专利名称：一种微机保护装置中的看门狗电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力行业中广泛应用的微机保护装置中的看门狗电路。
背景技术：
工业控制领域使用的智能电子设备，包括微机保护装置，都存在受到外界电磁 干扰等原因而引起CPU程序跑飞的可能，为保证程序能自动恢复正常运行，都配置有看 门狗回路、上电复位回路。以往一些电子设备使用更换程序存储器芯片的方式来升级或修改程序，但这种 方式要拆卸设备，在现场升级程序非常不便，而且程序存储芯片使用接插件，存在不可 靠接触的可能性。因此，使用在线下载技术对电子设备修改或升级程序的需求越来越
^^ ο目前常用的外部看门狗回路，通过跳线选择控制看门狗回路的输出信号是否控 制CPU复位，如果正常运行则将跳线短接，可以让看门狗回路控制CPU复位；下载程序 时，将跳线帽拿掉，使之不影响程序下载。但这样的看门狗回路在程序升级时必须要拆 卸设备，还存在下载完成程序后，忘记将跳线短接从而引起看门狗回路失效的可能性。微机保护必须禁止误动作，因此通常是采用启动继电器来控制跳闸继电器、合 闸继电器和其它信号继电器，不让保护在上电和正常运行时误发信号。微机保护通常必 须采用故障继电器，当存在有故障继电器引发的故障信号时，表示设备的保护功能已经 退出运行，它的控制逻辑也很重要。如何使微机保护中的启动继电器、故障继电器的动作逻辑更严谨，也是很重要 的问题。
发明内容发明目的本实用新型为解决上述问题，设计了一种微机保护装置中的看门狗 电路，解决现有看门狗电路复杂，可靠性差的问题。本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的一种微机保护装置中的看门狗电路，它包括内带看门狗电路的处理器和内置上 电复位回路、看门狗回路的集成芯片，处理器的看门狗电路输出接口 13脚与通讯下载接 插件的1脚相连，通讯下载接插件的1脚通过一号电阻接电源；处理器的程序下载数据接 口 73脚、74脚分别与通讯下载接插件的4脚、5脚相连；处理器的用于闭锁启动继电器 和故障继电器的控制I/O管脚nSoft，和集成芯片U3的看门狗复位信号输出管脚/RST分 别与一号与门的两个输入管脚相连；处理器的用于闭锁启动继电器和故障继电器的控制 I/O管脚nSoft还通过一号下拉电阻接地；一号与门的输出管脚与故障继电器驱动回路相 连；一号与门的输出管脚与处理器用于控制启动继电器的I/O管脚nQDJ分别与二号与门 的两个输入管脚相连，二号与门与启动继电器驱动回路相连，处理器用于控制启动继电 器的I/O管脚nQDJ还通过二号下拉电阻接地。[0010]其中，所述的处理器采用Microchip公司的dsPIC33FJ256GP710，所述的集成芯 片采用RAMTRON公司的FM33256集成芯片；所述的一号与门、二号与门采用TI公司 的 SN74HCT08 与门。本电路的主要芯片为内带看门狗电路的处理器(CPU)和集成芯片，CPU内部具 有“上电复位”回路，并且CPU内带看门狗；集成芯片内置铁电存储器、时钟芯片、上 电复位回路、看门狗回路。CPU采用片内的上电复位回路，软件运行采用片内的看门狗 回路。CPU的外部复位信号与通讯下载接插件的复位控制管脚相连，下载程序时，该 管脚产生的/MCLR信号会禁止CPU看门狗回路的功能，从而不会影响到程序的下载。 正常运行时，由于没有下载程序的通讯电缆，外部不会产生复位信号，因此不会影响 CPU的内部看门狗功能，从而不会影响程序正常运行。集成芯片的复位信号/RST输出脚与CPU的软件闭锁信号输出脚nSoft —同接到 一号与门的两个输入管脚上，一号与门的输出信号作为驱动故障继电器的有效信号，同 时一号与门的输出脚和启动闭锁信号nQDJ —起接到二号与门的两个输入脚上，产生闭锁 启动继电器的有效闭锁信号。该回路中，nSoft信号和nQDJ信号还同时分别经IOkQ电 阻下拉接地。这样当上电时，集成芯片U3会产生低电平的复位信号/RST，CPU内部的 上电回路也会引起CPU复位，在CPU复位时，nSoft信号由于经过下拉电阻下拉，也为低 电平，经过一号与门产生的信号也是低电平，它可以作为驱动故障继电器的有效信号， 同时又通过二号与门，产生闭锁启动继电器的有效低电平信号。采用以上改进后的看门狗回路，下载程序时因为使用的是CPU的片内看门狗及 上电回路，看门狗回路不影响程序下载；外部看门狗及上电回路结合CPU的I/O控制信 号，产生故障继电器和启动继电器的控制信号，因此对于故障继电器和启动继电器使用 的独立的二级看门狗回路，大大降低了微机保护装置在装置上电和正常运行时误动作的 可能性，提高了装置的可靠性。
图1处理器的回路图。图2为通讯下载接插件的电路图。图3为故障继电器与启动继电器驱动逻辑原理图。
具体实施方式
