专利名称：微机保护测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种通过对变电站參数测试、用于变电站保护和自动测控的微机保护测控装置。
技术背景 在目前的发电厂、变电站、电气化鉄路、企业的供用电系统中，微机保护已经越来越多被采用。传统的微机保护大多使用51和96系列单片机，这种单片机对于常规的保护其性能基本能满足要求，但是由于受到其自身硬件结构和速度的限制， 这种单片机难以实现更新的复杂算法以及达到更高的采样速率，并且传统的微机保护，外围芯片比较多，总线不能集成在CPU芯片内部，致使保护的稳定性和抗干扰能力受到极大的限制。市场上已有基于PCエ控机的35KV/10KV变电站微机保护及自动化系统，即基于Mic2000系列エ控机和WindowsCE嵌入式视窗操作系统，结合基于ISA总线的微机保护智能同歩数据采集卡，设计了ー个嵌入式的微机保护系统，主要用来实现中小型35KV/10KV变电站的微机保护和自动化功能。这种エ控机式的保护装置的保护实现方法与传统基于单片机的继电保护装置有很大的区別，该系统由于存储容量较大，计算速度较快，采用了 VC++语言、面向对象的程序设计方法和数据库技术，使系统具有更好的兼容性，但是这种保护装置外围芯片较多，而且由于有两个CPU处理器，存在两个CPU处理器数据交换问题，使得系统的抗干扰能力不够强，并且很难开发出较合理的硬件触发的中断服务程序来对紧急事件作出响应。
发明内容本实用新型的目的是提供ー种高性能的微机保护测控装置，解决外围芯片较多、安全性、稳定性、抗干扰性、准确性和实用性较差的技术问题。本实用新型的技术方案是微机保护测控装置，由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开关量输出模件、开关量输入模件、人机交互模件组成。CPU模件与电源模件、交流采样模件、开关量输出模件、开关量输入模件为单向联接，与人机交互模件为双向连接。CPU模件由CPU、开出光耦驱动模件、开入光耦驱动模件、通讯模件、时钟模件、录波模件组成。CPU与通讯模件、时钟模件、录波模件为双向联接，CPU与开出光耦驱动模件、开入光耦驱动模件为单向联接。人机交互模件由液晶显示器、操作按键和指示灯组成。交流采样模件采集到的数据进入CPU模件的内部A/D转换器，经CPU处理后通过开出光耦驱动模件传输给开关量输出模件，完成开关量输出的光电隔离与继电器出口控制，开关量输入模件将开关量信号通过开入光耦驱动再传输给CPU。本实用新型的有益效果是在同一片CPU内部完成几乎所有的数据操作，真正实现了总线不出芯片，大大提高了微机保护的可靠性和抗干扰能力，由于Microchip dsPic外围芯片比较少，所以整体硬件设计占用的电路板面积较小，价格也较低，算法编程也容易实现。同时Microchip dsPic支持SPI模式和I2C模式的数据传输，便于芯片容量扩充。这些特点使得本实用新型很适合需要高分辨率、高采样率以及高速计算的场合。本实用新型和现有技术比较，外围芯片更少、设计更加简单，且不存在两个CPU处理器之间的数据交换的问题，数据操作可以在片内完成。
图I为本实用新型系统结构示意图。图中1 — CPU模件,I — I — CPU, 1 — 2 —开出光I禹驱动模件，1 — 3 —开入光率禹
驱动模件，I 一 4 一通讯模件,1 — 5 一时钟模件,1—6 一录波模件,2 —电源模件,3 一交流米样模件，4 一开关量输出模件,5-开关量输入模件,6-人机交互模件,6-1液晶显不器、6-2操作按键、6-3指示灯。
具体实施方式
