CN200990004Y - 远程监控多功能开出卡 - Google Patents

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CN200990004Y CN 200620021564 CN200620021564U CN200990004Y CN 200990004 Y CN200990004 Y CN 200990004Y CN 200620021564 CN200620021564 CN 200620021564 CN 200620021564 U CN200620021564 U CN 200620021564U CN 200990004 Y CN200990004 Y CN 200990004Y
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周维来
徐龙辉
孙敬华
白德芳
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Abstract

本实用新型属于自动控制技术领域，特别涉及一种远程监控多功能开关量输出卡，它是由单片机单元1、锁存器单元2、光耦单元3、继电器单元4和电平转换单元5组成，向外提供12路无源触点，使用单片机单元1控制每一路触点，控制和触点通过光耦单元3完全隔离，确保安全，单片机单元1和控制之间设置了控制琐存功能，不会出现因干扰产生触点误动作，单片机单元1通过电平转换单元5的RS485通讯模式与控制中心通讯，通讯距离可达1500m以上，而且每个卡设有卡号，可以多卡一起使用。

Description

远程监控多功能开出卡
(一)技术领域
本实用新型属于自动控制技术领域，特别涉及一种远程监控多功能开关量输出卡。
(二)背景技术
在我国，电力、电信、DCS(Distributed Control System)技术飞速发展，在这些应用现场，往往要用到许多无源开关触点，使用单个的继电器往往使设备增多，造成安装困难、控制复杂、工程造价提高。
远程监控技术现在已经逐渐成熟，但远程监控往往仅应用于室内电器或网络等方面，而在实际工程中也是非常需要这种技术的，尤其在电力、电信、DCS系统，无源触点增多给工程安装、控制造成的困难使远程监控开关量输出卡已经成为工程技术的呼唤。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以解决电力、电信、DCS等系统，因无源触点增多给工程安装、控制造成的困难的远程监控多功能开出卡。
本实用新型的技术方案是这样实现的：它是由单片机单元1、锁存器单元2、光耦单元3、继电器单元4和电平转换单元5组成，其中单片机单元1分别与锁存器单元2和电平转换单元5相连，锁存器单元2连接光耦单元3，光耦单元3连接继电器单元4，由继电器单元4与无源开关触点相连，其特征在于单片机单元1的功能口与锁存器单元2连接，信号端与电平转换单元5相连，通过电平转换单元5将信号发送输出。
本实用新型还有这样一些结构特征：
1、单片机单元1与锁存器单元2连接的功能口是P0和P2口。
2、单片机单元1与电平转换单元5相连的信号端有发送信号TXD和接收信号RXD。
3、电平转换单元5采用的是RS485电平转换芯片。
4、继电器单元4由12个继电器组成，通过控制其电感线圈来实现其触点的打开与闭合。
5、增加继电器JD0作为总输出声光报警指示器。
6、设置拨码开关BM1用来设置卡号。
7、设置非易失性存储器U2用来不丢失的保存单片机单元1的信息。
8、R5～R12是总线上拉电阻，R13～R26和R28～R39是限流电阻，C3～C8是电源去耦电容。
本实用新型向外提供12路无源触点，使用单片机单元1控制每一路触点，控制和触点通过光耦单元3完全隔离，确保安全，单片机单元1和控制之间设置了控制琐存功能，不会出现因干扰产生触点误动作，单片机单元1通过电平转换单元5的RS485通讯模式与控制中心通讯，通讯距离可达1500m以上，而且每个卡设有卡号，可以多卡一起使用。
本实用新型的优点有：1、单片机单元1是信息发送、接收和控制的中心，接收到控制信息后通过其内部程序算法，获知控制信息，通过P0和P2口发出；2、单片机单元1与电平转换单元5的RS485芯片传送数据，可以加强对有效信号的接受与发送，提高信息传送距离和传输质量；3、锁存器单元2负责把控制信息锁存到其输出端口，控制信号没改变其就永远保存；4、光耦单元3起到隔离作用，确保了信号安全传输；5、继电器单元4由12个继电器组成，通过控制其电感线圈来实现其触点的打开和闭合；6、继电器JD0为总输出报警，当一路继电器动作的时候，继电器JD0都会产生报警输出，可以用来做声光报警指示；7、设置拨码开关BM1用来设置卡号，每个开关卡设有卡号，可以多卡一起使用；8、设置非易失性存储器U2用来不丢失的保存单片机单元1的信息，以防止断电等突然情况造成的数据丢失；9、R5～R12总线上拉电阻提高总线负载能力，R13～R26和R28～R39限流电阻防止线路电流过大烧毁器件，C3～C8电源去耦电容可以有效保护电路，使电路安全可靠。
本实用新型设计简单，电路可靠性高，可以有效解决无源触点增多给工程安装、控制造成的困难，通讯距离可达1500m以上，而且可以多卡一起使用，是新一代多功能开关量输出卡。
(四)附图说明
图1为本实用新型远程监控多功能开关量输出卡的原理框图；
图2为本实用新型远程监控多功能开关量输出卡的电路原理图。
(五)具体实施方式
结合附图，下面具体介绍本实用新型的原理及工作过程。
本实用新型是由单片机单元1、锁存器单元2、光耦单元3、继电器单元4和电平转换单元5组成，其中单片机单元1分别与锁存器单元2和电平转换单元5相连，锁存器单元2连接光耦单元3，光耦单元3连接继电器单元4，由继电器单元4与无源开关触点相连，其特征在于单片机单元1的功能口与锁存器单元2连接，信号端与电平转换单元5相连，通过电平转换单元5将信号发送输出，单片机单元1与锁存器单元2连接的功能口是P0和P2口，与电平转换单元5相连的信号端有发送信号TXD和接收信号RXD，电平转换单元5采用的是RS485电平转换芯片，继电器单元4由12个继电器组成，通过控制其电感线圈来实现其触点的打开与闭合，增加继电器JD0作为总输出声光报警指示器，另外在继电器单元4设置拨码开关BM1用来设置卡号，在单片机单元1设置非易失性存储器U2用来不丢失的保存单片机单元1的信息，R5～R12是总线上拉电阻，R13～R26和R28～R39是限流电阻，C3～C8是电源去耦电容。
单片机单元1是信息发送、接收和控制的中心，与电平转换单元5的ADM2483传送数据(在这里我们采用的ADM2483是一款内部隔离的RS485芯片，可以加强对有效信号的接受与发送)，接收到控制信息后通过其内部程序算法，获知控制信息，通过P0和P2口发出；电平转换单元5是485电平转换模块，通过它可以提高信息传送距离和传输质量；锁存器单元2负责把控制信息锁存到其输出端口，控制信号没改变其就永远保存；光耦单元3起到隔离作用，确保了信号安全传输；继电器单元4由12个继电器组成，通过控制其电感线圈来实现其触点的打开和闭合。
工作中通过ADM2483 U17接口把远处控制中心的控制信息送入开关量输出卡，单片机U1接收且分析控制信息，把分析后的控制信息送入琐存器U3、U4进行信息命令锁存，当我们需要此控制信息时，将通过U5、U6、U11具有驱动能力的芯片，驱动光电隔离器进行输出。光电隔离器GG1、GG2、GG3完全隔离的控制各路信息，光电继电器的输入端为5V供电，输出端为12V供电。这样使控制信号增强。之后通过U7、U8功率驱动器驱动继电器JD1、JD2、JD3、JD4、JD5、JD6、JD7、JD8、JD9、JD10、JD11、JD12执行各自动作，各触点按要求控制的状态输出。在这里D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12是二极管用于继电器线圈从开状态到关闭状态储存电能的释放。这样我们就完成了对控制信号的输出过程。
在这里补充一点，JD0继电器为总输出报警，当一路继电器动作的时候，他都会产生报警输出，一般用来做声光报警指示。
BM是拨码开关用于设置卡号，U17是RS485通讯模式转换模块，U2是非易失存储器，可以不丢失的保存信息，R5～R12是总线上拉电阻，R13～R26和R28～R39是限流电阻，C3～C8是电源去耦电容，R1用于U2数据接口的上拉电阻。R2、R3、R4做BM的上拉电阻用。
本实用新型向外提供12路无源触点，使用单片机单元1控制每一路触点，控制和触点通过光耦单元3完全隔离，确保安全，单片机单元1和控制之间设置了控制琐存功能，不会出现因干扰产生触点误动作，单片机单元1通过电平转换单元5的RS485通讯模式与控制中心通讯，通讯距离可达1500m以上，而且每个卡设有卡号，可以多卡一起使用，是新一代多功能开关量输出卡。

