一种环网柜断路器智能操控装置及控制方法制造方法及图纸

一种环网柜断路器智能操控装置及控制方法，可解决现状的环网柜安全性不高，设备管理成本大的技术问题。包括微控制器、按键开关、LED状态指示灯、电源模块、光电隔离模块、开入量通道、开出量通道，所述按键开关、LED状态指示灯、电源模块及光电隔离模块分别与微控制器连接，所述开入量通道与开出量通道分别与光电隔离模块连接，所述电源模块还与光电隔离模块连接。本发明专利技术采用性能优良的微控制器，增加了智能化功能，可以选择远方/就地操作进行分闸、合闸，并有分合闸状态指示、弹簧储能指示及非电量检测自动分闸。在系统的信号输入输出通道及供电电源均采用抗干扰技术，提高系统抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种环网柜断路器智能操控装置及控制方法
本专利技术涉及断路器智能操控领域，具体涉及一种环网柜断路器智能操控装置及控制方法。
技术介绍
目前，随着电网的迅速发展，在智能电网建设中，要求各类开关设备是具有远程操作功能的自动化成套设备。早期的环网柜设计无远程操作功能，以人工操作为主，安全性不高，设备管理成本大，反应处理时间长。所以针对现状，开发一种环网柜智能操控装置满足电网发展需求。
技术实现思路
本专利技术提出的一种环网柜断路器智能操控装置及控制方法，可解决现状的环网柜安全性不高，设备管理成本大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种环网柜断路器智能操控装置，包括微控制器、按键开关、LED状态指示灯、电源模块、光电隔离模块、开入量通道、开出量通道，所述按键开关、LED状态指示灯、电源模块及光电隔离模块分别与微控制器连接，所述开入量通道与开出量通道分别与光电隔离模块连接，所述电源模块还与光电隔离模块连接。进一步的，还包括调试接口，所述调试接口与微控制器连接。进一步的，所述微控制器采用STM32F103C8T6作为核心处理器。进一步的，所述开入量通道使用5通道开入量，开入量通道经过底板J5端子接入信号，连接基板J3端子，经过U3、U4、U6、U9、U10光电耦合器隔离，输入微控制器。进一步的，所述开出量通道有合闸输出、分闸输出、储能输出、远方信号输出、手分信号输出，开出量从微控制器输出控制信号，经过U2、U11、U12、U13、U14光电耦合器隔离接入基板J2端子，连接底板J1端子，通过继电器输出控制信号。进一步的，所述电源模块从外部接入48V直流，并联一个压敏电阻接入DC/DC转换模块FAM6-48D524I-W芯片转换成两路直流电压，一路转换为24V直流，作为光电耦合器和继电器驱动源，另一路转换为5V直流，在经过DC/DC转换模块AMS1117转换为3.3V输出，给微控制器供电。一种环网柜断路器智能操控装置的控制方法，其特征在于：系统对平台进行初始化后，实时查询按键、开入量通道的输入信号，实现系统逻辑控制分析，而中断服务子程序中则处理分闸输出、合闸输出。包括以下步骤：1.1)系统平台初始化；对系统时钟、I/O、看门狗、定时器中断模块进行配置；初始化逻辑控制输出、LED，使能定时器、看门狗；2.1)清零看门狗；系统初始化完成后，进入循环，每循环12000次进行一次喂狗，清零看门狗；3.1)扫描键盘；对分闸、合闸、控分、控合开关进行扫描监测后，对有效的按键操作进行相应置位；4.1)逻辑总控制；逻辑总控制通过对合分位、控分位、控合位、储能位、非电量位若干开入量的状态与开关标志位进行判断后，置位开出量标志位；5.1)执行LED逻辑控制；系统根据分闸、合闸、储能若干输入信号，点亮或关闭LED指示灯。进一步的，所述步骤4.1)还包括：4.11)确定合分位状态；程序进入逻辑总控制后，首先根据开入量合分位输入信号，判断环网柜智能操控装置当前处在合位还是分位，并置相应标志位；4.12)确定远方/就地状态；判断当前是处于远方位置还是就地位置，并置位相应标志位；4.13)判断是否允许储能操作；如果储能操作使能，允许储能，否则禁止储能；4.14)判断储能是否完成；如果允许储能，检测是否已储能，如果储能完成，退出储能操作逻辑控制，否则进行储能输出；4.15)执行分闸逻辑控制；判断当前状态是否处于合位，如果是，在判断是远方、就地或非电量状态，检测到是非电量状态，分闸脉冲输出标志位置位，判断远方、就地之后，如果检测到相应分闸命令，分闸脉冲输出标志位才能置位；4.16)执行合闸逻辑控制；判断当前状态是否处于分位，如果是，判断处于远方还是就地状态，在检测是否有相应合闸命令，检测到合闸命令，合闸脉冲输出标志位置位；4.17)执行分、合闸停止控制；检测分、合闸开始标志位是否动作，如果有检测到，则检测对应分闸动作标志位的分位是否到位、对应合闸动作标志位的合位是否到位，如果到位，停止相应控制输出。进一步的，还包括中断服务子程序5.2)，具体包括以下步骤：5.21)系统进入中断后，清零看门狗；5.22)判断合闸标志位是否置为真，如果合闸脉冲标志位为真，则合闸输出，否则不执行合闸操作；5.23)判断合闸输出时间是否超出200ms，如果合闸输出时间超出200ms，则关闭合闸输出，否则再次进入中断程序时，合闸从中断服务子程序第2步开始执行操作；5.24)判断分闸标志位是否置为真，如果分闸脉冲标志位为真，则分闸输出，否则不执行分闸操作；5.25)判断分闸输出时间是否超出200ms，如果分闸输出时间超出200ms，则关闭分闸输出，否则再次进入中断程序时，分闸从中断服务子程序第4步开始执行操作；5.26)清中断标志位；5.27)退出中断。由上述技术方案可知，本专利技术的环网柜断路器智能操控装置是一种智能操动控制机构，对传统装备进行技术升级改造，集成了工业自动化技术的嵌入式智能控制单元，使环网柜设备的电气性能得到提升。