专利名称：一种双cpu继电保护测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双CPU继电保护测控装置。
背景技术：
现有继电保护装置采用单CPU结构，其计算、通讯、显示、键盘等功能全部由一个CPU处理，CPU的负荷较重，处理速度慢，集成功能少；很多新的功能无法加入；其硬件结构 上多采用前插方式，强弱电没有很好的分离，抗干扰性能不强；其在通讯接口上一般采用 RS-485或CAN总线方式通讯，没有以太网通讯接口 ；其显示、开入开出不能在线配置；其软 件采用传统的前后台方式，没有采用实时操作系统，不能掉电保存故障数据，面对现在保护 装置功能要求越来越多、任务越来越多的现状显得有些力不从心。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种双CPU继电保护测控装置。以实现处理速度快、 集成功能多、强弱电能很好的分离、抗干扰性能强、可适应于恶劣环境；可全过程记录故障 数据、故障数据停电不丢失。本实用新型的的技术方案是包括CPU控制的数据处理模块、CPU控制的显示及按 键操作模块、采样模块、控制继电器开关状态的继电器控制模块、通讯模块、开关量信号输 入的开入模块、为各个模块提供电源的电源模块，其特征在于，所述CPU控制的数据处理模 块分别与采样模块、继电器控制模块、通讯模块、开入模块、电源模块电连接，所述CPU控制 的数据处理模块和CPU控制的显示及按键操作模块之间通过串口互连，所述CPU控制的数 据处理模块选用32位DSP数字信号处理器，其CPU内置16路12位A/D转换通道、2MbitSRAM 存储器、2个SPI串行外围接口、2个SCI串行通信接口、一个局域网络CAN接口、两个事件 管理器，所述电源模块提供5V，+9V, -9V,两路24V各自独立的隔离电源。所述通讯模块包含RS-485、CAN、以太网三种通讯方式，各通讯部分与各自独立的 隔离电源连接。所述CPU控制的显示键盘操作模块包括显示和键盘操作部分。所述控制继电器开关状态的继电器控制模块包括继电器输出板与断路器操作板， 继电器控制模块通过底板与CPU控制及数据处理模块相连。本实用新型与现有技术相比，具备以下特点装置采用双CPU结构，处理速度快、 集成功能多；采用专门的模拟和数字滤波设计，每周波32点采样，既满足了对测量精度的 要求又满足了对保护动作大动态范围的要求；可使强弱电能很好的分离、抗干扰性能强、可 适应于恶劣环境；可全过程记录故障数据、故障数据停电不丢失；应用范围广，可适用于火 电、热电、水电、电网、变电站、泵站、水利枢纽等方面的IlOkV及以下等级电力系统，可广泛 应用于电力、水利、冶金、石化、化工、铁路、港口、市政、建材、邮电、烟草、造纸、航天基地、民 航机场以及医院、学校等多种行业或领域。
图1为本实用新型结构方框图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。实施例本实用新型包括CPU控制的数据处理模块、CPU控制的 显示及按键操作模块、采 样模块、控制继电器开关状态的继电器控制模块、通讯模块、开关量信号输入的开入模块、 为各个模块提供电源的电源模块。所述CPU控制的数据处理模块和CPU控制的显示及按键 操作模块之间通过串口互连，所述CPU控制的数据处理模块分别与采样模块、继电器控制 模块、通讯模块、开入模块、电源模块电连接。所述CPU控制的数据处理模块安装在DSP开发板上，它选用运算速度高达 150Mips (每秒150M条指令)的32位DSP (数字信号处理器)，CPU内置16路12位A/D转换 通道、2Mbit (128Kxl6)片内 FLASH 存储器、288Kbit (18Kxl6Bit)SRAM 存储器、2 个 SPI (串 行外围接口)、2个SCI (串行通信接口)、一个改进的局域网络CAN接口、以及功能强大的 EVA (事件管理器A)、EVB (事件管理器B)，主要负责对各模块的输入信号进行计算和处理， 是核心模块。安装在DSP开发板上的还有通讯模块和开关量信号输入的开入模块。