件，1 — 3 —開入光率禹
驅(qū)動模件，I 一 4 一 RS485模件，2 —電源模件，3 —交流米樣模件，4 一開關(guān)量輸出模件，
5-開關(guān)量輸入模件，6-人機(jī)交互模件,6-1液晶顯不器,6-2操作按鍵,6-3指不燈。
具體實施方式參照圖1，微機(jī)保護(hù)測控裝置(PES-3000)，由電源模件2(上海德創(chuàng)電器電子有限公司XRA110R2405)，交流采樣模件3 (南京擇明電子有限公司ZM-TCTA)，CPU模件1，開關(guān)量輸出模件4(日本松下株式會社JQ1AP-24V),開關(guān)量輸入模件5 (日本東芝株式會社TLP521-4)，人機(jī)交互模件6(深圳市拓普微科技開發(fā)有限公司LM3033DBY)組成。CPU模件I與電源模件2、交流采樣模件3、開關(guān)量輸出模件4、開關(guān)量輸入模件5為單向聯(lián)接，與人機(jī)交互模件6為雙向連接。CPU模件I由CPUl — I、開出光耦驅(qū)動模件I 一 2 (日本東芝株式會社TLP521-1)、開入光耦驅(qū)動模件I 一 3(日本東芝株式會社TLP521-4)、RS485模件I 一 4組成，CPUl-I與開出光耦驅(qū)動模件1-2、開入光耦驅(qū)動模件1-3單向聯(lián)接，CPUl-I與RS485模件1-4雙向聯(lián)接。CPUl — I為美國微芯科技(Microchip)公司的數(shù)字信號處理器芯片Microchip dsPic 30F6014A-I/PF。交流采樣模件3采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)入CPU模件I 一I的內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器，經(jīng)CPU處理后通過開出光耦驅(qū)動模件I 一 2傳輸給開關(guān)量輸出模件4，完成開關(guān)量輸出的光電隔離與繼電器出口控制，開關(guān)量輸入模件5將開關(guān)量信號通過開入光耦驅(qū)動I 一 3再傳輸給CPUl — I。電源模件2提供裝置各種工作電源，85V至265V輸入，經(jīng)抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出+5V，+ 24V，其中+5V為芯片工作提供電源，+24V為開入開出操作模塊提供電源。人機(jī)交互模件6由液晶顯示器6-1、操作按鍵6-2、指示燈
6-3組成，其中液晶顯示器6-1完成各種信息的顯示，操作按鍵6-2完成用戶的查詢、修改操作，指示燈6-3指示故障信息、裝置狀態(tài)及開關(guān)狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種微機(jī)保護(hù)測控裝置，其特征是由電源模件、交流采樣模件、CPU模件、開關(guān)量輸出模件、開關(guān)量輸入模件、人機(jī)交互模件組成，CPU模件與電源模件、交流采樣模件、開關(guān)量輸出模件、開關(guān)量輸入模件為單向聯(lián)接，與人機(jī)交互模件為雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微機(jī)保護(hù)測控裝置，其特征是所述的CPU模件由CPU、開出光耦驅(qū)動模件、開入光耦驅(qū)動模件、RS485模件組成，CPU與開出光耦驅(qū)動模件、開入光耦驅(qū)動模件單向聯(lián)接，CPU與RS485模件雙向聯(lián)接，交流采樣模件采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)入CPU模件的內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器，經(jīng)CPU處理后通過開出光耦驅(qū)動模件傳輸給開關(guān)量輸出模件，完成開關(guān)量輸出的光電隔離與繼電器出口控制，開關(guān)量輸入模件將開關(guān)量信號通過開入光耦驅(qū)動再傳輸給CPU。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微機(jī)保護(hù)測控裝置，其特征是所述的人機(jī)交互模件由液晶顯示器、操作按鍵和指示燈組成。
專利摘要本實用新型涉及微機(jī)保護(hù)測控裝置，主要解決微機(jī)保護(hù)裝置在惡劣環(huán)境下無法長期可靠運行、常規(guī)控制、信號兼容等技術(shù)問題，并且解決開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)設(shè)計、調(diào)試、運行的快速化、簡單化、智能化等問題。技術(shù)方案為一種微機(jī)保護(hù)測控裝置，其特征是由電源模件、交流采樣模件、CPU模件、開關(guān)量輸出模件、開關(guān)量輸入模件、人機(jī)交互模件組成，CPU模件與電源模件、交流采樣模件、開關(guān)量輸出模件、開關(guān)量輸入模件為單向聯(lián)接，與人機(jī)交互模件為雙向連接。本實用新型是專門為6-10KV開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜研發(fā)制造的保護(hù)測控裝置。
文檔編號G05B19/04GK202583746SQ20122022939
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者張繼征, 李成文, 黃意凱 申請人:普爾盾電氣(上海)有限公司