图1、图2、图3是本实用新型电路原理示意图，下面结合示意图，对本实用新 型的技术方案做进一步的具体说明。本实用新型的微机保护装置中的看门狗电路包括内带看门狗电路的处理器Ul和 包括内置上电复位回路、看门狗回路的集成芯片U3。所述的处理器Ul采用Microchip 公司的dsPIC33FJ256GP710，集成芯片U3采用RAMTRON公司的FM33256集成芯片。处理器Ul的看门狗电路输出接口，即CPU的外部复位信号管脚/MCLR，即13 脚与通讯下载接插件Xl的1脚相连，通讯下载接插件Xl的1脚通过IOkQ的一号电阻 Rl接+3.3V的电源，作为CPU的外部复位回路。[0021]处理器Ul的程序下载数据接口 PDG、PDC,即73脚、74脚分别与通讯下载接 插件Xl的4脚、5脚相连，它们作为程序下载时用的数据线和时钟线。通讯下载接插件 Xl的2脚接+3.3V电源，通讯下载接插件Xl的3脚接地。处理器Ul用于闭锁启动继电器和控制故障继电器的I/O管脚nSoft，即处理器 Ul的9脚和集成芯片U3的看门狗复位信号输出管脚/RST，即集成芯片U3的9脚分别 与一号与门U2-1的两个输入管脚相连；处理器Ul用于闭锁启动继电器和控制故障继电 器的I/O管脚nSoft还通过IOkQ的一号下拉电阻RGl接地。一号与门U2-1的输出管 脚与故障继电器驱动回路相连；同时，一号与门U2-1的输出管脚与处理器Ul的用于启 动继电器的控制I/O管脚nQDJ，即处理器Ul的8脚分别与二号与门U2-2的两个输入管 脚相连，二号与门U2-2与启动继电器驱动回路相连，处理器Ul的用于启动继电器的控 制I/O管脚nQDJ，即处理器Ul的8脚还通过二号下拉电阻R2接地。集成芯片U3的14脚接+3.3V，7脚接GND，作为集成芯片U3的供电电源；集 成芯片U3的1脚、2脚、11脚、12脚的信号与CPU的SPI总线相关管脚相连，正常SPI 通讯时，会产生为集成芯片U3的看门狗回路“喂狗”。集成芯片U3的其它管脚是为时 钟回路提供晶振回路、电池回路。在CPU的内部看门狗电路复位或上电复位时，CPU的nSoft管脚默认为输入管 脚，经过一号下拉电阻RGl下拉为低电平，使一号与门U2-1的输出信号ERROR为低电 平，故障继电器不动作，它的常闭接点发出故障信号；同样，ERROR为低电平，使二号 与门U2-2的输出信号QDJ也为低电平，禁止启动继电器动作，保护装置无法进行跳闸、 合闸，避免装置误动作。此时，CPU内部看门狗起作用。如果CPU没有对集成芯片U3进行“喂狗”，引起集成芯片U3的9脚的/RST 信号输出低电平，同样也会引起一号与门U2-1的输出信号ERROR为低电平，二号与门 U2-2的输出信号QDJ也为低电平，分别用来发出故障信号和禁止启动继电器动作。此 时，CPU外部的看门狗回路起作用。这样，在故障继电器与启动继电器的回路上，实际使用了二级看门狗的作用。CPU由于直接使用内部看门狗，因此下载程序时，会自动关闭看门狗，不影响 程序下载；CPU的I/O管脚在下载程序时，I/O管脚处于复位状态下的配置状态，也就 是输入状态，因此nSoft为低电平，这样通过两个与门，禁止启动继电器动作，因此下载 程序时不会引起保护装置误动作。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。
权利要求1.一种微机保护装置中的看门狗电路，其特征在于它包括内带看门狗电路的处理 器和内置上电复位回路、看门狗回路的集成芯片，处理器的看门狗电路输出接口与通讯 下载接插件的1脚相连，通讯下载接插件的1脚通过一号电阻接电源；处理器的程序下载 数据接口 73脚、74脚分别与通讯下载接插件的4脚、5脚相连；处理器的用于闭锁启动继电器和故障继电器的控制I/O管脚nSoft，和集成芯片的看 门狗复位信号输出管脚/RST分别与一号与门的两个输入管脚相连；处理器的用于闭锁启 动继电器和故障继电器的控制I/O管脚nSoft还通过一号下拉电阻接地；一号与门的输出 管脚与故障继电器驱动回路相连；一号与门的输出管脚与处理器的用于启动继电器的控 制I/O管脚nQDJ分别与二号与门的两个输入管脚相连，二号与门与启动继电器驱动回路 相连，处理器的用于启动继电器的控制I/O管脚nQDJ还通过二号下拉电阻接地。
2.根据权利要求1所述一种微机保护装置中的看门狗电路，其特征在于所述的处 理器采用 Microchip 公司的 dsPIC33FJ256GP710。
3.根据权利要求1所述一种微机保护装置中的看门狗电路，其特征在于所述的集 成芯片采用RAMTR0N公司的FM33256集成芯片。
4.根据权利要求1所述一种微机保护装置中的看门狗电路，其特征在于所述的一 号与门、二号与门采用TI公司的SN74HCT08与门。
专利摘要本实用新型公开了一种微机保护装置中的看门狗电路，它包括处理器和集成芯片，处理器的看门狗电路输出接口与通讯下载接插件的1脚相连，通讯下载接插件的1脚通过一号电阻接电源；处理器的程序下载数据接口73脚、74脚分别与通讯下载接插件的4脚、5脚相连；处理器的管脚nSoft和集成芯片的管脚/RST分别与一号与门的两个输入管脚相连；处理器的管脚nSoft还通过一号下拉电阻接地；一号与门的输出管脚与故障继电器驱动回路相连；一号与门的管脚nQDJ分别与二号与门的两个输入管脚相连，二号与门与启动继电器驱动回路相连，处理器的管脚nQDJ还通过二号下拉电阻接地。采用此看门狗回路，会大大方便微机保护装置程序的在线升级。
文档编号G06F11/00GK201804321SQ20102055463
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者杨晓渝, 高明 申请人:南京安能电气控制设备有限公司