双mcu彩显通用型微机保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统中的配电网自动化领域，尤其涉及一种新型的双MCU彩显通用型微机保护装置。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，微机保护装置发挥着越来越重要的作用，其中线路保护、电容器保护、变压器保护、电动机保护装配数量占绝大多数。
[0003]市场上通常情况是分别为这四种保护功能单独设计一种保护装置一一线路保护装置、电容器保护装置、变压器保护装置、电动机保护装置，这种方案使得设计、生产、调试、维护效率低下。
[0004]还有一种较为先进的设计方案，它是综合了线路保护、电容器保护、变压器保护、电动机保护特性的通用型装置，部分地解决了效率低下的问题，但是因为单颗MCU的功能、资源限制，实际使用中并不能完全替代四种单一功能的保护装置。同时，随着配电网自动化领域的持续升级，多网口、多串口已逐步成为微机保护装置的标准配置，这就进一步增加了单一 MCU的功能负担，以至在多功能、多负载的情况下出现各种难以预料的故障。解决这个问题显得十分重要。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有多种保护功能、能满足现代电力系统中微机保护装置正常工作的双MCU彩显通用型微机保护装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种双MCU彩显通用型微机保护装置，它包括人机界面及通信模组、微机保护模组和电源模组，所述的人机界面及通信模组包括控制模块
1、通信对时模块、人机界面模块，所述的微机保护模组包括控制模块n、AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块，所述的电源模组包括电源模块，所述控制模块I包括微控制器
1、二级电源I，所述控制模块Π包括微控制器Π、二级电源Π，所述控制模块I连接并控制所述通信对时模块、人机界面模块，所述控制模块Π连接并控制所述AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块，所述控制模块I与所述控制模块Π连接并通讯，所述电源模块连接所述控制模块1、通信对时模块、人机界面模块、控制模块n、AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块并为之供电。
[0007]所述控制模块I还包括时钟电路，所述微控制器I包括中央处理器CPU、通用输入输出端口 GP1、多个异步串行端口、以太控制器、FLASH存储器、时钟模块、内部看门狗WATCHDOG，所述二级电源I提供3.0V电源，用于驱动微控制器I和人机界面模块，所述通信对时模块包括两路串口转以太网模块、两路RS232/485串口模块、一路IRIGB对时模块和二级电源，所述通信对时模块通过多路串口直接与所述微控制器I连接，所述人机界面模块包括液晶模块、LED指示模组和键盘模块，所述LED指示模组由多个LED组成，直接由微控制器I
(11)GP10 口驱动，所述键盘模块采用FPC薄膜按键工艺，键盘模块可以让操作人员输入各种参数，实现人机交互功能，所述控制模块Π还包括时钟电路、大容量存储器和测频电路，所述微控制器π包括中央处理器CPU、模数转换器ADC、通用输入输出端口 GP1、串行端口 SP1、异步串行端口、FLASH存储器、时钟模块、内部看门狗WATCHDOG，微机保护装置的保护逻辑及运算功能均由微控制器Π完成，所述二级电源Π提供3.3V电源，用于驱动微控制器Π、AD采样及直流量输出模块(5)、开入模块(6)和开出模块(7)，所述时钟电路为装置提供时钟，所述大容量存储器用于存储事件记录、录入波形数据，所述测频电路用于检测采样信号频率，所述AD采样及直流量输出模块包含多达16路模拟量采集及2路直流量输出，所述开入模块可同时接入多达20路开关量，所述开出模块可支持多达10路继电器空节点输出，所述电源模块将外部交直流电源220V转换成内部直流24V和5V电压，连接其他功能模块供电。
