一种基于以太网交换机的过程层电气测控装置的制作方法

55tli；
12.存储芯片u6的引脚5、引脚4、引脚3、引脚2、引脚1、引脚44、引脚43、引脚42、引脚27、引脚26、引脚25、引脚24、引脚22、引脚21、引脚20、引脚19、引脚18、引脚23、引脚28分别与控制芯片u5的引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚50、引脚53、引脚54、引脚55、引脚56、引脚57、引脚87、引脚88、引脚89、引脚90、引脚80、引脚81、引脚82连接；
13.存储芯片u6的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚35、引脚36、引脚37、引脚38分别与控制芯片u5的引脚85、引脚86、引脚114、引脚115、引脚58、引脚59、引脚60、引脚63、引脚64、引脚65、引脚66、引脚67、引脚68、引脚77、引脚78、引脚79连接；
14.存储芯片u6的引脚6、引脚17、引脚39、引脚40、引脚41分别与控制芯片u5的引脚127、引脚119、引脚141、引脚142、引脚118连接。
15.优选地，控制芯片单元还包括flash闪存模块、复位模块和振荡模块，flash闪存模块、复位模块和振荡模块均与控制芯片u5连接。
16.有益效果：与现有技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：
17.本实用新型设计的串口收发模块能够实现串口数据的收集，且在串口收发模块中还设计了隔离电路，从而提高装置的可靠性，增强抗干扰能力；
18.本实用新型设计的外扩存储模块，扩展了控制芯片的存储空间，能够无法满足大数据量的采集及存储需求。
附图说明
19.图1为本实用新型所述测控装置的结构框图；
20.图2为本实用新型中串口收发模块的电路示意图；
21.图3为本实用新型中外扩存储模块的电路示意图；
22.图4为本实用新型中控制芯片的局部电路示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的内容，现结合附图对本实用新型做进一步说明。
24.本实用新型公开了一种基于以太网交换机的过程层电气测控装置，如图1所示，包括交换机、电气量检测单元、状态参数检测单元和执行驱动单元，其中，电气量检测单元、状态参数检测单元和执行驱动单元均与交换机连接。
25.电气量检测单元检测单元用于电力运行的实时电气量检测，主要包括电流和电压幅值、相位以及谐波分量的检测；
26.状态参数检测单元用于运行设备的状态参数在线监测与统计，运行设备主要包括变压器、断路器、隔离开关、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统，在线监测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据；
27.执行驱动单元用于操作控制的执行与驱动，包括变压器分接头调节控制、电容器和电抗器投切控制、断路器和隔离开关合分控制、直流电源充放电控制等；
28.交换机用于接收电气量检测单元和状态参数检测单元的检测数据，以及向执行驱
动单元输出控制命令。
29.交换机包括控制芯片单元和交换芯片单元，控制芯片单元用于串口协议与以太网协议的转化，包括控制芯片u5，交换芯片单元用于数据在以太网内的转发，包括交换芯片，其中，控制芯片u5的型号为stm32f103zet6，交换芯片的型号为rtl8309n，控制芯片u5与交换芯片之间通过以太网络连接。
30.stm32f103zet6属于stm32f103微处理器，其是首款基于armv7
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m体系结构的32位标准risc（精简指令集）处理器，能够提供很高的代码效率，在通常8位和16位系统的存储空间上发挥了arm 内核的高性能。stm32f103zet6工作频率最高为72mhz，内置高达256k至512k字节的flash存储器和64k字节的sram，具有丰富的通用i /o 端口。作为嵌入式arm处理器，stm32f103zet6为实现mcu的需要提供了低成本的平台、缩减的引脚数目、降低的系统功耗， 同时提供了卓越的计算性能和先进的中断响应系统。丰富的片上资源还使得stm32f103zet6在多种领域如电机驱动、实时控制、手持设备、pc 游戏外设和空调系统等都显示出了强大的发展潜力。
