CN101212129B - 电力开关柜智能控制器的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电力开关柜智能控制器，控制器将探测人体红外传感器，温、湿度传感器，分合闸回路电压、电流信号，回路状态信号以及外部开关信号量输入电路经采样后输入单片机，单片机处理后经驱动电路由继电器控制电力开关柜动作，同时设置有报警信号输出、语音提示输出和显示输出，及温、湿度控制和远程通讯电路。本发明结合了电力智能仪表的所有功能，具有显示工作参数、语音提示、远程通讯、人体感应等多种功能；扩展功能采用模块化，可通过机械定位连锁装置快速进行安装，定位准确、安装可靠，简化了安装和维护；提供了RS485接口和CAN接口，可灵活适应不同用户的需求。

Description

电力开关柜智能控制器的控制方法 

技术领域

本发明涉及一种控制器，特别涉及一种电力开关柜智能控制器。 

背景技术

电力开关柜是配电系统中应用最广泛的设备，智能控制器作为一种综合型智能控制电力开关柜，将传统的模拟量、开关量控制转换为精确的数字量控制，提供数据接口，通过网络化通讯，达到远程管理的目的。 

发明内容

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种电力开关柜智能控制器，控制器将探测人体红外传感器，温、湿度传感器，分合闸回路电压、电流信号，回路状态信号以及外部开关信号量输入电路经采样后输入单片机，单片机处理后经驱动电路由继电器控制电力开关柜动作，同时设置有报警信号输出、语音提示输出和显示输出，及温、湿度控制和远程通讯电路。 

所述的红外传感器为模拟量采样电路，具有0～5V电压采样、0～5A电流采样；所述的分合闸回路状态信号、温、湿度传感器为数字量采样电路，具有4～20mA或0～20mA电流采样。 

