CN207851547U - 一种基于网络通信的配电控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于配电控制技术领域，具体涉及一种基于网络通信的配电控制装置,包括智能控制单元、网络通信单元、供电单元、配电单元、状态检测单元、信号采集单元和漏电检测单元。本实用新型可通过网络接口与总控网连接,总控网发送指令到配电控制装置,配电控制装置收到指令后,进行正确性校验,校验无误后与手动控制指令综合后根据特定的时序向负载设备配电；可对供电电源进行漏电检测，漏电电流和通过面板表显示；可回采配电状态,配电电压和供电电流；所有的测量数据可通过网络实时发送到总控网，供总控网实时监测和分析。
Description
技术领域
本实用新型属于测量系统配电控制技术领域，具体涉及一种基于网络通信的配电控制装置。
背景技术
现有的配电控制设备,是通过CAN总线或1553B总线接收总控网的配电指令，配电控制系统架构为总控网+PXI自动测控组合+配电控制设备,总控网为控制中心，发送配电指令并显示配电执行状态及设备运行参数信息，PXI自动测控组合作为连接中枢，接收总控网传送的各类配电指令，并通过CAN(1553B)总线将指令发出，配电控制设备通过CAN(1553B)总线接收到该指令后执行相应的动作。该设备存在集成度不高、没有手动控制方式等问题。因此，需要一种基于网络通信的配电控制装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有设备存在的问题，提供了一种基于网络通信的配电控制装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种基于网络通信的配电控制装置包括智能控制单元、网络通信单元、供电单元、配电单元、状态检测单元、信号采集单元和漏电检测单元；智能控制单元的输出端与配电单元的输入端相连，供电单元的输出端与配电单元的输入端和漏电检测单元的输入端相连，状态检测单元、信号采集单元和漏电检测单元的输出端与智能控制单元的输入端相连。
所述智能控制单元通过网络通信单元接收总控网发送的指令数据，对指令数据进行解析和正确性验证；验证无误后与手动控制信号进行逻辑综合后，将综合信号输出到配电单元；配电单元将供电单元提供的对应供电电压送到对应输出接口上，从而实现向负载配电的功能。另外，智能控制单元对状态检测单元、信号采集单元和漏电检测单元输出的测量数据进行统一打包组帧后发送到网络通信单元，通过网络通信单元转发到总控网。
所述智能控制单元的硬件架构采用现场可编程门阵列。
所述智能控制单元的接收总控网发送的指令数据，并对数据进行解析，校验无误后，按照特定时序控制各支路电压输出，实现向负载的智能配电；另外对配电控制装置的测量数据及运行参数进行打包和组帧，通过网络接口实时发送至总控网。
所述网络通信模块提供以太网接口功能，通过嵌入式以太网控制器，实现配电控制装置与总控网的网络通信功能。
所述配电单元包括与非门电路、固体继电器和电磁继电器。
所述配电单元接收两类控制信号，一种是设备面板按钮指令，收到该指令后直接接通电磁继电器以输出配电控制，另一种是接收智能控制单元发送的控制信号，驱动对应支路的集电极开路门电路导通，进而驱动固体继电器触点吸合，从而导通电磁继电器线圈，实现对应支路的配电。
所述配电检测单元对配电单元输出的配电状态进行回采检测，并将检测信息发送到智能控制模块。
所述信号采集单元对配电单元输出的支路电压、输出电流进行采集检测，并将检测信息发送到智能控制模块。
所述漏电检测单元对供电单元输入的电压进行漏电检测，检测该电压正、负端是否对设备机壳有漏电情况，漏电检测信息一路通过面板指针表显示，另一路则通过内部运放电路及AD采集电路实现检测，AD采集转换后的数字量发送到智能控制单元。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供了一种基于网络通信的配电控制装置，将现有的PXI自动测控组合+配电控制设备的功能合二为一，可直接通过网络接口与总控网通信，实现配电指令下传和检测信息上传。该配电控制装置在原有的总控网发送指令的方式上增加了手动控制方式，可在设备面板上直接通过按钮进行配电控制输出，用于前端操作人员应急控制。该配电控制装置对漏电检测信息的显示除总控网软件界面显示外，还增加了面板表显示功能，便于前端操作人员观察。
附图说明
图1为本实用新型所述的基于网络通信的配电控制装置示意图；
图2为图1中配电单元的配电原理示意图。
图中：1智能控制单元、2网络通信单元、3供电单元、4配电单元、5状态检测单元、6信号采集单元、7漏电检测单元。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实施例提供了一种基于网络通信的配电控制装置，其结构如图1所示，可直接通过网络接口与总控网互联，实现远程智能配电。该装置包括智能控制单元1、网络通信单元2、供电单元3、配电单元4、状态检测单元5、信号采集单元6和漏电检测单元7。
智能控制单元1通过网络通信单元2接收总控网发送的指令数据，对指令数据进行解析和正确性验证；验证无误后与手动控制信号进行逻辑综合后，将综合信号输出到配电单元4；配电单元4将供电单元3提供的对应供电电压送到对应输出接口上，从而实现向负载配电的功能。另外，智能控制单元1对状态检测单元5、信号采集单元6和漏电检测单元7输出的测量数据进行统一打包组帧后发送到网络通信单元2，通过网络通信单元2转发到总控网。智能控制单元1接收总控网的指令和向总控网回传测量数据互相独立，同时进行互不影响。