所述通讯模块设有RS-485、CAN(控制器区域网络)、以太网三种通讯方式，所述 RS-485通讯经光藕隔离后，通过SN65HVD17芯片来实现通讯；所述CAN(控制器区域网络) 通讯经光藕隔离后，通过PCA82C250芯片来实现；以太网通过以太网控制芯片AX88796、网 络变压器16ST8515、RJ45以太网接口实现；为了提高通讯的可靠性，所有的通讯部分都会 有独立的隔离电源提供。各个通讯方式可以彼此独立，可同时通讯，通讯协议采用通用的 MODBUS, IEC60870-5-103两种通用的通讯协议通讯。所述开关量信号输入的开入模块用于实现开关量信号输入，24V的开入信号经过 光偶芯片TLP181隔离后输入到CPU控制及数据处理模块的IO通道上。所述CPU控制的显示键盘操作模块包括液晶显示和键盘操作部分，CPU采用爱特 梅尔高性能的单片机ATMEGA128，此模块通过串口与CPU控制及数据处理模块通讯来交换 数据，液晶部分显示采用信立240*128分辩率大液晶，能显示各种保护和测量适时数据量， 以及保护定值、装置参数等非适时量。键盘部分用于人机交互时人的输入功能。所述采样模块位于采样板上，包括保护电流采集、测量电流采集、电压采集、所述 保护电流采集采用带屏蔽的高精度互感器100A/2V电流互感器，所述测量电流采集采用带 屏蔽的高精度互感器10A/2v电流互感器，所述电压采集用带屏蔽的高精度互感器120V/2v 或200V/2V电压互感器，采样模块采集的信号通过高精度运放进行信号放大、滤波后，经过 底板送入CPU控制及数据处理模块的A/D转换通道。所述继电器开出及断路器操作模块(包括继电器输出板与断路器操作板)，此模 块负责继电器信号的输出和断路器的操作，它通过底板与CPU控制及数据处理模块相连， 用到的继电器有欧姆龙的G6B-1174、G6B-2114、G6B-2214和松下的ST1-L2、ST2。本实施例的电源模块为各个模块提供5V，+9V, -9V,两路24V电源供给。
权利要求一种双CPU继电保护测控装置，包括CPU控制的数据处理模块、CPU控制的显示及按键操作模块、采样模块、控制继电器开关状态的继电器控制模块、通讯模块、开关量信号输入的开入模块、为各个模块提供电源的电源模块，其特征在于，所述CPU控制的数据处理模块分别与采样模块、继电器控制模块、通讯模块、开入模块、电源模块电连接，所述CPU控制的数据处理模块和CPU控制的显示及按键操作模块之间通过串口互连，所述CPU控制的数据处理模块选用32位DSP数字信号处理器，其CPU内置16路12位A/D转换通道、2MbitSRAM存储器、2个SPI串行外围接口、2个SCI串行通信接口、一个局域网络CAN接口、两个事件管理器，所述电源模块提供5V，+9V，-9V，两路24V各自独立的隔离电源。
2.根据权利要求1所述的一种双CPU继电保护测控装置，其特征在于，所述通讯模块包 含RS-485、CAN、以太网三种通讯方式，各通讯部分与各自独立的隔离电源连接。
3.根据权利要求1所述的一种双CPU继电保护测控装置，其特征在于，所述CPU控制的 显示键盘操作模块包括显示和键盘操作部分。
4.根据权利要求1所述的一种双CPU继电保护测控装置，其特征在于，所述控制继电器 开关状态的继电器控制模块包括继电器输出板与断路器操作板，继电器控制模块通过底板 与CPU控制及数据处理模块相连。
专利摘要本实用新型公开了一种双CPU继电保护测控装置。CPU控制的数据处理模块分别与采样模块、继电器控制模块、通讯模块、开入模块、电源模块电连接，CPU控制的数据处理模块和CPU控制的显示及按键操作模块之间通过串口互连，所述CPU控制的数据处理模块选用32位DSP数字信号处理器，其CPU内置16路12位A/D转换通道、2MbitSRAM存储器、2个SPI串行外围接口、2个SCI串行通信接口、一个局域网络CAN接口、两个事件管理器，所述电源模块提供5V，+9V，-9V，两路24V各自独立的隔离电源。本实用新型处理速度快、集成功能多、强弱电能很好的分离、抗干扰性能强、可适应于恶劣环境；可全过程记录故障数据、故障数据停电不丢失。
文档编号G05B19/418GK201576206SQ20102030136
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者张为民, 邓东红, 龙宇平 申请人:湖南华自科技有限公司