一种能源控制器外置模组化RS485装置的制作方法

一种能源控制器外置模组化rs485装置
技术领域
1.本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种能源控制器外置模组化rs485装置。


背景技术：

2.随着时代的发展，原有用电信息采集终端在部分地区存在功能与需求不匹配的问题，不能满足各地区的差异化需求。此外，配电终端种类较多，制约生产企业规模化生产。将用电信息采集终端设计成多个功能独立的模组结构型式，并按各地区实际需求配制相应的模组组合，满足市场对用电信息采集终端多样化的迫切需求。
3.为落实泛在电力物联网建设要求，开展配电台区边缘计算和大数据云新兴技术的配套融合。国家组织多次会议讨论能源控制器相关的技术规范和型式规范，结合容器技术提出了“硬件平台化、软件app化和支持边缘计算框架”的设计原则，能源控制器最终被定性为最边端的智能终端产品。能源控制器可实现客户侧和配电侧计量与感知设备的灵活接入，具有数据采集、智能费控、时钟同步、精准计量、有序充电、用能管理、回路状态巡检、户变关系识别、停电事件上报等功能，解决了现有用采终端硬件功能配置固定、多业务泛在接入扩展性差等问题，是低压台区的入口、大脑和枢纽。为了配合能源控制器更好通信控制端设备，需要设计一款新的rs485模组可拔插模块安装在能源控制器上，该模块将是能源控制器与端设备的通信纽带实现互联互通和可采可控。
4.现有的rs485主要应用于老式的台区终端集中器中并且与集中器属于一体式设备，集中器的通过rs485扩展口来连接下行的端设备。rs485接口没有可扩展性也没有可拔插性，如果出现问题需要整体更换没有可维护性，不利于功能扩展和市场维护。
5.传统测试原理及方法：rs485是一种串行总线接口标准，目前集中器只预留了两路rs485接口，允许在一对双绞线上一个发送器驱动多个负载设备。上述技术方案存在如下问题：一是现场可维护性差且无指示功能，对于现场人员没法及时的判别是终端问题还是rs485通信的问题；二是不利于后期终端的功能扩展，对于非标配的rs485功能，终端不能实现扩展性增加rs485通道或者规避rs485的安全通道；三是可维修性不良，出现问题需要与终端整体改良维修。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例的目的是提供一种能源控制器外置模组化rs485装置，通过模组化的rs485装置，改善了能源控制器的可扩展性，增强了rs485的功能，增加了连接端设备的途径，规避了终端直接接线的风险，减轻了员工劳动强度，提升了rs485模块的可产品性，具备模块化产品批量生产的能力。
7.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种能源控制器外置模组化rs485装置，包括：电源转换管理组件、功能模块弱电接口组件、逻辑处理组件、模块外部接口组件和四路485电路组件；
8.所述电源转换管理组件对外界电源进行电压转换，并分别与所述功能模块弱电接口组件、所述模块外部接口组件和所述四路485电路组件电连接并供电；
9.所述功能模块弱电接口组件与所述逻辑处理组件数据连接，接收能源控制器发送的配电主站数据并发送至所述逻辑处理组件；
10.所述模块外部接口组件与所述逻辑处理组件数据连接，接收端设备发送的端设备数据并发送至所述逻辑处理组件；
11.所述四路485电路组件与所述逻辑处理组件数据连接，通过串行主从通信的方式完成通讯，采用平衡发送与差分接受的收发模式，保证电压差值信号可靠稳定传输。
12.进一步地，所述能源控制器外置模组化rs485装置还包括：
13.显示组件，其与所述逻辑处理组件电连接，依据所述逻辑处理组件发送的控制信号显示装置工装状态。
14.进一步地，所述显示组件包括：运行显示灯和通信显示灯。
15.进一步地，所述能源控制器外置模组化rs485装置还包括：
16.存储扩展组件，其与所述逻辑处理组件电连接，接收并存储所述逻辑处理组件发送的所述配电主站数据和所述端设备数据。
17.本实用新型实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
18.通过模组化的rs485装置，改善了能源控制器的可扩展性，增强了rs485的功能，增加了连接端设备的途径，规避了终端直接接线的风险，减轻了员工劳动强度，提升了rs485模块的可产品性，具备模块化产品批量生产的能力。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例提供的能源控制器外置模组化rs485装置结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的电源转换管理组件电路示意图；
21.图3是本实用新型实施例提供的四路485电路组件的示意图；
22.图4是本实用新型实施例提供的逻辑处理组件电路的示意图；
23.图5是本实用新型实施例提供基于能源控制器外置模组化rs485装置的能源控制器使用环境示意图。
24.附图标记：
25.1、电源转换管理组件，2、功能模块弱电接口组件，3、逻辑处理组件，4、模块外部接口组件，5、四路485电路组件。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
27.请参照图1，本实用新型实施例提供了一种能源控制器外置模组化rs485装置，包括：电源转换管理组件1、功能模块弱电接口组件2、逻辑处理组件3、模块外部接口组件4和四路485电路组件5。电源转换管理组件1对外界电源进行电压转换，并分别与功能模块弱电
