一种基于R485总线的配电控制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，包括：单片机、信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块、智能断路器，所述单片机分别连接信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块，所述输出执行电路连接智能断路器。本发明专利技术一种基于R485总线的配电控制设备在很大程度上提高了测试效率、增强了测试人员的安全性、降低了开发验证成本。

【技术实现步骤摘要】
—种基于R485总线的配电控制设备
本专利技术涉及一种配电控制设备，具体涉及一种基于R485总线的配电控制设备。
技术介绍
在飞机系统集成验证的过程中一般会连接多个UUT (被测试模块)，如图1所示，每个UUT都由一个配电控制模块来控制电源的通、断，而配电控制模块可以通过R485总线受主控计算机控制。RS-485具有如下特点:RS-485的数据最高传输速率为10Mbps ;RS_485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好；RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米(理论上的数据，在实际操作中，极限距离仅达1200米左右)，RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。随着民用飞机和军机的发展，飞机系统越来越高度集成化、系统化。在飞机系统集成验证的设备配电控制中，越来越要求自动化、软件驱动方式。传统硬开关方式已经不适合，继电器方式虽然可以软件编程控制，但连接方式过于复杂。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于R485总线的配电控制设备。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案:一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，包括:单片机、信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块、智能断路器，所述单片机分别连接信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块，所述输出执行电路连接智能断路器。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括显示电路，所述单片机连接所述显示电路。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括扩展EEPR0M，所述单片机连接所述扩展EEPROM。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括时钟电路，所述单片机连接所述时钟电路。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括看门狗电路，所述单片机连接所述看门狗电路。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，所述单片机采用三菱系列单片机M30201。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，所述R485接口电路包括MAX1480芯片，单片机M30201的P3.4脚与MAX1480芯片的DE脚之间通过74HC86实现反相控制；单片机M30201的R0脚外接上拉电阻。前述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，所述上拉电阻为3kΩ。本专利技术的有益之处在于:本专利技术一种基于R485总线的配电控制设备在很大程度上提高了测试效率、增强了测试人员的安全性、降低了开发验证成本。【附图说明】图1是现有UUT配电控制示意图；图2是本专利技术一种基于R485总线的配电控制设备结构框架示意图；图3是本专利技术一种基于R485总线的配电控制设备的R485接口电路示意图；图4是本专利技术一种基于R485总线的配电控制设备查询发送处理程序流程图；图5是本专利技术一种基于R485总线的配电控制设备接收中断处理程序流程图；图6是本专利技术一种基于R485总线的配电控制设备CRC校验码产生流程图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。参照图1所示，本专利技术充分利用了 R428总线，在连线上简单，配电控制设备中采用单片机系统，内置控制软件支持高度自动化编程控制。在飞机系统集成验证系统中利用本专利技术组建的配电控制系统整体结构是基于Rs-485总线的。配电自动化控制系统由配电控制设备、主控计算机和Rs-485控制网络3部分构成。在飞机系统集成验证系统中利用本专利技术组建的配电控制系统整体结构是基于Rs-485总线的配电自动化控制系统由配电控制设备、主控计算机和Rs-485控制网络3部分构成。配电控制设备是直接面向运行现场的智能节点，其核心控制器件配电控制设备，主要功能是采集现场电流、电压、频率及功率因素等数值，按照一定的控算方法对配电控制回路的断路器进行控制操纵；将现场检测到的电流、电压、断路器分合闸状态等信息通过Rs-485总线通讯网络传送至监控机，并实时处理监控机下传的远控分/合闸等各种命令。主控计算机的主要功能是对现场智能节点的运行参数进行实时检测，获得现场运行数据，监测系统状态异常，并根据故障信息发出相应的报警信号；以友好的图形界面直观指示当前各智能断路器的运行状况及参数信息；实现故障记录治理，并实现远程控制智能断路器分/合闸功能。Rs -485控制网络部分主要由Rs-485通讯接口、通讯介质、接口电路、Modbus通讯协议及相应的通讯软件组成。Rs-485通讯接口实现智能节点与主控计算机之间的串行连接；ModbuS通讯协议制定了消息域格式和内容的公共格式，为智能节点与主控计算机之间提供通讯规约；通讯介质为双绞线，负载连接在A、B线之间。一、配电控制设备设计:配电控制设备在自动控制系统中需完成现场数据采集和处理、控制器各执行器件的控制及与远程主控计算机之间的通讯等主要工作，其结构框图如图2所示。考虑到可靠性、性价比等因素，配电控制设备CPU采用三菱系列单片机M30201。配电控制设备设计采用结构化设计方法，包括四大部分:RS-485通讯接口电路部分、电源治理部分、信号输出执行部分、I/O接口部分。其中I/O接口部分包括现场数据采集、键盘输进与显示和执行器的控制信号输出等工作。二:配电控制设备Rs-485接口电路设计:在飞机系统集成验证过程中，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。固然Rs-485接口采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超过Rs-485接收器的极限接收电压，即大于+12V或小于-7V时，接收器就无法正常工作，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。为消除此题目，增强配电控制设备在通讯中的抗干扰能力，本设计采用二次集成芯片MAX1480进行信号隔离，接口电路如所示。本设计的异步通讯数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实现握手。为防止干扰信号误触发R0 (接收器输出)产生负跳变，使接收端MCU进进接收状态，在R0脚外接3k Ω上拉电阻；P3.4与DE脚之间通过74HC86实现反相控制，以防止MCU上电时对总线的干扰。上拉电阻如图3所示的R1。三、配电控制设备单片机驻留软件设计本设计采用Modbus通讯协议的RTU通讯模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。网络设备不断侦测网络总线，包括停顿间隔时间内。当第一个域(地址域)接收至IJ，每个设备都进行解码以判定是否发往自己的。一个典型的消息帧如下所示:起始位设备地址功能代码数据CRC校验结束符。主控计算机通过将要联络的配电控制设备的地址放进消息中的地址域来选通配电控制设备。当配电控制设备发送回应消息时，它把自己的地址放进回应的地址域中，以便主控计算机知道是哪一个设备做出回应。地址0是用作广播地址，以使所有的配电控制设备都能熟悉。当消息从主控计算机发往配电控制设备时，功能代码域将告之配电控制设备需要执行哪些行为。在这里主要使用到2种功能码，03H:读寄存器数据；06H:写寄存器数据。读寄存器的内容包括开关分/合闸状态、当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，包括：单片机、信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块、智能断路器，所述单片机分别连接信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块，所述输出执行电路连接智能断路器。

【技术特征摘要】
1.一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，包括:单片机、信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块、智能断路器，所述单片机分别连接信号采用电路、输出执行电路、R485接口电路、电源处理模块，所述输出执行电路连接智能断路器。2.根据权利要求1所述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括显示电路，所述单片机连接所述显示电路。3.根据权利要求2所述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括扩展EEPROM，所述单片机连接所述扩展EEPROM。4.根据权利要求3所述的一种基于R485总线的配电控制设备，其特征在于，还包括时钟电路，所述单片机连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小华，夏高明，林永章，兰积钱，
申请(专利权)人：江苏锐天信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：