31.如图2、图4所示，控制芯片单元包括串口收发模块，串口收发模块与控制芯片u5连接，用于接收串口数据并发送给控制芯片u5。串口收发模块包括串口转换芯片u1、光耦u2、光耦u3、光耦u4、连接器j1和三极管q1，其中，串口转换芯片u1的型号为sp485ren-l，光耦u2、光耦u3和光耦u4的型号均为nec2501，三极管q1的型号为2n3906。
32.连接器j1输出两路信号，其中引脚2输出的一路信号通过电感l1输入串口转换芯片u1的引脚6，引脚1输出的另一路信号通过电感l2输入串口转换芯片u1的引脚7，连接器j1的引脚1通过二极管d1连接引脚2，其中连接器j1的引脚1连接二极管d1的正极，连接器j1的引脚1通过二极管d2接地，其中二极管d2的正极接地，连接器j1的引脚2通过二极管d3接地，其中二极管d2的正极接地。
33.串口转换芯片u1的引脚8接电源电压，串口转换芯片u1的引脚7通过电阻r1连接引脚8，串口转换芯片u1的引脚6通过电阻r2连接引脚7，串口转换芯片u1的引脚6通过并联的电阻r3和电容c1接地，串口转换芯片u1的引脚7通过电容c2接地，串口转换芯片u1的引脚5接地。
34.串口转换芯片u1的引脚1通过电阻r4连接三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极通过电阻r5连接光耦u2的引脚1，光耦u2的引脚2和引脚3接地，光耦u2的引脚4通过电阻r6连接电源电压，光耦u2的引脚4连接到控制芯片u5的引脚102；
35.串口转换芯片u1的引脚2和引脚3短接后连接到光耦u3的引脚4，串口转换芯片u1的引脚2通过电阻r7连接电源电压，光耦u3的引脚3接地，光耦u3的引脚1通过电阻r8连接电源电压，光耦u3的引脚2连接到控制芯片u5的引脚100；
36.串口转换芯片u1的引脚4连接到光耦u4的引脚4，串口转换芯片u1的引脚4通过电阻r9连接电源电压，光耦u4的引脚3接地，光耦u4的引脚1通过电阻r10连接电源电压，光耦u4的引脚2连接到控制芯片u5的引脚101。
37.光耦u2、光耦u3、光耦u4以及其外围电路共同组成隔离电路，将控制芯片u5与串口转换芯片u1隔离开来，使得串口转换芯片u1及其外围电路的变化不至于影响或损坏控制芯片u5，从而提高装置的可靠性，增强抗干扰能力。
38.如图3、图4所示，由于控制芯片u5内置64k字节的sram，控制芯片单元还包括外扩
存储模块，外扩存储模块包括存储芯片u6，存储芯片u6的型号为is62wv51216bll-55tli，可以将sram存储大小扩展为1m。
39.存储芯片u6的引脚11和引脚33连接3.3v电压，存储芯片u6的引脚12和引脚34接地，3.3v电压通过并联的电容c3和电容c4接地。
40.存储芯片u6的引脚5、引脚4、引脚3、引脚2、引脚1、引脚44、引脚43、引脚42、引脚27、引脚26、引脚25、引脚24、引脚22、引脚21、引脚20、引脚19、引脚18、引脚23、引脚28分别与控制芯片u5的引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚50、引脚53、引脚54、引脚55、引脚56、引脚57、引脚87、引脚88、引脚89、引脚90、引脚80、引脚81、引脚82连接；
41.存储芯片u6的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚35、引脚36、引脚37、引脚38分别与控制芯片u5的引脚85、引脚86、引脚114、引脚115、引脚58、引脚59、引脚60、引脚63、引脚64、引脚65、引脚66、引脚67、引脚68、引脚77、引脚78、引脚79连接；
42.存储芯片u6的引脚6、引脚17、引脚39、引脚40、引脚41分别与控制芯片u5的引脚127、引脚119、引脚141、引脚142、引脚118连接。
43.控制芯片单元还包括flash闪存模块、复位模块和振荡模块，flash闪存模块、复位模块和振荡模块均与控制芯片u5连接；
44.flash闪存模块用于对交换机工作时运行的软件即操作系统文件和配置文件的存储；
45.复位模块用于使交换机恢复到起始状态；
46.振荡模块用于将直流电源能量转换成交流能量。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。