基于MODBUS协议的远程监控电源模块制造技术

一种基于MODBUS协议的远程监控电源模块，包括：电源实现部分、下位机驱动板卡、下位机控制板卡。电源实现部分主要实现可调的稳定电压输出，连接到电源输出线，调整使输出线上为恒压输出或恒流输出，并为下位机驱动板卡提供工作电压。下位机驱动板卡主要通过PWM模块产生PWM波信号调整电源实现部分输出电压大小，并获取三相电状态信号转换成下位机控制板卡可检测的信号，以及为下位机控制板卡提供工作电压。下位机控制板卡主要实现与上位机通信(连接RS485总线)，实时监控该电源模块，并用LCD显示其当前状态。本实用新型专利技术可以实现远程监控电源模块功能，确保整个电源主机稳定、有效工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源监控的
，具体说是一种基于MODBUS协议的远程监控电源模块。
技术介绍
电力电子技术的飞速发展，使人们的工作、生活中到处可以涉及到电力电子设备，而这些设备都离不开可靠的电源。工业自动化控制中对电源远程控制实时性和高可靠性都有很高的需求。目前电源都是朝着小型、轻量和高效率的特点来研发和制造，较少应用上位机来对电源进行远程监控，很难实现对电源运行稳定有效性加以分析与控制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于MODBUS协议的远程监控电源模块。本技术为解决工业技术中存在的技术问题采取的技术方案是:本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，包括:电源实现部分、下位机驱动板卡、下位机控制板卡。电源实现部分主要实现可调的稳定电压输出，连接到电源输出线，调整使输出线上为恒压输出或恒流输出，并为下位机驱动板卡提供工作电压。下位机驱动板卡主要通过PWM模块产生PWM波信号调整电源实现部分输出电压大小，并获取三相电状态信号转换成下位机控制板卡可检测的信号，以及为下位机控制板卡提供工作电压。下位机控制板卡主要实现与上位机通信(连接RS485总线)，实时监控该电源模块，并通过LCD显示三相电状态、输出电压、输出电流、温度、时间等相关信息量。本技术还可以采用以下技术措施:所述的电源实现部分采用PWM控制的开关电源。所述的下位机驱动板卡采用智能PWM波产生模块。所述的下位机控制板卡的主控芯片型号为MSP430F169。所述的IXD显示器采用的型号为JHD529。所述的通过光耦隔离采样电压信号，采用线性光耦型号为PC817。所述的经线性光耦的采样信号，需运放调整成适合主控芯片的信号，采用的芯片信号为LM324。所述的基于RS485总线的通信，采用SP485E作为主驱动芯片。本技术具有的优点和积极效果是:本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块检测电源实现部分的三相电状态参量及电源输出线上输出电压、电流，并把采集到的数据通过RS485总线传送给上位机。本技术可以及时检测到电源模块输入三相电的缺相、输入欠压过压、输出过流过压欠压，及电源输出线上的输出电压、电流，自动调整电源模块输出，确保整个电源主机稳定、有效工作。【附图说明】图1是本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块的总体框架示意图；图2是本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块的电源实现部分结构示意图；图3是本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块的下位机驱动板卡结构示意图；图4是本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块的下位机控制板卡结构示意图。【具体实施方式】以下参照附图及实施例对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，包括:电源实现部分、下位机驱动板卡、下位机控制板卡。电源实现部分主要实现可调的稳定电压输出，连接到电源输出线，调整使输出线上为恒压输出或恒流输出，并为下位机驱动板卡提供工作电压。下位机驱动板卡主要通过PWM模块产生PWM波信号调整电源实现部分输出电压大小，并获取三相电状态信号转换成下位机控制板卡可检测的信号，以及为下位机控制板卡提供工作电压。下位机控制板卡主要实现与上位机通信(连接RS485总线)，实时监控该电源模块，并通过LCD显示三相电状态、输出电压、输出电流、温度、时间等相关信息量。如图2所示，电源实现部分包括:采用PWM波信号控制的开关电源，三相电通过整流滤波为直流，PWM波信号控制IGBT开关电路导通与关断，使直流输入变为一定占空比的交流方波，通过变压器调整电压幅值，最后调整的交流波形再经过整流滤波后就得到直流输出。