接口组件2、模块外部接口组件4和四路485电路组件5电连接并供电；功能模块弱电接口组件2与逻辑处理组件3数据连接，接收能源控制器发送的配电主站数据并发送至逻辑处理组件3；模块外部接口组件4与逻辑处理组件3数据连接，接收端设备发送的端设备数据并发送至逻辑处理组件3；四路485电路组件5与逻辑处理组件3数据连接，通过串行主从通信的方式完成通讯，采用平衡发送与差分接受的收发模式，保证电压差值信号可靠稳定传输。
28.上述能源控制器外置模组化rs485装置通过模组化的rs485装置，改善了能源控制器的可扩展性，增强了rs485的功能，增加了连接端设备的途径，规避了终端直接接线的风险，减轻了员工劳动强度，提升了rs485模块的可产品性，具备模块化产品批量生产的能力。
29.请参照图2、图3和图4，在本实用新型实施例的一个具体实施方式中，电源转换管理组件1：为整个测试模块提供稳定的工作电源+3.3v及继电器驱动电压。j1为﹢5v电源接入；bl9161为zl6205a33ts5低压线性稳压器，负责转换为3.3v电压为系统提供工作电源。
30.功能模块弱电接口组件2主要用于模组模块的电压转换后用于跟能源控制器的2*3的插槽实现供电和串口通信，header 3x2主要用该种类型的插槽实现互联互通，同时能源控制器实现5个该类插槽。
31.逻辑处理组件3包括2个独立的12bit 2msps adc，1个增益可调pga，3个电压比较器(cmp)，3个多功能16bit pwm timer(timer6)支持6路互补pwm输出，3个电机pwm timer(timer4)支持18路互补pwm输出，6个16bit通用timer(timera)支持3路3相正交编码输入及48路duty独立可设pwm输出，11个串行通信接口(i2c/uart/spi)，1个qspi接口，1路can，4个i2s支持音频pll，2个sdio，1个usb fs controller带片上fs phy支持device/host。
32.模块外部接口组件4主要用于连接外部的4槽的凤凰端子，分为4路485的正负两极，用于连接485线通信端设备。
33.四路485电路组件5主要用于实现基于控制单元实现终端与端设备互通。
34.进一步地，能源控制器外置模组化rs485装置还包括：显示组件。显示组件与逻辑处理组件3电连接，依据逻辑处理组件3发送的控制信号显示装置工装状态。
35.进一步地，显示组件包括：运行显示灯和通信显示灯。
36.进一步地，能源控制器外置模组化rs485装置还包括：存储扩展组件。存储扩展组件与逻辑处理组件3电连接，接收并存储逻辑处理组件3发送的配电主站数据和端设备数据。
37.具体的，存储单元的外置flash接口通过ahb i-code和d-code对flash进行访问，可对flash执行编程，擦除和全擦除操作；通过指令预取和缓存机制加速代码执行。最大512kbyteflash空间、i-code总线16byte预取值、i-code和d-code总线上的共享64个缓存(1kbyte)；自带有4kb掉电模式保持sram(ret_sram)和188kb系统sram(sramh/sram1/sram2/sram3)。sram可按照字节、半字(16位)或全字(32位)访问。读写操作以cpu速度执行，可插入等待周期。ret_sram可在power down模式下提供4kb的数据保持空间。
38.通过上述装置，能源控制器能够减少对rs485功能的依赖，不自成一体设备，可以让rs485模组成为一个真正的模块化产品，具备独立的功能。rs485模块具备存储功能，能够实现烧写程序的方法来驱动实现更多的功能，扩展到更多的终端产品中。可以实现批量化rs485模组量产，具备独立测试、调检、送检的功能。
39.上述能源控制器外置模组化rs485装置与能源控制器配合，可实现产品的自动化
测试、简化了能源控制器的调检流程，提高了产品测试自动化、信息化应用水平。此外，上述装置还实现了硬件平台化、模组化的前景需求，在功能上配合app容器技术实现了功能多样化。通过模块化方式，上述装置具有可视化的操作特点，方便了现场运维人员以及生产人员，能够更快的发现产品问题以及及时定位问题。模块化更换，更提高工作效率和良品率。
40.请参照图5，基于上述能源控制器外置模组化rs485装置，能源控制器可按照下述步骤运行：接收配电主站下发了关于端设备的档案或者任务，通过能源控制器的营销容器中puamr应用接收并解析，将档案和任务经过系统app存储与数据中心中；对于能源控制器收到的主站数据，经过边缘计算taskmanager处理后发送协议帧给rs485模组，并且该出也接收来自rs485的反馈数据；对于485模组接收到数据帧后，可以将数据以485通信线的形式进行转发给端设备。
41.本实用新型实施例旨在保护一种能源控制器外置模组化rs485装置，包括：电源转换管理组件、功能模块弱电接口组件、逻辑处理组件、模块外部接口组件和四路485电路组件。电源转换管理组件对外界电源进行电压转换，并分别与功能模块弱电接口组件、模块外部接口组件和四路485电路组件电连接并供电；功能模块弱电接口组件与逻辑处理组件数据连接，接收能源控制器发送的配电主站数据并发送至逻辑处理组件；模块外部接口组件与逻辑处理组件数据连接，接收端设备发送的端设备数据并发送至逻辑处理组件；四路485电路组件与逻辑处理组件数据连接，通过串行主从通信的方式完成通讯，采用平衡发送与差分接受的收发模式，保证电压差值信号可靠稳定传输。上述技术方案具备如下效果：
42.通过模组化的rs485装置，改善了能源控制器的可扩展性，增强了rs485的功能，增加了连接端设备的途径，规避了终端直接接线的风险，减轻了员工劳动强度，提升了rs485模块的可产品性，具备模块化产品批量生产的能力。
43.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。