所述的远程通讯电路，其采用RS485模块和CAN模块与主计算机连接通讯。 

一种电力开关柜智能控制器的控制方法有如下过程： 

1)系统自检； 

2)系统功能参数设定； 

3)系统程序调度； 

4)关机结束。 

其中，系统自检过程步骤如下： 

1)判断外部EPROM存储数据有无乱码，正常，转第3)步 

2)不正常，报警输出； 

3)判断触摸屏通讯是否正常，正常，转第5步； 

4)不正常，报警输出； 

5)判断CAN通讯模块是否正常；正常，转第7)步； 

6)不正常，报警输出； 

7)判断RS485通讯模块是否正常；正常，转第9)步； 

8)不正常，报警输出； 

9)判断功能选择开关是设定状态还是运行状态； 

10)为设定状态，则进入系统设定程序的入口； 

11)为运行状态，则进入系统进程调度程序的入口。 

所述的系统设定程序的步骤如下： 

1)进入系统设定程序的入口； 

2)查询触摸屏指令； 

3)接收指令； 

4)分析指令； 

5)判断是参数设定还是设定终止； 

6)为参数设定，则将参数值送入参数对应的EPROM的地址，返回第3)步； 

7)指令输出，改变继电器状态，改变功能开关状态。 

所述的系统进程调度程序的步骤如下： 

1)进入系统进程调度程序的入口； 

2)判断进程池中最高的优先级； 

3)为中断程序，进程数+1，进入中断程序的入口；否，下一步； 

4)为数据采集，进程数+1，进入数据处理程序的入口；否，下一步； 

5)为变量计算，进程数+1，进入变量计算程序的入口；否，下一步； 

6)为状态寄存，进程数+1，进入状态寄存程序的入口；否，下一步； 

7)为系统监视恢复，进入系统监视程序的入口；否，返回第2)步。 

本发明的优越功效在于： 

1)本发明结合了电力智能仪表的所有功能，具有显示工作参数、语音提示、远程通讯、人体感应等多种功能； 

2)本发明的扩展功能采用模块化，可通过机械定位连锁装置快速进行安装，定位准确、安装可靠，简化了安装和维护； 

3)本发明提供了RS485接口和CAN接口，可灵活适应不同用户的需求； 

4)有利于我国配电系统自动化程度的提高。 

附图说明

图1为本发明的原理方框图； 

图2为本发明的主程序流程图； 

图3为本发明系统自检程序的流程图； 

图4为本发明系统设定程序的流程图； 

图5为本发明系统调度程序的流程图； 

图6为本发明系统中断处理程序的流程图； 

图7为本发明变量计算程序的流程图； 

图8为本发明系统监视恢复程序的流程图； 

图中标号说明 

1-单片机； 

2-人体红外传感器信号； 

21-电压采样电路；        22-电流采样电路； 

3-回路状态信号和三相带电信号； 

32-外部开关量输入电路； 

41-分合闸回路电压、电流信号； 

42-温度、湿度信号；        43-电流采样电路； 

5-显示输出；               51-RS232通讯电路； 

6-报警输出；               61-继电器信号输出电路； 

7-语音报警输出；           71-语音信号电路； 

8-温、湿度控制；           81-温、湿度控制信号输出电路； 

9-远程通讯电路； 

91-CAN模块；               92-RS485模块； 

100-系统自检程序；         200-系统设定程序； 

300-系统调度程序；         301-系统中断处理程序； 

302-变量计算程序；         303-系统监视恢复程序。 

具体实施方式

请参阅附图所示，对本发明作进一步地描述。 

如图1所示，本发明提供了一种电力开关柜智能控制器，控制器将探测人体红外传感器2，温、湿度传感器42，分合闸回路电压、电流信号41，回路状态信号3以及外部开关信号量输入电路32经采样后输入单片机1，单片机1处理后经驱动电路由继电器61控制电力开关柜动作，同时设置有报警信号输出6、语音提示输出7和显示输出6，及温、湿度控制8和远程通讯电路9。 

所述的红外传感器2为模拟量采样电路，具有0～5V电压采样21、0～5A电流采样22；所述的分合闸回路状态信号41、温、湿度传感器42为数字量采样电路，具有4～20mA或0～20mA电流采样43。 

