1.5 脈沖計數存儲
脈沖計數存儲器使用32k低功耗SRAM(IC3)IC61C256AH和后備電源形成一個斷電不丟失的數據存儲單元,使用數據鎖存器74HC373(IC2)和CPU的PC端口組成15位數據地址對IC3進行數據存儲操作。(見圖4)

圖4 脈沖計數存儲電路
1.6 看門狗控制
掉電自動保存部分使用MAX691CWE(IC8)作為電源管理,在系統有輔助供電的情況下保證IC3由主電源Vcc供電,當主電源掉電時則自動切換到后備電池供電方式。同時此芯片還兼有看門狗功能,在系統死機的極端情況下及時復位CPU,使系統快速恢復至受控狀態。(見圖5)

圖5 看門狗電路
1.7 光電隔離的輸入信號狀態采集
外部開關信號采集使用光耦(IC1,IC2只畫出其中四路)作電器隔離,光耦輸出端使用一個數據緩沖器74HC244(IC9)對光耦輸出信號進行緩沖后傳送到CPU的數據總線供CPU讀取。(見圖6)

圖6 信號狀態采集
1.8 電源部分
電源模塊采用PI公司的開關電源芯片,輸入范圍為AC/DC 80-270V,電源共有3路輸出,分別給CPU,12V電源輸出、通訊等部分電路提供電源。
2 軟件設計
軟件流程見圖7

圖7 軟件流程圖
3 產品特點
ARTU-P32采用DIN35mm導軌安裝。前端帶通信指示和信號運行通道指示2組指示燈,32個通道掃描一周僅需時間為1ms,每個輸入通道可以最大計數到4294967296,同時帶GPS校時功能,可實現電能計數的凍結、解凍等功能,在外部電源掉電后可以保證脈沖數據記錄一個月內不丟失。通信有兩路RS485接口,一路用于通用參數的設置及調試,另一路用于和上位機通訊。產品頂端設有撥碼開關窗口,可通過撥碼開關設置產品通訊地址和波特率。產品符合JB/T10388-2002《帶總線通信功能的智能測控節點產品通用技術條件》、GB/T7261-2000《繼電器及裝置基本試驗方法》和GB/T13729-2002《遠動終端設備》標準。
4 技術指標
產品主要技術指標詳見表1
表1
項 目
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指 標
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輸入回路/方式
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32路有源濕接點或無源干接點
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總線方式
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二線制半雙工RS485,ModBus—RTU協議
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總線容量
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≤32
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脈沖寬度
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≥10ms
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累積脈沖數(MAX)
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4294967296(四字節)
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外殼防護等級
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IP20
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電源
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DC24V或AC/DC200V
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電源功耗
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<5W
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5 應用案例
以計量32個電氣干線電能為例,電能表為DTM862-2型,一次方案見圖8(a),電能脈沖采集二次見圖8(b)。使用傳統的機械式電能表附帶脈沖接口,利用智能化的脈沖接收裝置實現遠程集中式抄表功能。

圖8
6 結束語
ARTU-P32遙脈單元于2007年12月在國家繼電保護及自動化設備質量監督檢驗中心測試,符合相關要求。該產品已在某油田供水供電公司、蘇州某稅務大廈、內蒙某煤礦等工程配電監控系統中得到應用,降低了投資成本,產生了較好的社會和經濟效益。
文章來源于:《低壓電器》2009年第18期。
參考文獻:
[1] 江蘇安科瑞電器制造有限公司.ARTU四遙單元安裝使用說明書,2008.07版.
[2] 任致遠,周中.電力電測數字儀表原理與應用指南,中國電力出版社,2007.
