CN108333550A - 一种隔离型宽范围的开入开出检验电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔离型宽范围的开入开出检验电路，包括单片机控制电路和多路开入开出控制电路，其中单片机控制电路由PCB板、单片机及单片机周边电路、控制接口电路、通信接口电路组成，多路开入开出控制电路由多个开入开出电路单元组成。该检验电路解决了现实中出现的由于其开入、开出检验电路设计的局限性，导致对装置检验容错性差的问题。

Description

一种隔离型宽范围的开入开出检验电路

技术领域

本发明主要涉及电力设备技术检验领域，具体来说涉及一种保护、测控装置开入开出检验电路。

背景技术

电网的智能化是电网技术发展的必然趋势，智能电网是社会经济发展的必然选择，它的提出推动了电网各领域相关技术的迅猛发展。目前已经出现一次设备中含有部分二次设备智能单元的现象，越来越多的国内电气设备制造企业将市场主攻方向从传统的发电和输电领域，转而投向智能变电站技术、配电网自动化技术、风力及光伏发电技术、电动汽车充换电站技术以及一、二次设备的融合等方面。因此市场对保护类、测控类及保护测控一体类装置需求在逐渐增多。

通常此类装置的生产检测是装置质量检验、投入应用的关键一环，如何在批量生产过程中安全、快速、有效地检验装置的性能，确保产品可靠性，提高产品的出厂质量，有着非常重要意义。上述三类装置的主要功能包括测量、开入、开出、保护、通信五个方面，其中开入、开出在装置中检验点最多，从十几个检验点到近百个检验点不等，同时还具同一装置多电压等级分布、多开出触点形式分布的特点。开入调试一般为，装置通电后人员通过对被检验开入电路施加开入电路允许的额定电压值，观察人机界面的开入变位来确定开入的功能完好性。开出调试一般为，根据装置开出不同触点方式，对装置施加外部激励量使设备动作，然后用万用表导通档检测相应开出触点是否动作。由于开入、开出路数多，检验过程非常麻烦，效率低下，还常常伴有安全隐患，容易导致检测人员触电事故，这种检验方法非常不适用于批量生产及其检验。

随着保护类、测控类及保护测控一体类装置的大量生产，人们已经意识到由检验人员对开入、开出进行逐点排查所带来的不便。经过生产及研发技术人员的努力，逐渐开发出具有一定自动化检验水平的装置自动化检验工装来满足生产的需求。这种方法基本解决了检验人员手工执行带来的效率、安全等问题。但是由于其开入、开出检验电路设计的局限性，导致对装置检验容错性差的问题，即一种装置自动化检验工装只能检验某一种装置，因此针对多品种大批量生产，就需要配置很多种装置自动化检验工装，这又带来了成本、存储、维护等一系列新的问题。

发明内容

本发明提出了一种隔离型宽范围的开入开出检验电路，用以解决现实中出现的由于其开入、开出检验电路设计的局限性，导致对装置检验容错性差的问题。

为了实现本发明的目的，采用了以下技术方案：一种隔离型宽范围开入开出检验电路，由单片机控制电路和多路开入开出控制电路组成。

所述单片机控制电路其主要特征在于：由PCB板、单片机及单片机周边电路、控制接口电路、通信接口电路组成。通过通信总线接口完成系统通信工作，执行系统下发命令及上传本发明工作状态。

所述多路开入开出控制电路其主要特征在于：由多个开入开出电路单元组成。

所述开入单元其主要特征在于：由一个或多个开入光电隔离耦合器组成，每个开入光电隔离耦合器原边经限流电阻接至检测端口，开入光电隔离耦合器副边接入单片机控制电路进行逻辑判断。

所述开出单元其主要特征在于：由一个或多个开出光电隔离耦合器组成，每个开出光电隔离耦合器原边连接单片机控制电路，副边连接可调直流电源。一个或多个光电隔离耦合器分别对应一个可调直流电源，并连接到检测端口，多个可调直流电源采用共地设计。

当对被检测设备进行检测时，将本发明所述检测端口接至被检测设备开出开入端口。

当进行对被检测设备开入端口检测时，根据被检测设备开入端口额定电压值对本发明所述开出单元中相应检测电压对应的光电隔离耦合器进行开放操作，检测电压通过开出光电隔离耦合器副边通过检测端口送至被检测设备开入端口，完成被检测设备开入端口的检测。当进行对被检测设备开出端口检测时，由于被检测设备开出为一副空触点，空触点一端注入检测电压，另一端将检测电压送至本发明检测端口，此时本发明开出单元中相应检测电压对应的光电隔离耦合器进行截止操作，因此检测电压会经限流电阻送至本发明开入单元。当被检测设备开出端口动作时，其检测电压通断信号经过本发明检测端口传递至开入单元中限流电阻经开入光电隔离耦合器将被检测设备的开出端口节点状态送至单片机控制电路。