环网柜智能操控装置实现功能有控制断路器分闸、合闸及储能操作，并有分合闸指示、弹簧储能指示。本专利技术的环网柜断路器智能操控装置与常规的控制断路器分闸、合闸相比，该系统采用性能优良的微控制器，增加了智能化功能，可以选择远方/就地操作进行分闸、合闸，并有分合闸状态指示、弹簧储能指示及非电量检测自动分闸。在系统的信号输入输出通道及供电电源均采用抗干扰技术，提高系统抗干扰能力。此外，智能操控装置采用工业级电子元件，增加保护电路，具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等特点，且设备的外形较小、操作简单。附图说明图1是本专利技术的电路框图；图2是本专利技术微控制器的电路图；图3是本专利技术电源模块的电路图；图4是本专利技术按键开关的电路图；图5是本专利技术LED状态指示灯的电路图；图6是本专利技术光电隔离模块的电路图；图7是本专利技术开入量通道的电路图；图8是本专利技术开出量通道的电路图；图9是本专利技术调试接口的电路图；图10是本专利技术的主程序流程图；图11是本专利技术的逻辑总控制程序流程图；图12是本专利技术的定时器中断服务程序流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1-图9所示，本实施例所述的环网柜断路器智能操控装置，包括微控制器、电源模块、光电耦合模块、开入量通道、开出量通道、按键开关、LED状态指示灯、调试接口几部分。本实施例系统电源把外部接入的DC48V转换后，提供给微控制器与光电隔离器件电源；微控制器使用调式接口进行软件调试或下载；微控制器根据接收开入量通道和按键输入信号做出相应逻辑处理，经过开出量通道输出控制。其中：处理器微控制器STM32F103C8T6作为该系统核心处理器，使用内部的8M时钟为系统提供时钟。微控制器根据按键输入、开入量通道输入接收到的命令或者被检测设备状态，经过处理，从开出量通道输出相应操作，并伴随LED模块输出操作指示。微控制器通过分闸按键SW1接收分闸命令，微控制器通过合闸按键SW2接收合闸命令，当处理器检测PB10开入量通道输入的合分位及远方/就地拨码开关S2的输入信号，在通过检测储能使能拨码开关S1的输入信号及储能状态PB0开入量通道输入信号，判断是否执行储能输出；如果系统检测到当前状态在分位，且有接收到分闸命令或者检测到微处理器PB1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：包括微控制器、按键开关、LED状态指示灯、电源模块、光电隔离模块、开入量通道、开出量通道，所述按键开关、LED状态指示灯、电源模块及光电隔离模块分别与微控制器连接，所述开入量通道与开出量通道分别与光电隔离模块连接，所述电源模块还与光电隔离模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：包括微控制器、按键开关、LED状态指示灯、电源模块、光电隔离模块、开入量通道、开出量通道，所述按键开关、LED状态指示灯、电源模块及光电隔离模块分别与微控制器连接，所述开入量通道与开出量通道分别与光电隔离模块连接，所述电源模块还与光电隔离模块连接。2.根据权利要求1所述的环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：还包括调试接口，所述调试接口与微控制器连接。3.根据权利要求2所述的环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：所述微控制器采用STM32F103C8T6作为核心处理器。4.根据权利要求3所述的环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：所述开入量通道使用5通道开入量，开入量通道经过底板J5端子接入信号，连接基板J3端子，经过U3、U4、U6、U9、U10光电耦合器隔离，输入微控制器。5.根据权利要求4所述的环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：所述开出量通道有合闸输出、分闸输出、储能输出、远方信号输出、手分信号输出，开出量从微控制器输出信号，经过U2、U11、U12、U13、U14光电耦合器隔离接入基板J2端子，连接底板J1端子，通过继电器输出控制信号。6.根据权利要求5所述的环网柜断路器智能操控装置，其特征在于：所述电源模块从外部接入48V直流，并联一个压敏电阻接入DC/DC转换模块FAM6-48D524I-W芯片转换成两路直流电压，一路转换为24V直流，作为光电耦合器和继电器驱动源，另一路转换为5V直流，在经过DC/DC转换模块AMS1117转换为3.3V输出，给微控制器供电。7.一种环网柜断路器智能操控装置的控制方法，其特征在于：系统对平台进行初始化后，实时查询按键、开入量通道的输入信号，实现系统逻辑控制分析，而中断服务子程序中则处理分闸输出、合闸输出；包括以下步骤：1.1)系统平台初始化；对系统时钟、I/O、看门狗、定时器中断模块进行配置；初始化逻辑控制输出、LED，使能定时器、看门狗；2.1)清零看门狗；系统初始化完成后，进入循环，每循环12000次进行一次喂狗，清零看门狗；3.1)扫描键盘；对分闸、合闸、控分、控合开关进行扫描监测后，对有效的按键操作进行相应置位；4.1)逻辑总控制；逻辑总控制通过对合分位、控分位、控合位、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清，敖选寿，樊京生，张焕粉，
申请(专利权)人：北京清畅电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11