专利名称：基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制与保护开关电器，尤其涉及一种基于组件结构的综合保护、 测控、通讯装置，属于电工技术领域。
背景技术：
控制与保护开关电器将断路器、接触器、热继电器及隔离器的功能很好的融为一 体，合理的做好了各分立元器件保护特性、控制特性配合的协调工作，可广泛应用于自动化 集中控制系统和基于现场总线的分布式生产线的控制系统等场合，例如冶金、煤矿、钢铁、 石化、港口、船舶、铁路等领域的电动机控制与保护系统和现代化建筑中的照明、电源转换、 泵、风机、空调等电气控制与保护系统。现有的控制与保护开关电器，其内的各个组件往往采用传统的导线连接形成通 路，这样会导致各个组件的控制与运行的可靠性不高。更为重要的是，各个组件无法独立对 电磁铁的开合进行控制，亦无法实现一个模块化的连接，整个控制与保护开关电器属于一 个整体，无法进行单独的组件升级和损坏替换，无法推广使用。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于组件结构 的综合保护、测控、通讯装置本发明的目的通过以下技术方案来实现基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，包括有电磁铁，其中电磁铁连接在 电磁铁控制模块的输出端，电磁铁控制模块的被控端和脱扣器被控端连入保护组件的输出 端，保护组件、控制组件、显示组件、功能组件各自拥有独立的I/O接口，各个组件通过I/O 接口以即插即用的方式相互模块化连接，同时各组件相互之间采用内部接口。内部接口包 括CAN、API、I2C、UART等，由此来构成数据传送通路，实现保护、测量、控制、通讯等功能。同时，至少有一个组件通过该通路直接驱动电磁铁和或脱扣器，各个组件均具有 独立状态识别信号，通过组合状态信号区分多个控制权限，实现手柄控制、外部控制和自动 操作控制，实现电流、电压、漏电的测量与保护，实现维护管理和远程通讯等功能。上述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其中所述的保护组件、控制组 件、显示组件、功能组件各自拥有自动识别模块，各组件插装后，各组件的自动识别模块，检 测并开启各组件相对应的功能。进一步地，上述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其中所述的保护组 件、控制组件、测量显示组件所采用的内部通讯用通路包括CAN总线、I2C总线、UART总线、 API 等。更进一步地，上述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其中所述的控制 组件用于实现闭合与断开操作控制、部分重要运行状态和数据的传输，控制组件对内采用 内部总线通路，对外采用串口和并口多种形式的数据传输方式，其通讯协议包括Modbus、Profibus, DeviceNet, TCP/IP。同时，并口方式可直接与 PLC 接口。更进一步地，上述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其中所述的保护 组件加装有独立的通讯接口，该接口可进行远程数据传输，主要用于实现测量、运行监视、 维护管理、定值设置等管理功能。再进一步地，上述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其中所述的至少 保护组件、控制组件、显示组件等各自均设有独立的CPU。本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在通过组件之间的 即插即用配合，实现控制与保护开关电器的测量、控制、保护和通讯等功能，令电磁铁的操 作控制可通过多种方式实现。同时，依托于基于组件的模块化连接方式，产品升级扩展和维 护方便，能够及时进行替换与升级。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和 解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而 形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，图1是基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置的连接通讯示意图。图中各附图标记的含义如下1 电磁铁2 电磁铁控制模块3 保护组件4 控制组件5 显示组件6 功能组件
具体实施例方式如图1所示的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，包括有电磁铁1，其特别 之处在于电磁铁1连接在电磁铁控制模块2的输出端，电磁铁控制模块2或脱扣器12的 被控端连入保护组件3的输出端，保护组件3、控制组件4、显示组件5、功能组件6各自拥有 独立的I/O接口 7，各个组件通过I/O接口 7以即插即用方式相互模块化连接，相互之间构 成保护测控通讯用通路8。当然，为了适应不同的临场使用保护测控通讯用通路8包括CAN总线、API、I2C总 线、UART总线。并且，为了满足各种信号的传到与控制，控制组件对外通路的通讯协议包括 Modbus、Profibus、Devicenet、TCP/IP 等。进一步来看，为了确保电磁铁1的正常工作，至少有一个组件通过该通路直接驱 动电磁铁和或脱扣器12，其它组件可选择驱动电磁铁1。同时，可在保护组件3加装有独立 的通讯接口 9，该接口可连接PC，进一步实现较为完整的测量、维护、设置等功能。再进一步来看，各个组件均具有独立状态识别信号，通过组合状态信号的方式拥7 I/O 接口9 通讯接口11 CPU