本发明的有益效果在于：

(1)通过本发明可以实现多电压等级的多开入同时检测，减少了检测步骤，提高了检测效率。

(2)通过本发明可以实现多开出触点同时检测，与传统人员万用表检测方法相比大大提高了工作效率，杜绝了由于检测人员引入的错误。

(3)通过本发明可以实现开入开出多路混合测试，实现将多个检测工序变成一个检测工序，提高检测效率。

(4)通过本发明可以提高自动化检测水平，减少了检测人员对检测环境的接触，进而降低了安全事故的发生。

(5)本发明可根据被检测设备具体被检测需求数量，通过通信总线实现多模块组合，实现检测环境的灵活配置。

(6)相比继电器，本发明所采用的光电耦合隔离器件使用寿命长、成本低、动作灵敏度高、控制时间更精准。

附图说明

图1为本发明原理框图。

图2为本发明开入开出电路单元原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

本发明宽范围隔离型多路开入开出检验电路如图1所示，主要由单片机控制电路和开入开出检测电路、电源模块、插箱内部端子、插箱外部端子组成。插箱内部端子功能为将插箱内部系统电源、24V电源、可调直流电源引至本实例中，同时完成本实例内部CAN网总线与外部的联通。插箱外部端子功能为将本实例测试端口与外接测试引线联通的作用。电源模块的功能为将插箱内部端子提供的插箱内部系统电源进行整理，提供至本实例中进行使用。

单片机控制电路由MK10DX256LQ10作为主控制芯片，周边配置EEPROM_AT24C512、复位芯片TPS3705、50MHZ晶振和SPX1117-3.3电源芯片。对外通信电路配置一个CAN网收发器元件SN65HVD232DR，同时配置有一片16位总线收发器SN74LVC16373A实现从3.3V多路开入信号、开出信号、检测端口控制信号到5V的多路开入信号、开出信号、检测端口控制信号的转化。

图2为开入开出控制电路单元，开出光电隔离耦合器OP1原边接3.3V串联接至单片机控制电路中16位总线收发器SN74LVC16373A，光电隔离耦合器OP1副边接至检测端口。开入光电隔离耦合器OP2原边经限流电阻R2与R3接至检测端口，OP2副边输出信号经上拉电阻R1后接入单片机控制电路中16位总线收发器SN74LVC16373A。

当对被检测设备进行检测时，将本发明所述检测端口接至被检测设备开出或开入端口。

当进行对被检测设备开入端口检测时，根据被检测设备开入端口额定电压值对本发明所述开出单元中相应检测电压对应的光电隔离耦合器进行开放操作，检测电压通过开出光电隔离耦合器副边通过检测端口送至被检测设备开入端口，完成被检测设备开入端口的检测。

当进行对被检测设备开出端口检测时，由于被检测设备开出为一副空触点，空触点一端注入检测电压，另一端将检测电压送至本发明检测端口，此时本发明开出单元中相应检测电压对应的光电隔离耦合器进行截止操作，因此检测电压会经限流电阻送至本发明开入单元。当被检测设备开出端口动作时，其检测电压通断信号经过本发明检测端口传递至开入单元中限流电阻经开入光电隔离耦合器将被检测设备的开出端口节点状态送至单片机控制电路。

以上所述仅为本发明的一种实施案例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种隔离型宽范围的开入开出检验电路，其特征在于：包括单片机控制电路、开入开出检测电路、电源模块、插箱内部端子和插箱外部端子，其中所述插箱内部端子将插箱内部系统电源、24V直流电源、可调直流电源引至该电路中，同时完成该电路内部CAN网总线与外部的联通；所述插箱外部端子将测试端口与外接测试引线联通；电源模块将插箱内部端子提供的插箱内部系统电源进行整理，提供至该电路使用。

2.如权利要求1所述的隔离型宽范围的开入开出检验电路，其特征在于：其中所述单片机控制电路由PCB板、单片机及单片机周边电路、控制接口电路、通信接口电路组成。

3.如权利要求1所述的隔离型宽范围的开入开出检验电路，其特征在于：其中所述多路开入开出控制电路由多个开入开出电路单元组成。

4.如权利要求3所述的隔离型宽范围的开入开出检验电路，其特征在于：所述开入电路单元由一个或多个开入光电隔离耦合器组成，每个开入光电隔离耦合器原边经限流电阻接至检测端口，副边接入单片机控制电路进行逻辑判断。

5.如权利要求3所述的隔离型宽范围的开入开出检验电路，其特征在于：所述开出电路单元由一个或多个光电隔离耦合器组成，每个光电隔离耦合器原边连接单片机控制单元，副边连接可调直流电源，一个或多个光电隔离耦合器分别对应一个可调直流电源，并连接到检测端口，多个可调直流电源采用共地设计。