·[0008]參照图1，微机保护测控装置(PES-6100)，由电源模件2(上海德创电器电子有限公司XRA110R2405)，交流采样模件3 (南京择明电子有限公司ZM-TCTA)，CPU模件1，开关量输出模件4(日本松下株式会社JQ1AP-24V),开关量输入模件5 (日本东芝株式会社TLP521-4)，人机交互模件6(深圳市拓普微科技开发有限公司LM3033DBY)组成。CPU模件I与电源模件2、交流采样模件3、开关量输出模件4、开关量输入模件5为单向联接，与人机交互模件6为双向连接。CPU模件I由CPUl — I、开出光耦驱动模件I 一 2 (日本东芝株式会社TLP521-1)、开入光耦驱动模件I 一 3(日本东芝株式会社TLP521-4)、通讯模件I 一4 (美国模拟器件公司ADM2483)组成、时钟模件I 一 5 (美国美信半导体公司DS12C887)组成、录波模件(爱特梅尔半导体科技(上海)有限公司AT24C512C) I 一 6组成，CPUl-I与通讯模件1-4、时钟模1-5件、录波模件1-6为双向联接，CPUl-I与开出光耦驱动模件1_2、开入光耦驱动模件1-3为单向联接。CPUl — I为美国微芯科技(Microchip)公司的数字信号处理器芯片Microchip dsPic 30F6014A-I/PF。交流采样模件3采集到的数据进入CPU模件I 一 I的内部A/D转换器，经CPU处理后通过开出光耦驱动模件I 一 2传输给开关量输出模件4，完成开关量输出的光电隔离与继电器出ロ控制，开关量输入模件5将开关量信号通过开入光耦驱动I 一 3再传输给CPUl — 1，电源模件2提供装置各种工作电源，85V至265V输入，经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出+5V，+ 24V，其中+5V为芯片工作提供电源，+24V为开入开出操作模块提供电源。人机交互模件6由液晶显示器6-1、操作按键6-2、指示灯6-3组成，其中液晶显示器6-1完成各种信息的显示，操作按键6-2完成用户的查询、修改操作，指示灯6-3指示故障信息、装置状态及开关状态。
权利要求1.微机保护测控装置，其特征是由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开关量输出模件、开关量输入模件、人机交互模件组成，CPU模件与电源模件、交流采样模件、开关量输出模件、开关量输入模件为单向联接，与人机交互模件为双向连接；(PU模件由CPU、开出光耦驱动模件、开入光耦驱动模件、通讯模件、时钟模件、录波模件组成;CPU与通讯模件、时钟模件、录波模件为双向联接，(PU与开出光耦驱动模件、开入光耦驱动模件为单向联接；交流采样模件采集到的数据进入CPU模件的内部A/D转换器，经CPU处理后通过开出光耦驱动模件传输给开关量输出模件，完成开关量输出的光电隔离与继电器出口控制，开关量输入模件将开关量信号通过开入光耦驱动再传输给CPU。
2.根据权利要求I所述的微机保护测控装置，其特征是人机交互模件由液晶显示器、操作按键和指示灯组成。
专利摘要本实用新型涉及一种通过对变电站参数测试、用于变电站保护和自动测控的微机保护测控装置(PES-6100)。解决了现有微机保护装置外围芯片较多、安全性、稳定性、抗干扰性、准确性和实用性较差的缺陷。微机保护测控装置(PES-6100)由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开关量输出模件、开关量输入模件、人机交互模件组成，CPU模件与电源模件、交流采样模件、开关量输出模件、开关量输入模件为单向联接，与人机交互模件为双向连接；所述的CPU模件由CPU、开出光耦驱动模件、开入光耦驱动模件、通讯模件、时钟模件、录波模件组成，交流采样模件采集到的数据进入CPU模件的内部AD转换器，经CPU处理后通过开出光耦驱动模件传输给开关量输出模件，完成开关量输出的光电隔离与继电器出口控制，开关量输入模件将开关量信号通过开入光耦驱动再传输给CPU。
文档编号G05B19/04GK202583747SQ20122022941
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者张继征, 李成文, 黄意凯 申请人:普尔盾电气(上海)有限公司