10 自动识别模块 12 脱扣器
8保护测控通讯用通路
4有多个控制权限，实现电流、电压、漏电的测量与保护，同时控制电磁铁1的合分。就本发明一较佳的实施方式来看，为了确保保护组件3、控制组件4、显示组件5、 功能组件6即插即用后的识别性，各个组件拥有自动识别模块10，它们相互之间构成保护 测控通讯用通路8时，各组件的自动识别模块10可检测并开启各组件相对应的功能。当然， 考虑到工作的稳定性与快速处理，保护组件3、控制组件4、显示组件5和功能组件6各自均 设有独立的CPUll。结合基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置的具体使用来看，可通过至少连个 组件之间的配合，实现控制与保护开关电器的测量、控制、保护和通讯等功能。同时，电磁铁 1的操作控制可通过外部控制元件操作、手柄操作、显示组件5操作、控制组件4操作、通讯 模块操作中的一种或多种方式实现。由此，可以通过各个组件之间的模块化配合，实现报警、故障区分、分励脱扣、负载 指示、通讯模块、消防声光报警、自动识别能多选一的控制方式。同时，通过组件各自拥有独 立的I/O接口 7配合保护测控通讯用通路8，可采用一种或多种数据量或开关量，传递CAN、 I2C、光电信号等到达传送平台。更为重要的是，能够实现各组件的模块化组合的功能，由此传送效率高，产品升级 扩展和维护方便，生产和经营运作灵活性强，同时节省大量用户接线。通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，通过组件之间的即插 即用配合，实现控制与保护开关电器的测量、控制、保护和通讯等功能，令电磁铁的操作控 制可通过多种方式实现。同时，依托于基于组件的模块化连接方式，产品升级扩展和维护方 便，能够及时进行替换与升级。
权利要求
基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，包括有电磁铁和或脱扣器，其特征在于电磁铁连接在电磁铁控制模块的输出端，电磁铁控制模块的被控端和脱扣器被控端连入保护组件的输出端，保护组件、控制组件、显示组件、功能组件各自拥有独立的I/O接口，各个组件通过I/O接口以即插即用的方式相互模块化连接，同时各组件相互之间采用内部接口构成数据传送通路，实现保护、测量、控制、通讯等功能，且至少有一个组件通过该通路直接驱动电磁铁和或脱扣器，各个组件均具有独立状态识别信号，通过组合状态信号区分多个控制权限，实现手柄控制、外部控制和自动操作控制，实现电流、电压、漏电的测量与保护，实现维护管理和远程通讯等功能。
2.根据权利要求1所述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其特征在于所 述的保护组件、控制组件、显示组件、功能组件各自拥有自动识别模块，各组件相互之间采 用内部接口构成数据传送通路，各组件实现各种相对独立的保护功能、测量显示功能、操作 控制功能、派生附加功能等。
3.根据权利要求1所述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其特征在于所 述的保护测控通讯用内部接口包括CAN总线、I2C总线、UART总线、API。
4.根据权利要求1所述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其特征在于所 述的控制组件用于实现闭合与断开操作控制、部分重要运行状态和数据的传输，控制组件 对内采用内部总线通路，对外采用串口和并口多种形式的数据传输方式，其通讯协议包括 Modbus、Profibus、DeviceNet、TCP/IP。
5.根据权利要求1所述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其特征在于所 述的保护组件加装有独立的通讯接口，该接口进行远程数据传输，用于测量、运行监视、维 护管理、定值设置的管理功能。
6.根据权利要求1所述的基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，其特征在于所 述的保护组件、控制组件、显示组件设有独立的CPU，在建立内部数据传输通路的基础上，实 现各自相对独立的功能。
全文摘要
本发明涉及一种基于组件结构的综合保护、测控、通讯装置，属于电工技术领域。其包括有电磁铁和或脱扣器，特点是电磁铁连接在电磁铁控制模块的输出端，电磁铁控制模块的被控端和脱扣器被控端连入保护组件的输出端，保护组件、控制组件、显示组件、功能组件各自拥有独立的I/O接口，各个组件通过I/O接口以即插即用的方式相互模块化连接，同时各组件相互之间采用内部接口构成数据传送通路，且至少有一个组件通过该通路直接驱动电磁铁和或脱扣器，各个组件均具有独立状态识别信号，通过组合状态信号区分多个控制权限，实现手柄控制、外部控制和自动操作控制，进行相关维护。依托于基于组件的模块化连接方式，产品升级扩展和维护方便。
文档编号G01R31/327GK101902071SQ20091014650
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者宗舜兴, 李向宇, 王晓燕, 王通, 程玉标 申请人:苏州万龙电气集团股份有限公司