智能配变终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力行业技术领域，具体涉及一种智能配变终端。
【背景技术】
[0002]智能配变终端具有采集被监测设备用电参数，通过以太网、GPRS、电力载波方式上传数据，以及补偿无功功能的智能设备。它是由控制板、接口板电力载波板、电源板、进线交采板、出线交采板、模拟量以太网板、控制输出485板、WIF1、GPRS通讯板组成。
[0003]该设备对数据可靠性要求非常高，如果在通讯、控制输出过程中出现故障，严重时将会造成配电台区停电。
[0004]现有的智能配变终端存在主要芯片间通讯可靠性的问题。I2C通讯总线易受到传输速度、电磁干扰、通讯距离等因素限制其稳定性，可导致设备死机、重启、误动作、与外围设备通讯失败等故障，严重时可能发生事故。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种能够保证芯片间通讯可靠性的智能配变终端。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:所述母板连接有控制单元、电力载波单元、电源、进线采集单元和扩展板;所述控制单元通过CAN总线经母板与扩展板相连接;所述扩展板分别与控制输出RS485和通讯单元相连接;所述进线采集单元与出线采集单元相连接;所述控制单元还连接有IXD显示单元。
[0007]进一步的，所述控制单元和扩展板内均设置有总线收发器，所述两总线收发器通过连接电路相连接。
[0008]进一步的，所述控制单元内设置有第一总线收发器U1，所述扩展板设置有第二总线收发器U2;所述连接电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4;所述第一总线收发器U1的第二管脚与GND端连接，第三管脚与VCC端连接，第六管脚与第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、第三电容C3的一端和第二总线收发器U2的第六管脚连接;所述第一总线收发器U1的第七管脚与第一电阻R1的另一端、第二电容C2的一端、第二电阻R2的另一端、第四电容C4的一端和第二总线收发器U2的第七管脚相连接;所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4的另一端分别与接地端连接;所述第二总线收发器U2的第二管脚与GND端连接，第三管脚与VCC端连接。
[0009]进一步的，所述第一电阻R1、第二电阻R2为120Ω，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均为0.lyF。
[0010]进一步的，所述第一总线收发器U1、第二总线收发器U2采用TJA1050CAN总线收发器。
[0011 ]进一步的，所述通讯单元包括GPRS模块和WIFI模块。
[0012]进一步的，所述扩展板分别通过10总线和UARI总线与通讯单元和控制输出RS485相连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:通过设置控制单元、扩展板通过CAN总线和母板连接，利用CAN总线将控制单元和扩展板相连接，能有效避免芯片间使用I2C总线时出现的受到传输速度、电磁干扰、通讯距离短等因素影响通讯稳定性的问题，有效避免事故的发生。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型整体结构连接框图；
[0015]图2为本实用新型控制单元与扩展板连接示意图；
[0016]图3为本实用新型控制单元与扩展板连接电路图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
[0018]参见图1、图2，本实用新型包括母板，所述母板连接有控制单元、电力载波单元、电源、进线采集单元和扩展板;所述控制单元通过CAN总线经母板与扩展板相连接;所述扩展板分别与控制输出RS485和通讯单元相连接;所述进线采集单元与出线采集单元相连接;所述控制单元还连接有IXD显示单元。
[0019]所述通讯单元包括GPRS模块和WIFI模块。所述扩展板分别通过10总线和UARI总线与通讯单元和控制输出RS485相连接。
[0020]参见图3，所述控制单元内设置有第一总线收发器U1，所述扩展板设置有第二总线收发器U2;所述连接电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4;所述第一总线收发器U1的第二管脚与GND端连接，第三管脚与VCC端连接，第六管脚与第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、第三电容C3的一端和第二总线收发器U2的第六管脚连接;所述第一总线收发器U1的第七管脚与第一电阻R1的另一端、第二电容C2的一端、第二电阻R2的另一端、第四电容C4的一端和第二总线收发器U2的第七管脚相连接;所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4的另一端分别与接地端连接;所述第二总线收发器U2的第二管脚与GND端连接，第三管脚与VCC端连接。第一总线收发器U1、第二总线收发器U2采用TJA1050CAN总线收发器。所述第一电阻R1、第二电阻R2为120Ω，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均为0.lyF。