Claims (8)

1、一种远程监控多功能开出卡，它是由单片机单元(1)、锁存器单元(2)、光耦单元(3)、继电器单元(4)和电平转换单元(5)组成，其中单片机单元(1)分别与锁存器单元(2)和电平转换单元(5)相连，锁存器单元(2)连接光耦单元(3)，光耦单元(3)连接继电器单元(4)，由继电器单元(4)与无源开关触点相连，其特征在于单片机单元(1)的功能口与锁存器单元(2)连接，信号端与电平转换单元(5)相连，电平转换单元(5)发送输出信号。
2、根据权利要求1所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于单片机单元(1)与锁存器单元(2)连接的功能口是P0和P2口。
3、根据权利要求2所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于单片机单元(1)与电平转换单元(5)相连的信号端有发送信号TXD和接收信号RXD。
4、根据权利要求3所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于电平转换单元(5)采用的是RS485电平转换芯片。
5、根据权利要求4所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于继电器单元(4)由12个继电器组成。
6、根据权利要求5所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于它还包括作为总输出声光报警指示器的继电器JD0。
7、根据权利要求6所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于设置有拨码开关BM1。
8、根据权利要求7所述的远程监控多功能开出卡，其特征在于设置有用来不丢失的保存单片机单元(1)的信息的非易失性存储器U2。
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