电源实现部分除了实现PWM波信号控制的直流电压输出主要功能外，还有三相电状态检测部分和电源温度传感器部分。如图3所示，下位机驱动板卡包括:AC_DC转换模块，产生±12V直流电压供给检测模块及产生±15V直流电压供给PWM模块；检测模块，主要把电源实现部分的三相电状态信号转换成下位机控制板卡可以检测的信号；PWM模块，产生PWM波信号控制电源实现部分IGBT模块的导通与关断，最终达到改变电源直流电压输出大小；还有故障模式状态指示灯模块。如图4所示，下位机控制板卡以16位超低功耗单片机MSP430F169为核心。下位机控制板卡是整个电源模块的控制核心，是数据处理中心，所有的数据处理都是在MSP430F169芯片中进行。下位控制板卡除了该单片机芯片这个控制核心外，还包括:电源调整芯片12-5V，将从下位机驱动板卡获取的12V直流电压信号调整为5V，供IXD控制电路及显示电路使用；电源调整芯片5-3.3V，提供3.3V直流电压使单片机芯片正常运行；最小系统外设电路部分(晶振电路、复位电路)，保证单片机正常工作；RS485通讯模块及通讯地址设置模块，保证该电源模块与上位机选择性通信；工作模式指示灯，显示当前电源模块的工作模式(恒压、恒流等)；还有一些电源信号、数据信号、通信接口，控制LCD显示按键等部分。以上所述，仅是本技术一种现有的实施列而已，虽然本技术已将该实施例公开如上，但是，并非用以限制本技术，任何相关的技术人员，在本技术技术方案内，依据本技术的实质对以上实施例简单修改、等同化和修饰，均属于本技术技术方案范围内。【主权项】1.一种基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于，包括:电源实现部分、下位机驱动板卡、下位机控制板卡；电源实现部分实现可调的稳定电压输出，调整使输出线上为恒压输出或恒流输出，并为下位机驱动板卡提供工作电压；下位机驱动板卡通过智能PWM模块产生PWM波信号调整电源实现部分输出电压大小，并获取三相电状态信号转换成下位机控制板卡可检测的信号，以及为下位机控制板卡提供工作电压；下位机控制板卡实现与上位机通信，连接RS485总线，实时监控该电源模块，并通过IXD显示三相电状态、输出电压、输出电流、温度、时间。2.根据权利要求1所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:电源实现部分采用PWM控制的开关电源。3.根据权利要求1所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:下位机驱动板卡采用智能PWM模块。4.根据权利要求1所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:下位机控制板卡的主控芯片采用16位超低功耗单片机，型号为MSP430F169。5.根据权利要求4所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:LCD显示器采用的型号为JHD529。6.根据权利要求4所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:通过光耦隔离采样电压信号，采用线性光耦型号为PC817。7.根据权利要求6所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:经线性光耦的采样信号，需运放调整成适合主控芯片的信号，采用的芯片信号为LM324。8.根据权利要求4所述的基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于:基于RS485总线的通信，采用SP485E作为主驱动芯片。【专利摘要】一种基于MODBUS协议的远程监控电源模块，包括：电源实现部分、下位机驱动板卡、下位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MODBUS协议的远程监控电源模块，其特征在于，包括：电源实现部分、下位机驱动板卡、下位机控制板卡；电源实现部分实现可调的稳定电压输出，调整使输出线上为恒压输出或恒流输出，并为下位机驱动板卡提供工作电压；下位机驱动板卡通过智能PWM模块产生PWM波信号调整电源实现部分输出电压大小，并获取三相电状态信号转换成下位机控制板卡可检测的信号，以及为下位机控制板卡提供工作电压；下位机控制板卡实现与上位机通信，连接RS485总线，实时监控该电源模块，并通过LCD显示三相电状态、输出电压、输出电流、温度、时间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙苗苗，王政，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34