一种起多功能以太网电力仪表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于仪表设备技术领域，具体涉及一种电力仪表，尤其涉及一种多功能以太网电力仪表。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电子科技和网络技术的不断发展，以太网电力仪表的应用也越来越广泛。传统的电力仪表通讯方式一般为有两种模式:一种是目前比较流行的RS-485模式通讯，规约也为主流的MODBUS规约，但是，实际现场运行的情况是规约都有变动，并且不统一，而且在通讯线上也不能挂靠很多，大于16块的通讯都不稳定，一旦距离大于有效距离，通讯极不稳定，这种通讯模式存在的缺点是同一通讯线上有一块有通讯问题就会整条线路的通讯都受其影响；另外一种通讯模式是脉冲采集法通讯，由于这种模式使用时不仅费时费力，而且也不是很准确，存在的误差也较大，给实际运行带来较大的影响，导致目这种通讯模式使用的并不是很普及。因此，设计一种设计合理、安装方便、连接简单、通讯数据好、性能稳定、可靠性高、通讯数据量大、速度快、能实现以太网通信、工作过程中不受相邻设备影响、能实现即变即传的同步效果的多功能以太网电力仪表具有非常重要的意义和实用价值。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷和不足，提供一种安装方便、连接简单、通讯数据好、性能稳定、通讯数据量大、速度快、能实现以太网通信、工作过程中不受相邻设备影响、同步效果好、在失电情况下数据保存不丢失、四象限电能计量的多功能以太网电力仪表。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种多功能以太网电力仪表，它包括单片机、存储器、外围扩展模块和电力参数测量部分，所述的电力参数测量部分的核心是电能计量芯片，所述的电力参数测量部分连接有电源和信号变换部分，所述的单片机连接有键盘，所述的单片机连接有硬件RTC部分，所述的单片机连接有通讯单元，所述的单片机连接有以太网接口，所述的以太网接口的核心是RTL8019AS网卡芯片，所述的单片机连接有显示屏。
[0005]所述的单片机为增强型的51系列STC89C516RD+单片机。
[0006]所述的显示屏为IXD液晶显示屏。
[0007]所述的单片机还连接有4_20mA模拟量输出单元和开关量输入、输出单元。
[0008]所述的电能计量芯片是电能计量专用芯片ADE7758。
[0009]所述的通讯单元为RS-485通讯接口。
[0010]本实用新型能达到的有益效果:本实用新型实现了仪表在通讯上的传输速度、数量、故障分离，从而保证数据的准确传输，采用增强型51系列单片机STC89C516RD+作为控制器，其采用双倍速8051内核，可将处理速度提高到6个时钟周期为I个指令周期，最高支持80 M的晶振频率，具有高速、低功耗、在系统或在应用中编程(IAP，ISP)等功能；采用电能计量专用芯片，单片机只需对计量芯片的控制寄存器写入适当的控制字，就可以对采集到的大量复杂数据进行处理，控制电表的各种动作和显示。三相电压、电流经过信号采集电路后，将得到的电压信号送入主要由测量芯片ADE7758组成的处理部分，可得到电量、设置、校准等数据，并对其进行预处理、打包和存储，然后再通过RTL8019AS网卡芯片发送到以太网上，从而实现对电力系统的监测；微处理器芯片作为系统的核心控制单元，具有三相电压，三相电流，有功、无功和视在功率，功率因数和频率的电量测量功能；同时具有电能计量和脉冲输出功能；并具有开关量测量，开关量报警输出，4-20mA模拟量输出功能。本实用新型具有可靠性高，方便安装，接线简单，工程量小，通讯数据量大、速度快、性能稳定、能实现以太网通信、同步效果明显、在失电情况下，数据保存不丢失，四象限电能计量的优点。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种多功能以太网电力仪表的硬件设计原理结构示意图。
[0012]图2是本实用新型一种多功能以太网电力仪表的软件程序流程图。
[0013]图3是本实用新型一种多功能以太网电力仪表的以太网电路原理图。
[0014]图中:1、主芯片RTL8019AS，2、信号隔离模块，3、RJ45接口。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型做进一步的详细说明。
[0016]实施例1
[0017]如图1、图2和图3所示，一种多功能以太网电力仪表，它包括单片机、存储器、外围扩展模块和电力参数测量部分，所述的电力参数测量部分的核心是电能计量芯片，所述的电力参数测量部分连接有电源和信号变换部分，所述的单片机连接有键盘，所述的单片机连接有硬件RTC部分，所述的单片机连接有通讯单元，所述的单片机连接有以太网接口，所述的以太网接口的核心是RTL8019AS I网卡芯片，所述的单片机连接有显示屏。
