[發明專利]一種直流電源監控單元及其控制方法

在審

• 申請號: 201410801529.3
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN105790250A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 鄧守利;季曉麗;萬堅
• 申請（專利權）人: 上海歐天電氣有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及直流電源控制技術領域，具體說是一種直流電源監控單元及其控制方法。

背景技術

直流屏是直流操作電源系統的簡稱，通用名為智能免維護直流電源屏，簡稱直流屏。直流屏主要為配電室中的高壓柜等設備提供不間斷的直流電源，是變電所中不可或缺的設備之一。直流操作電源系統通常由監控單元、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元等組成。現有的監控單元主要有液晶按鍵式，單色觸摸式，或PLC加觸摸屏三種。液晶式功能單一，控制功能不完善；單色觸摸式功能完善，但其核心單片機均為老式51系列，穩定性差；PLC加觸摸屏式功能完善，可靠性稍高，但其價格昂貴，不易普及。

本發明為基于昆侖通態觸摸屏的直流操作電源監控單元，觸摸屏具有高速強大的數據處理功能，且價格低廉，性價比很高。觸摸屏本身兼具畫面顯示和數據處理功能，比液晶式監控功能完善；比單色觸摸式監控色彩豐富，性能穩定；比PLC加觸摸屏式監控價格低，性價比高。

發明內容

針對上述情況，本發明提供一種直流電源監控單元及其控制方法，利用嵌入式MCGS組態軟件的實時數據庫和運行策略功能，設計操作畫面和控制流程，并對系統數據進行分別處理。觸摸屏和充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元等下位機進行通訊，根據各下位機傳輸來的數據對整體直流電源系統進行綜合控制。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

直流電源監控單元，包括觸摸屏、充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元，觸摸屏上有通訊口COM為DB9串口，內部9腳分為COM1和COM2，其中以RS232為通訊方式的第2、3、5腳組成COM1，這三腳分別對應RXD、TXD、GND；以RS485為通訊方式的第7、8腳組成COM2，第7、8腳分別對應485A、485B；COM1負責和上位機通訊，將觸摸屏讀到的數據及各數據相關狀態上傳至上位機，在中控室就可看到直流電源系統的整個運行狀況；COM2分別和充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元相連接以實現通訊。

直流電源監控單元的設置、安裝和控制原理：

充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元均以標準MODBUS協議通訊，并將觸摸屏通訊參數設置相同均為：RS485模式，波特率9600，字符格式采用奇校驗位、8位數據位、1位停止位的異步串行通訊格式，使每種下位機對應不同地址，通訊時不會造成數據混亂。將所有下位機通訊口的485A、485B分別并聯再接至觸摸屏的通訊口COM里的COM2的第7、8兩腳，觸摸屏利用其COM2口分別讀取充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元等下位機的數據，并向下位機發送命令。各下位機和觸摸屏的通訊設置在觸摸屏軟件MCGS的設備窗口里，分別添加下位機，在各下位機對應的設備編輯窗口里可設置通訊參數、通訊地址等，在右側一半的通道地址里設置下位機里各個變量在該下位機里的地址，在連接變量一欄和觸摸屏里新建的變量一一對應，如圖3，這樣下位機里的數據通過各自通道和觸摸屏里的變量相聯系，就實現了觸摸屏和各下位機的數據交換通訊。

本發明的控制步驟為：

A充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元分別采集各自的數據信息；

B步驟A中采集到的外部數據信息經設備窗口傳輸到實時數據庫儲存；

C由MCGS組態軟件對實時數據庫中充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元的相應數據調用到運行策略中進行分析運算得出控制結論，并分別傳輸給下位機控制指令，以控制充電模塊、交直流采集單元、電池巡檢單元、絕緣檢測單元、開關量單元修正、調整或者報警。

其中，MCGS組態軟件對充電模塊的調用和分析具體為：周期性的進行掃描、判斷充電模塊數據，將均充或浮充電壓及限流值發給充電模塊，再從充電模塊讀取輸出電壓、輸出電流等，判斷輸出電壓是否符合命令要求，判斷電流是否過大，如果超限就及時修正。

其中，MCGS組態軟件對交直流采集單元的調用和分析具體為：讀取數據，從交直流采集單元里讀取交流電壓、電流值，三種直流的電壓、電流值，系統正負極對地的電壓、絕緣電阻值等，將讀取到的數據分類送到畫面顯示，或送至運行策略進行運算比對，當有數值超限時觸摸屏驅動自身蜂鳴器或外接報警器及時進行聲光報警。