所述智能控制单元1是整个配电控制装置的中心模块，硬件架构采用现场可编程门阵列FPGA实现，选用XILINX公司的SPARTAN6系列XC6SLX45-2FGG484I型号，配置芯片采用32Mbit容量的存储器XCF32PFSG48C实现。智能控制单元的主要功能：接收总控网发送的指令数据，并对数据进行解析，校验无误后，按照特定时序控制各支路电压输出，实现向负载的智能配电；另外对配电控制装置的测量数据及运行参数进行打包和组帧，通过网络接口实时发送至总控网。
所述网络通信模块2提供以太网接口功能，通过嵌入式以太网控制器，实现配电控制装置与总控网的网络通信功能。网络通信模块由嵌入式以太网控制器实现，芯片选用WIZnet公司W5100型号，10/100速率自适应，3.3V工作电压，内部集成16KB存储器，支持SPI接口，支持自动通信握手。网络通信单元2为TCP服务器接收总控网发送的指令数据包，并通过UDP协议向总控网实时发送配电控制装置的测量数据，测试数据通过组播(MultiCast)通信方式进行发送。
所述配电单元4包括与非门电路、固体继电器和电磁继电器。与非门电路采用TI公司的SN54LS06J，固体继电器选用航天电子有限公司的1JG2-3型号，电磁继电器根据配电功率选择。配电单元4接收两类控制信号，一种是设备面板按钮指令，收到该指令后直接接通电磁继电器以输出配电控制，另一种是接收智能控制单元发送的控制信号，驱动对应支路的OC(集电极开路)门电路导通，进而驱动固体继电器触点吸合，从而导通电磁继电器线圈，实现对应支路的配电。
如图2所示，FPGAI/O为智能控制单元1的FPGA发送的指令信号，R1、C1组成RC滤波电路，防止固态继电器输入端因过强干扰造成输入电压、电流出现较大的波动，电容C2可减小输入端的传导和辐射发射的干扰。电磁继电器输入端并联的二极管V1、V2组成线圈瞬态抑制电路，防止瞬态反电势对电路造成的干扰。图2中，D28V1、D28V2为两组独立电源，D28V1用于电磁继电器线圈供电，D28V2用于负载供电。D5V用于固体继电器输入电路供电。智能控制单元1的FPGA发送的I/O指令首先经过OC门电路反向后，驱动固体继电器接通，由固体继电器驱动电磁继电器的线圈导通，电磁继电器的触点将供电单元3提供的电压输出到负载，从而实现智能配电。
所述配电检测单元5对配电单元4输出的配电状态进行回采检测，并将检测信息发送到智能控制模块1。配电检测单元5采用光MOS管AQW210S进行隔离采集，信号采集单元采用TI公司高性能16位主次逼近寄存器(SAR)模数转换器ADS8688实现。
所述信号采集单元6对配电单元4输出的支路电压、输出电流进行采集检测，并将检测信息发送到智能控制模块1。
所述漏电检测单元7对供电单元3输入的电压进行漏电检测，检测该电压正、负端是否对设备机壳有漏电情况，漏电检测信息一路通过面板指针表显示，另一路则通过内部运放电路及AD采集电路实现检测，AD采集转换后的数字量发送到智能控制单元。漏电检测单元由LM158运算放大器组成。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于网络通信的配电控制装置，其特征在于：包括智能控制单元(1)、网络通信单元(2)、供电单元(3)、配电单元(4)、状态检测单元(5)、信号采集单元(6)和漏电检测单元(7)；智能控制单元(1)的输出端与配电单元(4)的输入端相连，供电单元(3)的输出端与配电单元(4)的输入端和漏电检测单元的输入端相连，状态检测单元(5)、信号采集单元(6)和漏电检测单元(7)的输出端与智能控制单元(1)的输入端相连。
2.如权利要求1所述的一种基于网络通信的配电控制装置，其特征在于：所述智能控制单元(1)的硬件架构采用现场可编程门阵列。
3.如权利要求1所述的一种基于网络通信的配电控制装置，其特征在于：所述网络通信单元(2)提供以太网接口功能，通过嵌入式以太网控制器，实现配电控制装置与总控网的网络通信功能。
4.如权利要求1所述的一种基于网络通信的配电控制装置，其特征在于：所述配电单元(4)包括与非门电路、固体继电器和电磁继电器。
5.如权利要求1所述的一种基于网络通信的配电控制装置，其特征在于：所述配电检测单元(5)对配电单元(4)输出的配电状态进行回采检测，并将检测信息发送到智能控制单元(1)。
6.如权利要求1所述的一种基于网络通信的配电控制装置，其特征在于：所述信号采集单元(6)对配电单元(4)输出的支路电压、输出电流进行采集检测，并将检测信息发送到智能控制单元(1)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109855798A (zh) * | 2018-12-09 | 2019-06-07 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种基于pxi总线技术的便携式压力在线检定装置 |
| CN110470940A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-19 | 深圳市三旺通信股份有限公司 | 一种检测机壳漏电流并发出告警的方法 |
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