一種電力自動(dòng)化設(shè)備中的開關(guān)量遠(yuǎn)距離傳輸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種開關(guān)量遠(yuǎn)距離傳輸裝置，具體設(shè)及一種電力自動(dòng)化設(shè)備中的開關(guān) 量遠(yuǎn)距離傳輸裝置，屬于微處理器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)中，常常會(huì)遇到遠(yuǎn)程開關(guān)量的輸入問題。開關(guān)量進(jìn)行長(zhǎng)距 離傳輸時(shí)，一方面容易受到外界的電磁干擾，導(dǎo)致傳輸信號(hào)發(fā)生崎變或失真；另一方面開關(guān) 量通過長(zhǎng)電纜單端接入微處理器，由于電纜的線路阻抗與電壓降，限制了該電纜的距離。開 關(guān)量輸入模塊的電壓等級(jí)有：直流5￥、12￥、24￥、48￥、60￥等；交流110￥、22(^等。選擇時(shí)主 要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸出設(shè)備與輸入設(shè)備之間的距離來考慮。一般5V、12V、24V用于傳輸距離 較近場(chǎng)合，如5V輸入模塊最遠(yuǎn)不得超過10米。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)選用輸入電壓等級(jí)較高的模 塊。因而，開關(guān)量信號(hào)的輸入距離一般都限制在500mW內(nèi)，超過500m時(shí)應(yīng)采用無線模塊、 光纖通訊等方式。但是，無線模塊、光纖通訊等方式成本太高，不適用于只傳輸少數(shù)開關(guān)量 的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0003] 采用RS485總線作為開關(guān)量信號(hào)的傳輸信道，可W增大開關(guān)量信號(hào)的傳輸距離， 在通常的RS485總線應(yīng)用方式中，信號(hào)輸出設(shè)備端與輸入設(shè)備端均需有微處理器，而當(dāng)信 號(hào)輸出設(shè)備端的開關(guān)量很少時(shí)（例如只有一路開關(guān)信號(hào)），用微處理器控制RS485通訊，一 方面會(huì)增加設(shè)備成本，另一方面因?yàn)槲⑻幚砥魇闺娐窂?fù)雜數(shù)倍，又需要在微處理器中寫入 軟件，所W也會(huì)大大增加維護(hù)成本，而如果不采用微處理器，則無法實(shí)現(xiàn)RS485的信息傳遞 功能，此問題一直困擾著技術(shù)人員，無法得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的；本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電力自動(dòng)化設(shè)備中 的開關(guān)量遠(yuǎn)距離傳輸裝置，有效抑制外界干擾信號(hào)，提高傳輸質(zhì)量，大大提高開關(guān)量信號(hào)的 傳輸距離。
[0005] 技術(shù)方案；本發(fā)明所述的一種電力自動(dòng)化設(shè)備中的開關(guān)量遠(yuǎn)距離傳輸裝置，包括 信號(hào)輸出設(shè)備和信號(hào)輸入設(shè)備，所述信號(hào)輸出設(shè)備和所述信號(hào)輸入設(shè)備通過電纜雙向通信 連接，其中，所述信號(hào)輸出設(shè)備包括開關(guān)K、信號(hào)發(fā)生器、脈沖控制器和輸出端RS485巧片， 所述信號(hào)發(fā)生器包括產(chǎn)生兩種不同頻率信號(hào)的CD4060巧片A6、與口A2、或口A3和或 口A4,所述CD4060巧片A6的化Hz頻率輸出端口Q5和所述開關(guān)K的非接地端分別與所述 與口42的兩個(gè)輸入端口連接，所述〔04060巧片46的512化頻率輸出端口96和所述開關(guān)1( 的非接地端分別與所述或口A3的兩個(gè)輸入端口連接，所述與口A2的輸出端口和所述或口 A3的輸出端口分別與所述或口A4的輸入端口連接，所述或口A4的輸出端口與所述輸出端 RS485巧片的發(fā)送端口DI連接； 所述脈沖控制器包括第一單穩(wěn)態(tài)電路、第二單穩(wěn)態(tài)電路、非口A5和或口A1，所述第一 單穩(wěn)態(tài)電路的輸入端與所述開關(guān)K的非接地端連接，所述第二單穩(wěn)態(tài)電路的輸入端通過所 述非口A5與所述開關(guān)K的非接地端連接，所述第一單穩(wěn)態(tài)電路的輸出端與所述第二單穩(wěn)態(tài) 電路的輸出端分別與所述或口A1的輸入端口連接，所述或口A1的輸出端口與所述輸出端 RS485巧片的控制端口RE和DE連接； 所述信號(hào)輸入設(shè)備包括輸入端RS485巧片和微處理器，所述輸入端RS485巧片的接收 端口R0、控制端口RE和DE、發(fā)送端口DI分別與所述微處理器連接，所述輸入端RS485巧片 的接收端口R0用于接收所述信號(hào)輸出設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)并轉(zhuǎn)發(fā)至所述微處理器，所述輸 入端RS485巧片的控制端口RE和DE用于控制所述輸入端RS485巧片處于接收狀態(tài)或者發(fā) 送狀態(tài)，所述輸入端RS485巧片的發(fā)送端口DI用于發(fā)送反饋信號(hào)至所述信號(hào)輸出設(shè)備。