[0018]本实用新型一种多功能以太网电力仪表通过键盘将指令输入到单片机内，电源和信号变换部分将信号传递给电力参数测量部分，电力参数测量部分将得到的电压信号送入主要由测量芯片ADE7758组成的处理部分，可得到电量、设置、校准等数据，并对其进行预处理、打包，一部信号被分送到存储器存储，另一部分为实时数据，实时数据传递给单片机，经过增强型51系列单片机STC89C516RD+直接处理，经过处理的信号以数字形式呈现在IXD液晶显示屏上，还可以通过RTL8019AS网卡芯片发送到以太网上，同时上传至以太网到达上位机，从而实现对电力系统的监测；存储器的数据采用定时和不定时方式上传，也支持上位机直接读取，以太网为10/100M自适应网络，多路传输时并没有数量上的限制，根据现场的应用，可以通过RJ45接口加配网络交换机或路由器即可，支持多路链接。本实用新型实现了仪表在通讯上的传输速度、数量、故障分离，从而保证数据的准确传输，具有通讯数据好、性能稳定、通讯数据量大、速度快、能实现以太网通信、工作过程中不受相邻设备影响、同步效果好、在失电情况下，数据保存不丢失的优点。
[0019]实施例2
[0020]如图1、图2和图3所示，一种多功能以太网电力仪表，它包括单片机、存储器、外围扩展模块和电力参数测量部分，所述的电力参数测量部分的核心是电能计量芯片，所述的电力参数测量部分连接有电源和信号变换部分，所述的单片机连接有键盘，所述的单片机连接有硬件RTC部分，所述的单片机连接有通讯单元，所述的单片机连接有以太网接口，所述的以太网接口的核心是RTL8019AS I网卡芯片，所述的单片机连接有显示屏；所述的单片机为增强型的51系列STC89C516RD+单片机；所述的显示屏为IXD液晶显示屏；所述的单片机还连接有4-20mA模拟量输出单元和开关量输入、输出单元；所述的电能计量芯片是电能计量专用芯片ADE7758 ;所述的通讯单元为RS-485通讯接口。
[0021]本实用新型的多功能以太网电力仪表的采用增强型51系列单片机STC89C516RD+作为控制器，其采用双倍速8051内核，可将处理速度提高到6个时钟周期为I个指令周期，最高支持80 M的晶振频率，具有高速、低功耗、在系统或在应用中编程(IAP，ISP)等功能；LCD液晶显示屏具有显示质量高、画面效果好、可视面积大的优点；采用电能计量专用芯片，单片机只需对计量芯片的控制寄存器写入适当的控制字，就可以对采集到的大量复杂数据进行处理，控制电表的各种动作和显示。三相电压、电流经过信号采集电路后，将得到的电压信号送入主要由测量芯片ADE7758组成的处理部分，可得到电量、设置、校准等数据，并对其进行预处理、打包和存储，然后再通过RTL8019AS网卡芯片发送到以太网上，从而实现对电力系统的监测；具有开关量测量，开关量报警输出，4-20mA模拟量输出功能，可以通过RJ45接口加配网络交换机或路由器即可，支持多路链接。本实用新型实现了仪表在通讯上的传输速度、数量、故障分离，从而保证数据的准确传输，具有可靠性高，方便安装，接线简单，工程量小，通讯数据量大、速度快、性能稳定、能实现以太网通信、同步效果明显、在失电情况下，数据保存不丢失，四象限电能计量的优点。
【主权项】
1.一种多功能以太网电力仪表，它包括单片机、存储器、外围扩展模块和电力参数测量部分，其特征在于:所述的电力参数测量部分的核心是电能计量芯片，所述的电力参数测量部分连接有电源和信号变换部分，所述的单片机连接有键盘，所述的单片机连接有硬件RTC部分，所述的单片机连接有通讯单元，所述的单片机连接有以太网接口，所述的以太网接口的核心是RTL8019AS网卡芯片，所述的单片机连接有显示屏。2.根据权利要求1所述的一种多功能以太网电力仪表，其特征在于:所述的单片机为增强型的51系列STC89C516RD+单片机。3.根据权利要求1所述的一种多功能以太网电力仪表，其特征在于:所述的显示屏为LCD液晶显不屏。4.根据权利要求1所述的一种多功能以太网电力仪表，其特征在于:所述的单片机还连接有4_20mA模拟量输出单兀和开关量输入、输出单兀。5.根据权利要求1所述的一种多功能以太网电力仪表，其特征在于:所述的电能计量芯片是电能计量专用芯片ADE7758。6.根据权利要求1所述的一种多功能以太网电力仪表，其特征在于:所述的通讯单元为RS-485通讯接口。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能以太网电力仪表，它包括单片机、存储器、外围扩展模块和电力参数测量部分，电力参数测量部分的核心是电能计量芯片，电力参数测量部分连接有电源和信号变换部分，单片机连接有键盘，单片机连接有硬件RTC部分，单片机连接有通讯单元，单片机连接有以太网接口，以太网接口的核心是RTL8019AS网卡芯片，单片机连接有显示屏，实现了仪表在通讯上的传输速度、数量、故障分离，从而保证数据的准确传输，具有通讯数据好、性能稳定、通讯数据量大、速度快、能实现以太网通信、工作过程中不受相邻设备影响、同步效果好、在失电情况下数据保存不丢失的优点。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204925270
【申请号】CN201520605558
【发明人】杨峰军, 陈少伟, 冯凯
【申请人】郑州力帆电气有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月13日