电力负荷监控终端的输入输出模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电力负荷监控终端的输入输出模块，该模块设置在电力负荷管理系统的终端中，其包括串行同步通信总线、并接在串行同步通信总线上的串行主板、若干块遥控子板及若干块遥信脉冲子板；串行主板、若干块遥控子板和遥信脉冲子板的ＸＣＫ端和ＸＤＡ端分别与串行同步通信总线的时钟线ＸＣＫ、数据线ＸＤＡ并接；串行主板与各子板连接，双向传送报文数据；串行主板与ＣＡＮ接口连接，与终端中的主控板双向传输数据和命令；各遥控子板与外部跳闸设备连接，控制跳闸动作；各遥信脉冲子板与外部测量设备连接，采集脉冲量／状态量。本实用新型专利技术扩展配置输入输出的路数方便，技术方案修改、编程和调试及维护更换简便，并可扩展新的功能。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于电网中的电力负荷监控管理系统的输入输出模块，尤其涉及一种设置在电力负荷监控管理系统的终端中用于控制外部跳闸设备和读取外部脉冲量/状态量的电力负荷监控终端的输入输出模块。
技术介绍
请参见图1所示，目前，在电力负荷管理系统的终端中设置的现有技术输入输出模块电路由单片微处理器MCU、看门狗电路A1、振荡电路A2、通信串口A3、三态门电路A4、锁存器A5、三态门电路A6、光电隔离电路A7、光电隔离电路A8、隔离电源A9及电源电路A10组成；微处理器MCU通过控制线WDI和复位线RES与看门狗电路A1连接；微处理器MCU通过时钟信号线OSC1和OSC2与振荡电路A2连接；微处理器MCU通过数据总线和控制线与通信串口A3连接，通信串口A3与终端中的主控板W1连接；微处理器MCU通过数据总线AD7-0、读信号线RD及片选信号线CS1与三态门电路A4连接；微处理器MCU通过数据总线AD7-0、写信号线WR及片选信号线CS2与锁存器A5的连接；三态门电路A4和锁存器A5通过导线与光电隔离电路A7连接；光电隔离电路A7通过导线与外部跳闸设备W2连接，微处理器MCU通过数据总线AD7-0及片选信号线CS3与三态门电路A6连接；三态门电路A6与光电隔离电路A8连接，光电隔离电路A8通过导线与外部测量设备W3连接，隔离电源A9分别与光电隔离电路A7和光电隔离电路A8连接。电源电路A10与模块中各电路连接，电源电路A10通过POWER线与各电路连接，为输入输出模块提供直流工作电源。微处理器MCU通过数据总线和控制线与通信串口A3连接，通信串口A3与终端中的主控板W1连接。现有技术输入输出模块是设置在电力负荷管理系统的终端设备中，用于采集该系电力负荷监控终端的输入输出模块的外部脉冲量/状态量数据和操控外部跳闸设备。以下例说明该输入输出模块的工作原理是，采用ATMEL公司的单片微处理器AT89C52(也可以用其他的微处理器)作为输入输出模块的微处理器MCU，通过微处理器MCU分配模块内所有电路的工作。输入输出模块中的看门狗电路A1在程序运行过程中定期产生脉冲，清除看门狗电路A1的计数器，使看门狗电路A1没有复位信号RES输出；如果程序由于意外的情况进入一个死循环，在规定的时间内，控制线WD没有产生脉冲，看门狗电路A1将输出复位信号RES，微处理器MCU复位使得程序能够重新执行。输入输出模块中的振荡电路A2给微处理器MCU提供一个正弦波时钟信号，微处理器MCU依据这个时钟的节拍工作，结构较为简单。微处理器MCU通过OSC1线输出同样的正弦波信号，该信号可以驱动外围设备。外部跳闸设备的状态数据通过光电隔离电路A7直接存放在三态门电路A4的输入端口CTR4-1，微处理器MCU随时可以通过数据总线AD7-0读取外部跳闸设备W2的状态数据。当微处理器MCU要读取三态门电路A4数据的过程是微处理器MCU输出给三态门电路A4片选信号CS1，选中三态门电路A4，微处理器MCU向三态门电路A4输出读信号RD，三态门电路A4通过数据总线AD7-0输出外部跳闸设备W2的状态数据给微处理器MCU。当微处理器MCU要对外部跳闸设备W2进行操作时首先由微处理器MCU输出CS2片选信号给锁存器A5，微处理器MCU再通过WR线产生写锁存器A5数据指令，然后微处理器MCU通过数据总线AD7-0输出跳闸数据给锁存器A5；锁存器A5在输出口上出现微处理器MCU锁存的数据，该锁存数据通过YK4-1线输出到光电隔离电路A7，锁存的数据一直保持到下次微处理器MCU再次修改跳闸数据。防止外部跳闸设备W2电路中的高电压有可能通过线路直接进入模块内部，而设置了光电隔离电路A7，从而提高系统的可靠性。光电隔离电路A7通过WCTR4-1线读取外部跳闸设备W2的状态数据，通过CTR4-1线输出到三态门电路A4。锁存器A5通过YK4-1线输出跳闸数据给光电隔离电路A7，光电隔离电路A7通过MYK4-1输出数据到外部跳闸设备W2，从而达到对外部跳闸设备W2的控制。外部的测量数据通过光电隔离电路A8直接放在三态门电路A6的输入端口MC4-1、YX4-1，微处理器MCU随时可以通过数据总线读取外部设备W3的脉冲量/状态量数据。当微处理器MCU要读取三态门电路A6的数据过程是微处理器MCU向三态门电路A6输出片选信号CS3，选中三态门电路A6，由光电隔离电路A8输出给三态门电路A6脉冲量/状态量信号MC4-1和YX4-1。