[發(fā)明專利]一種基于集中器的IO拓展的輔助電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811488683.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110109379A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡建新;林華寶;陳清雷;徐才林;金自力;林冬;許世榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建網(wǎng)能科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司;國(guó)網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 康永輝

1.一種基于集中器的IO拓展的輔助電路，其特征在于, 所述的基于集中器的IO拓展的輔助電路設(shè)有微處理器單元、RS485通信單元、電源轉(zhuǎn)換單元、8路遙信接口單元、8路遙控接口單元、遙信告警單元、北斗定位單元、時(shí)鐘單元；微處理器單元分別與RS485通信單元、電源轉(zhuǎn)換模塊、8路遙信接口單元、8路遙控接口單元、遙信告警單元、北斗定位單元、時(shí)鐘單元通信連接, RS485通信單元接口通過(guò)探針與集中器I型輔助接線端子的RS485-I相連,遙信告警單元接口通過(guò)探針與集中器I型輔助接線端子的遙信1相連;北斗定位單元是將該貼片模塊焊接在電路板上與微處理器單元進(jìn)行通信連接;時(shí)鐘單元通過(guò)貼片芯片焊接在電路板上，通過(guò)I2C接口與微處理單元進(jìn)行通信連接;電源轉(zhuǎn)換模塊采用的AC-DC電源模塊，將整個(gè)模塊按插件的封裝形式安裝在電路板上進(jìn)行電源的轉(zhuǎn)換;電源轉(zhuǎn)換模塊外接火線以及零線, 火線連接過(guò)流過(guò)載保護(hù)電路, 過(guò)流過(guò)載保護(hù)電路以及零線連接EMC保護(hù)電路, EMC保護(hù)電路連接DC/DC模塊, DC/DC模塊,輸入電壓為85V~264V，輸出兩路隔離電壓，輸出主路5V電壓是供微處理單元使用，輔助5V電壓為供遙信接口單元與485通信單元使用的,外部電源接線采用類似國(guó)網(wǎng)II型采集器接線方式，即與外部電源連接線通過(guò)中間插頭過(guò)渡;電源線及RS-485線組的接插結(jié)構(gòu)件分公頭和母頭兩部分，母頭部分與模塊內(nèi)部直接相連，公頭部分與外部220V電源相連,該電源線束的接線方式是通過(guò)其公頭與母頭進(jìn)行安裝連接;RS485通信單元設(shè)有RS485芯片、隔離電路、保護(hù)電路,A線輸入及B線輸入與輸入保護(hù)電路相連接,輸入保護(hù)電路與RS485芯片相連接,RS485芯片與光耦隔離電路相連接, 光耦隔離電路與微處理器單元連接,RS485通信單元接口通過(guò)探針與集中器I型輔助接線端子的RS485-I相連;RS485通信接口滿足《Q GDW1354 - 2013智能電能表功能規(guī)范》要求，RS485接口和模塊內(nèi)部電路實(shí)行電氣隔離，并有實(shí)效保護(hù)電路。RS485接口滿足DL/T645-2007電氣要求，并能耐受交流電壓380V, 2min不損壞。并且RS485接口通信速率可設(shè)置，標(biāo)準(zhǔn)速率為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps，缺省值為2400bps。通信時(shí)間較快，模塊上電完成后，2S內(nèi)可以使用RS485接口進(jìn)行通信;遙控接口單元設(shè)有光耦隔離電路、驅(qū)動(dòng)電路、觸點(diǎn)保護(hù)電路,微處理器單元連接光耦隔離電路, 光耦隔離電路連接驅(qū)動(dòng)電路, 驅(qū)動(dòng)電路連接觸點(diǎn)保護(hù)電路,遙控接口單元由獨(dú)立的4路轉(zhuǎn)換和4路常開(kāi)組成，觸點(diǎn)電路采用的是組換型的繼電器，若發(fā)生閉合，引發(fā)觸點(diǎn)與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。繼電器觸點(diǎn)容量可達(dá)到2A/30VDC，5A/250VAC，并且具有較長(zhǎng)的耐久性，使用的次數(shù)可達(dá)到10萬(wàn)次以上,該遙控接口單元與主電路隔離電壓達(dá)到2000v以上，在EMC實(shí)驗(yàn)中，電快速瞬變脈沖群抗擾度3級(jí)（±1KV），浪涌抗擾度2級(jí)（±1KV）。并且可承受的拔插次數(shù)在1000以上;遙信接口單元具有EMC保護(hù)的8路接口，與主電路隔離電壓可達(dá)到2000V以上，接口可承受的拔插次數(shù)可達(dá)到1000次以上；遙信告警采用繼電器輸出控制，如果8路遙信有變位，則遙信告警會(huì)接通，請(qǐng)求遙信變位事件；查詢完畢繼電器斷開(kāi)。遙信告警接口通過(guò)探針與集中器I型輔助接線端子的遙信1相連;遙信告警單元采用型號(hào)為HFD23-005-1ZS繼電器輸出控制,為電源轉(zhuǎn)換模塊是采用型號(hào)為WAB03BDI-0505的AC-DC電源模塊，輸出兩路隔離電壓，分別是主電源5V和輔助電源5V是供遙信及RS485通信使用;主電源5V再通過(guò)NCV1117ST33T3G進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，將5V電壓轉(zhuǎn)換成3.3V，供微處理單元與時(shí)鐘單元使用,8路遙信接口單元采用的是間距5.08mm的插件端子,RS485通信單元采用是低功耗的型號(hào)為SN65HVD3082ED的通信芯片，北斗定位單元采用的北斗模塊型號(hào)為L(zhǎng)76B，時(shí)鐘單元采用的型號(hào)為RX-8025T的時(shí)鐘芯片，采用的I2C-BUS總線接口,8路遙控接口單元設(shè)有光耦隔離電路、驅(qū)動(dòng)電路、觸點(diǎn)電路,其中光耦隔離部分使用的芯片型號(hào)為PC817,驅(qū)動(dòng)電路使用的芯片型號(hào)為ULN2003AN，觸點(diǎn)電路采用的繼電器型號(hào)為HFD23-005-1ZS,微處理單元采用基于8位框架結(jié)構(gòu)的微控制器STM8SX07C;485通信單元、遙信接口單元與上行的集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接。