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，還包括連接于電纜上的防護(hù)電路，所述防護(hù)電 路包括自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲巧、降壓電路1和降壓電路2，所述自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1 和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F2分別串聯(lián)于所述電纜上，所述降壓電路1并聯(lián)于所述自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1 和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲巧的一端，所述降壓電路2并聯(lián)于所述自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲 巧的另一端；所述降壓電路1包括半導(dǎo)體放電管G1、半導(dǎo)體放電管G2和半導(dǎo)體放電管G3， 所述半導(dǎo)體放電管G2和半導(dǎo)體放電管G3并聯(lián)后與所述半導(dǎo)體放電管G1串聯(lián)；所述降壓電 路2包括TVS二極管G4、TVS二極管G5和TVS二極管G6,所述TVS二極管G5和TVS二極 管G6并聯(lián)后與所述TVS二極管G4串聯(lián)。上述防護(hù)電路當(dāng)承受瞬變電壓和浪涌時(shí)，其工作 阻抗立即將至很低的導(dǎo)通值，允許大電流通過，并將電壓猜位到預(yù)定水平，從而有效地保護(hù) 電子線路中的元器件，防止其被燒毀或損壞。
[0007] 進(jìn)一步地，所述電纜為帶屏蔽層的雙絞線，使傳輸線路的阻抗小，減少傳輸介質(zhì)對(duì) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，并且使線路連接可靠。
[000引再進(jìn)一步地，所述第一單穩(wěn)態(tài)電路與所述第二單穩(wěn)態(tài)電路的電路結(jié)構(gòu)相同，其中 所述第一單穩(wěn)態(tài)電路包括肥555巧片A8、電容C2、電阻R2、電阻R6和電容C6,所述電容C2 和電阻R2組成微分電路，所述電容C2的腳1與所述開關(guān)K的非接地端連接，所述電容C2 的腳2與所述肥555巧片A8的腳T、腳TH和腳DIS連接，并且，所述電容C2的腳2與所述 電容C6連接后接地；所述電阻R2與所述電阻R6并聯(lián)后，一端與所述電容C2的腳2連接， 另一端與所述肥555巧片A8的腳R和腳VCC連接。
[0009] 再進(jìn)一步地，所述信號(hào)輸出設(shè)備還包括去抖動(dòng)電路，所述去抖動(dòng)電路包括電阻R0、 電容C1和電阻R1，所述電阻R0與所述電容C1串聯(lián)后，一端接地，另一端與所述開關(guān)K的非 接地端連接；所述電阻R1的一端與電源連接，另一端與所述開關(guān)K的非接地端連接，上述去 抖電路可W消除開關(guān)K在閉合與斷開過程中的抖動(dòng)。
[0010] 再進(jìn)一步地，所述信號(hào)輸出設(shè)備還包括去毛刺電路，所述去毛刺電路包括電容C3 和電阻R3,所述電容C3的一端與所述輸出端RS485巧片的接收端口R0連接，其另一端接 地；所述電阻R3的一端與所述輸出端RS485巧片的接收端口R0連接，其另一端與電源連 接，上述去毛刺電路可W濾除RS485總線上受到電磁干擾出現(xiàn)的小毛刺。
[0011] 再進(jìn)一步地，所述信號(hào)輸出設(shè)備還包括指示電路，所述指示電路包括發(fā)光二極管 D1，所述發(fā)光二極管D1的一端與所述輸出端RS485巧片的接收端口R0連接，其另一端與電 源連接，當(dāng)接收端收到低電平信號(hào)時(shí)，發(fā)光二極管D1亮，用W指示開關(guān)K是否發(fā)生了變位。
[0012] 再進(jìn)一步地，所述信號(hào)輸入設(shè)備還包括光電禪合器0C，所述光電禪合器0C的一端 與所述輸入端RS485巧片的接收端口R0連接，其另一端與所述微處理器連接，上述光電禪 合器OC隔離RS485總線上的電磁干擾，消除噪聲并且防止電流在兩通信端之間流動(dòng)，防止 瞬態(tài)尖峰在系統(tǒng)內(nèi)部的破壞性傳播。
[0013] 有益效果；本發(fā)明提供的一種電力自動(dòng)化設(shè)備中的開關(guān)量遠(yuǎn)距離傳輸裝置，采用 RS485總線作為開關(guān)量信號(hào)輸入信道，抑制外界干擾信號(hào)，提高傳輸質(zhì)量，由于開關(guān)量信號(hào) 采用低頻信號(hào)傳輸，可W在相同條件下大大提高其傳輸距離；本發(fā)明通過在輸入設(shè)備端增 加光電隔離設(shè)備及采取相應(yīng)的防抖動(dòng)措施，保證通訊正確率，可W確保開關(guān)量信號(hào)在3000m 長(zhǎng)度的帶屏蔽雙絞線化56mm/24AWG)上無誤碼傳輸；本發(fā)明采用RS485收發(fā)自動(dòng)轉(zhuǎn)換電 路，可W省去輸出設(shè)備端的微處理器，且由于RS485具有雙向通訊功能，可W將輸入設(shè)備接 收到的狀態(tài)反饋至輸出設(shè)備端。
【附圖說明】
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