所述的远程通讯电路9，其采用RS485模块92和CAN模块91与主计算机连接通讯。 

如图2所示，一种电力开关柜智能控制器的控制方法有如下过 程： 

1)系统自检100； 

2)系统功能参数设定200； 

3)系统程序调度300； 

4)关机结束400。 

其中如图3所示，系统自检100过程步骤如下： 

1)判断外部EPROM存储数据有无乱码，正常，转第3)步；101 

2)不正常，报警输出；102 

3)判断触摸屏通讯是否正常，正常，转第5步；103 

4)不正常，报警输出；104 

5)判断CAN通讯模块是否正常；正常，转第7)步；105 

6)不正常，报警输出；106 

7)判断RS485通讯模块是否正常；正常，转第9)步；107 

8)不正常，报警输出；108 

9)判断功能选择开关是设定状态还是运行状态；109 

10)为设定状态，则进入系统设定程序的入口110； 

11)为运行状态，则进入系统进程调度程序的入口111。 

如图4所示，所述的系统设定程序200的步骤如下： 

1)进入系统设定程序的入口；201 

2)查询触摸屏指令；202 

3)接收指令；203 

4)分析指令；204 

5)判断是参数设定还是设定终止；205 

6)为参数设定，则将参数值送入参数对应的EPROM的地址，返回第3)步；206 

7)指令输出，改变继电器状态，改变功能开关状态207。 

如图5所示，所述的系统进程调度程序300的步骤如下： 

1)进入系统进程调度程序的入口；301 

2)判断进程池中最高的优先级；302 

3)为中断程序303，进程数+1 304，进入中断程序的入口305；否，下一步； 

4)为数据采集306，进程数+1 307，进入数据处理程序的入口308；否，下一步； 

5)为变量计算309，进程数+1 310，进入变量计算程序的入口311；否，下一步； 

6)为状态寄存312，进程数+1 313，进入状态寄存程序的入口314；否，下一步； 

7)为系统监视恢复315，进入系统监视程序的入口316；否，返回第 

2)步317。 

如图6所示，所述的系统中断处理程序303的步骤如下： 

1)进入中断程序的入口305； 

2)判断是外部通讯中断还是内部定时中断；30501 

3)为外部通讯中断，进入外部中断程序30502；否，转第11)步；30503 

4)判断RS485模块还是CAN模块30504；为CAN模块，转第8)步30506； 

5)485指令分析30505； 

6)485数据封装30507； 

7)485发送程序30508；转第15)步30509； 

8)CAN指令分析30510； 

9)CAN数据封装30511； 

10)CAN发送程序30512；转第15)步；30513； 

11)如果是10ms 30514，根据顺序安排不同采集任务30515，数据采集指令入进程池，转第15)步30516，；否，下一步； 

12)如果是100ms 30517，状态寄存指令入进程池，转第15)步30518；否，下一步； 

13)如果是1000ms 30519，计算I、U、P、Q进程送入进程池，转第15)步30520；否，下一步； 

14)如果是1000ms 30521，系统监视指令入进程池30522；15)中断返回30523。 

其中，I为电流，U为电压，P为有功功率，Q为无功功率。 

如图7所示，所述的变量计算程序309为电度有功无功的计算，其步骤如下： 

1)将EPROM中的最近一次计算的结果P、Q、COSφ、KWH放入计算公式初识值30901； 

2)设置i为1，Urms、Irms、Uab、Ucb、Ia、Ib、P1、P2、Q1、Q2为0；30902 

3)读取EPROM中的变量30903，累加Urms、Irms、Uab、Ucb、Ia、Ib、P1、P2、Q1、Q2变量30904； 

4)i＝i+1；30905 

5)i大于等于20吗30906，否，返回第3)步30908； 

6)计算P＝P+P1+P2，Q＝Q+Q1+Q2，COSφ＝P/Q，KWH＝KWH+P/60；30907 

7)将P、Q、COSφ、KWH放入EPROM中相应的地址30909。 

如图8所示，所述的系统监视恢复程序315的步骤如下： 

1)将目前的执行进程数放入指定地址31501； 

2)判断进程数与前一次监视值是否相同31502，否，转第5)步31503； 

3)从EPROM寄存区恢复备份到主内存31504； 

4)恢复内容为上一次进程池中所有的内容31505； 

5)监视程序返回31506。 

Claims (3)

1.一种电力开关柜智能控制器的控制方法，该控制方法所控制的电力开关柜智能控制器将探测人体红外传感器，温、湿度传感器，分合闸回路电压、电流信号，回路状态信号以及外部开关信号量输入电路经采样后输入单片机，单片机处理后经驱动电路由继电器控制电力开关柜动作，同时设置有报警信号输出、语音提示输出和显示输出，及温、湿度控制和远程通讯电路；所述的红外传感器为模拟量采样电路，具有0～5V电压采样、0～5A电流采样；所述的分合闸回路状态信号、温、湿度传感器为数字量采样电路，具有4～20mA或0～20mA电流采样；所述的远程通讯电路，其采用RS485模块和CAN模块与主计算机连接通讯；其特征在于：

该方法有如下过程：

1)系统自检；

2)系统功能参数设定；

3)系统程序调度；

4)关机结束；

其中，系统自检过程步骤如下：

1)判断外部EPROM存储数据有无乱码，正常，转第3)步

2)不正常，报警输出；

3)判断触摸屏通讯是否正常，正常，转第5步；

4)不正常，报警输出；

5)判断CAN通讯模块是否正常；正常，转第7)步；

6)不正常，报警输出；

7)判断RS485通讯模块是否正常；正常，转第9)步；

8)不正常，报警输出；

9)判断功能选择开关是设定状态还是运行状态；

10)为设定状态，则进入系统设定程序的入口；

11)为运行状态，则进入系统进程调度程序的入口。

2.根据权利要求1所述的一种电力开关柜智能控制器的控制方法，其特征在于：

所述的系统设定程序的步骤如下：

1)进入系统设定程序的入口；

2)查询触摸屏指令；

3)接收指令；

4)分析指令；

5)判断是参数设定还是设定终止；

6)为参数设定，则将参数值送入参数对应的EPROM的地址，返回第3)步；

7)指令输出，改变继电器状态，改变功能开关状态。

3.根据权利要求1所述的一种电力开关柜智能控制器的控制方法，其特征在于：

所述的系统进程调度程序的步骤如下：

1)进入系统进程调度程序的入口；

2)判断进程池中最高的优先级；

3)为中断程序，进程数+1，进入中断程序的入口；否，下一步；

4)为数据采集，进程数+1，进入数据处理程序的入口；否，下一步；

5)为变量计算，进程数+1，进入变量计算程序的入口；否，下一步；

6)为状态寄存，进程数+1，进入状态寄存程序的入口；否，下一步；

7)为系统监视恢复，进入系统监视程序的入口；否，返回第2)步。

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