[0021]CAN总线控制器以差分方式发送，TXD和RXD引脚分别发送经过驱动后的发送、接收信号。总线接口处必须加一个120欧的匹配电阻，防止器件受到冲击，提高抗干扰性和可靠性。CANH和CANL间接两个小电容，起到滤除总线上的高频干扰和防止电磁辐射的作用。
[0022]CAN总线上的一个节点发送数据时，它以报文形式广播给网络中的所有节点，对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级。在同一系统中标识符是唯一的，当一个节点要向其他节点发送数据时，该节点的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态，当它收到总线分配时，转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组成一定的报文格式发出，这时网上的其他节点处于接收状态。每个处于接收状态的节点对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。
[0023]与I2C总线相比，利用CAN总线具有以下优点:传输速率高，最高通讯速率1Mbps。通讯距离远，最大通讯距离为10公里。CAN数据线为两根单向，易隔离，不易被干扰。CAN采用报文识别符识别网络上的节点，从而把节点分成不同的优先级，高优先级的节点享有传送报文的优先权。CAN报文是短帧结构，短的传送时间使其受干扰概率低，CAN有很好的校验机制，保证了通讯可靠性。
【主权项】
1.一种智能配变终端，其特征在于，包括母板，所述母板连接有控制单元、电力载波单元、电源、进线采集单元和扩展板;所述控制单元通过CAN总线经母板与扩展板相连接;所述扩展板分别与控制输出RS485和通讯单元相连接;所述进线采集单元与出线采集单元相连接;所述控制单元还连接有IXD显示单元。2.根据权利要求1所述的一种智能配变终端，其特征在于，所述控制单元和扩展板内均设置有总线收发器，所述两总线收发器通过连接电路相连接。3.根据权利要求2所述的一种智能配变终端，其特征在于，所述控制单元内设置有第一总线收发器U1，所述扩展板置有第二总线收发器U2;所述连接电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4;所述第一总线收发器U1的第二管脚与GND端连接，第三管脚与VCC端连接，第六管脚与第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、第三电容C3的一端和第二总线收发器U2的第六管脚连接;所述第一总线收发器U1的第七管脚与第一电阻R1的另一端、第二电容C2的一端、第二电阻R2的另一端、第四电容C4的一端和第二总线收发器U2的第七管脚相连接;所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4的另一端分别与接地端连接;所述第二总线收发器U2的第二管脚与GND端连接，第三管脚与VCC端连接。4.根据权利要求3所述的一种智能配变终端，其特征在于，所述第一电阻R1、第二电阻R2为120Ω，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均为0.lyF。5.根据权利要求3所述的一种智能配变终端，其特征在于，所述第一总线收发器U1、第二总线收发器U2采用TJA1050CAN总线收发器。6.根据权利要求1所述的一种智能配变终端，其特征在于，所述通讯单元包括GPRS模块和WIFI模块。7.根据权利要求1所述的一种智能配变终端，其特征在于，所述扩展板分别通过10总线和UARI总线与通讯单元和控制输出RS485相连接。
【专利摘要】本实用新型属于电力行业技术领域，具体涉及一种智能配变终端，包括母板，所述母板连接有控制单元、电力载波单元、电源、进线采集单元和扩展板；所述控制单元通过CAN总线经母板与扩展板相连接；所述扩展板分别与控制输出RS485和通讯单元相连接；所述进线采集单元与出线采集单元相连接；所述控制单元还连接有LCD显示单元。通过设置控制单元、扩展板通过CAN总线和母板连接，利用CAN总线将控制单元和扩展板相连接，能有效避免芯片间使用I2C总线时出现的受到传输速度、电磁干扰、通讯距离短等因素影响通讯稳定性的问题，有效避免事故的发生。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN205141827
【申请号】CN201520731470
【发明人】贺艺, 王伟东
【申请人】西安智网电子科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月21日