微处理器MCU通过数据总线AD7-0读取三态门电路A6的脉冲量/状态量数据。为防止外部测量设备W3电路中的高电压有可能通过线路直接进入模块内部，而设置了光电隔离电路A8，从而提高系统的可靠性。光电隔离电路A8通过PI4-PI1线和DI4-DI1线读取外部脉冲量/状态量数据，通过MC4-1线和YX4-1输出到三态门电路A6。光电隔离电路A8连接有两组电源与三态门电路A6连接的一端是由模块内部电源电路A10通过“POWER”提供，与外部测量设备W3连接的那一端，是由隔离电源A9提供。隔离电源A9是专门为光电隔离电路A7、A8提供电源，通过提供不同的相互隔离的电源，从而提高系统的可靠性。通信串口A3采用485接口电路，485接口电路是输入输出模块与终端中主控板连接的通信接口。485接口电路通过TXD线、RXD线和485C线与微处理器MCU连接，485接口电路通过485A1线和485B1线与终端中的主控板W1连接，双向传输差分信号，可以直传送到终端的485通信网络。现有的输入输出模块采用单片微处理器MCU通过三态门电路直接读取开关量数据或操作外部设备，虽然结构简单，但是模块的输入输出路数都是固定的，一般设计为4路或8路。如果需要的输入输出路数超过设计路数，扩展路数很困难。该模块所有的输入输出功能全集中在一起，现场也有可能只使用其中一部分功能，而不使用其他功能，造成功能浪费。在实际使用中，输入输出线路也有各种不同的配置要求，现有技术输入输出模块不便于根据现场需要对各种输入输出线路进行灵活的配置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电力负荷监控终端的输入输出模块，该模块易扩展，在串行同步通信总线上可并接增加遥控子板或遥信脉冲子板的数量，实现输入输出线路在路数上的扩展；可选择不同的子板配置方案，满足现场各种不同的要求，并方便维护；软件易修改，可以只针对相应子板或串行主板单独修改软件编程及调试；用串行同步通信总线通信，还可以扩展新的功能。本技术的技术方案是这样实现的一种电力负荷监控终端的输入输出模块，该模块设置在电力负荷管理系统的终端中，其特点是，该模块包括串行同步通信总线、并接在串行同步通信总线上的串行主板、若干块遥控子板及若干块遥信脉冲子板；所述的串行同步通信总线包括一条时钟线XCK，另一条数据线XDA；所述的串行主板、若干块遥控子板、若干块遥信脉冲子板的XCK端分别与串行同步通信总线的时钟线XCK并接，所述的串行主板、若干块遥控子板、若干块遥信脉冲子板的XDA端分别与串行同步通信总线的数据线XDA并接；所述的串行主板通过串行同步通信总线与各遥控子板和遥信脉冲子板双向传送报文数据。上述的电力负荷监控终端的输入输出模块，其中，所述的串行主板由微处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力负荷监控终端的输入输出模块，该模块设置在电力负荷管理系统的终端中，其特征在于：该模块包括串行同步通信总线、并接在串行同步通信总线上的串行主板、若干块遥控子板及若干块遥信脉冲子板；所述的串行同步通信总线包括一条时钟线Ｘ ＣＫ，另一条数据线ＸＤＡ；所述的串行主板、若干块遥控子板、若干块遥信脉冲子板的ＸＣＫ端分别与串行同步通信总线的时钟线ＸＣＫ并接，所述的串行主板、若干块遥控子板、若干块遥信脉冲子板的ＸＤＡ端分别与串行同步通信总线的数据线ＸＤＡ并接；所述的串行主板通过串行同步通信总线与各遥控子板和遥信脉冲子板双向传送报文数据。

【技术特征摘要】
1.一种电力负荷监控终端的输入输出模块，该模块设置在电力负荷管理系统的终端中，其特征在于该模块包括串行同步通信总线、并接在串行同步通信总线上的串行主板、若干块遥控子板及若干块遥信脉冲子板；所述的串行同步通信总线包括一条时钟线XCK，另一条数据线XDA；所述的串行主板、若干块遥控子板、若干块遥信脉冲子板的XCK端分别与串行同步通信总线的时钟线XCK并接，所述的串行主板、若干块遥控子板、若干块遥信脉冲子板的XDA端分别与串行同步通信总线的数据线XDA并接；所述的串行主板通过串行同步通信总线与各遥控子板和遥信脉冲子板双向传送报文数据。2.根据权利要求1所述的电力负荷监控终端的输入输出模块，其特征在于所述的串行主板由微处理器MCU、看门狗电路、振荡电路及CAN接口组成；微处理器MCU通过控制线WDI和复位线RES与看门狗电路连接，微处理器MCU通过时钟信号线OSC1和OSC2与振荡电路连接；微处理器MCU通过数据线和控制线与CAN接口连接；微处理器MCU的XCK端和XDA端分别与串行同步通信总线的时钟线XCK端和数据线XDA端并接；串行主板与CAN接口连接，通过CAN接口与终端中的主控板双向传输数据和控制命令。3.根据权利要求1所述的电力负荷监控终端的输入输出模块，其特征在于所述的遥控子板由微处理器MCU、看门狗电路、振荡电路、三态门电路、锁存器、光电隔离电路及隔离电源组成；微处理器MCU通过控制线WDI和复位线RES与看门狗电路连接；微处理器MCU通过时钟信号线OSC1和...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁春生，刘宇怀，王伟艺，陈炜，陈利平，
申请(专利权)人：上海协同科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]