[0008]所述人机界面模块中采用大屏幕低功耗彩色液晶显示界面，所述大屏幕低功耗彩色液晶采用与控制模块同等的3.0V电源驱动，接收来自所述微控制器I的显示命令，可以显示各种参数数据及波形图、向量图和警示信号，结合键盘模块可以让操作人员输入各种参数，实现人机交互功能。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型它包括人机界面及通信模组、微机保护模组和电源模组，所述的人机界面及通信模组包括控制模块1、通信对时模块、人机界面模块，所述的微机保护模组包括控制模块n、AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块，所述微控制器I主要完成通信、对时和人机交互等功能的控制、管理;所述微控制器Π主要完成AD采样、保护逻辑实现、开入开出等微机保护功能的控制、管理。用户可在配置菜单中设定，运行时装置根据设定选择对应的保护算法进行故障判断并快速将保护命令送到开出模块做保护操作，同时，将故障情况通过通信模块发送到调度中心，运行人员可使用人机界面查看设置定值、参数，查看历史数据、故障数据。由于控制模块1、控制模块Π分别包括微控制器并分别管理和控制各自所在模组工作，较单一微控制器全面管理和控制所有模组工作显出资源增强很多，加之使用了大屏幕低功耗彩色液晶显示界面，所以本实用新型是一种具有多种保护功能、能满足现代电力系统中微机保护装置正常工作的双MCU彩显通用型微机保护装置。同时，由于采用了双微控制器的硬件结构，可采用二级电源Π和二级电源I两种电源等级，使得人机界面及通信模组可以选用特殊二级电源I，选择彩显液晶更方便和更低功耗;使得微机保护模组继续选用常规二级电源Π，保证了采样的范围和测试精度。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型电路原理结构方框示意图；
[0011]图2是本实用新型微控制器I(Il)和二级电源1(12)电路示意图；
[0012]图3是本实用新型微控制器Π(41)和二级电源Π (42)电路示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1至图3所示，本实用新型它包括人机界面及通信模组A、微机保护模组B和电源模组C，所述的人机界面及通信模组A包括控制模块I1、通信对时模块2、人机界面模块3，所述的微机保护模组B包括控制模块II4、AD采样及直流量输出模块5、开入模块6、开出模块7，所述的电源模组C包括电源模块8，所述控制模块Il包括微控制器111、二级电源112，所述控制模块Π 4包括微控制器Π 41、二级电源Π 42，所述控制模块11连接并控制所述通信对时模块2、人机界面模块3，所述制模块Π 4连接并控制所述AD采样及直流量输出模块5、开入模块6、开出模块7，所述控制模块11与所述制模块Π 4连接并通讯，所述电源模块8连接所述控制模块Il、通信对时模块2、人机界面模块3、控制模块Π 4、AD采样及直流量输出模块5、开入模块6、开出模块7并为之供电。
[0014]所述控制模块Il还包括时钟电路，所述微控制器I 11包括中央处理器CPU、通用输入输出端口 GP1、多个异步串行端口、以太控制器、FLASH存储器、时钟模块、内部看门狗WATCHDOG，所述二级电源112提供3.0V电源，用于驱动微控制器I 11和人机界面模块3，所述通信对时模块2包括两路串口转以太网模块、两路RS232/485串口模块、一路IRIGB对时模块和二级电源，所述通信对时模块2通过多路串口直接与所述微控制器Ill连接，所述人机界面模块3包括液晶模块、LED指示模组和键盘模块，所述LED指示模组由多个LED组成，直接由微控制器I11GP10 口驱动，所述键盘模块采用FPC薄膜按键工艺，键盘模块可以让操作人员输入各种参数，实现人机交互功能，所述控制模块Π 4还包括时钟电路、大容量存储器和测频电路，所述微控制器Π 41包括中央处理器CPU、模数转换器ADC、通用输入输出端口 GP1、串行端口 SP1、异步串行端口、FLASH存储器、时钟模块、内部看门狗WATCHDOG，微机保护装置的保护逻辑及运算功能均由微控制器Π 41完成，所述二级电源Π 42提供3.3V电源，用于驱动微控制器Π 41、AD采样及直流量输出模块5、开入模块6和开出模块7。所述时钟电路为装置提供时钟，所述大容量存储器用于存储事件记录、录入波形数据，所述测频电路用于检测采样信号频率，所述AD采样及直流量输出模块5包含多达16路模拟量采集及2路直流量输出，所述开入模块6可同时接入多达20路开关量，所述开出模块7可支持多达10路继电器空节点输出，所述电源模块8将外部交直流电源220V转换成内部直流24V和5V电压，连接其他功能模块供电。
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