一种箱式变压器控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种箱式变压器控制装置，包括主控芯片，主控芯片包括若干个用于数字量信号输入和输出的GPIO端口，GPIO端口电连接有输入信号隔离电路或输出信号隔离电路，主控芯片还电连接有F‑RAM存储器和SD卡、网络接口模块、三相电能计量模块；控制装置还包括电源模块，电源模块包括第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路，第一DC/DC转换电路用于将输入电源转换成24V的电源，并输出至第二DC/DC转换电路，第二DC/DC转换电路用于将输入电源转换成5V的电源为元器件供电。本实用新型专利技术的软件和硬件与主控系统不干涉，能够独立对箱式变压器的信号进行采集和控制，能够独立组网与主控系统进行数据交互；通过对输入电源隔离和信号隔离，本实用新型专利技术抗雷击防浪涌能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种箱式变压器控制装置
本技术涉及电力系统
，尤其涉及一种箱式变压器控制装置。
技术介绍
现有技术中，箱式变压器一般不具有独立的控制器，箱式变压器的控制是通过主控系统实现的，信号采集与控制输出都依托于集成在主控系统中的PLC模块，当箱式变压器中的信号增加或减少时，需要相应地增减PLC模块数量，影响主控系统硬件配置、软件开发与图纸标准化设计；由于箱式变压器信号的采集与控制依托于集成在主控系统中的PLC模块，没有独立的处理器，因此通讯数据与主控数据混合在一起发送给监控系统，箱式变压器无法独立组网并向监控系统传递数据，当主控系统宕机时，无法实现对箱式变压器的监控；且箱式变压器信号直接接入PLC模块，没有经过防雷防浪涌等信号隔离，现有技术中采用的PLC模块的抗雷击防浪涌能力有限，当箱式变压器遭受雷击时，会导致PLC模块损坏。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种抗雷击防浪涌能力强且能够独立进行信号采集和控制的箱式变压器控制装置。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种箱式变压器控制装置，包括控制板，所述控制板上设有主控芯片和通讯接口，所述主控芯片包括若干个用于数字量信号输入和输出的GPIO端口，所述GPIO端口电连接有输入信号隔离电路，所述主控芯片还电连接有F-RAM存储器和SD卡、所述网络接口模块、用于对箱式变压器的三相电能进行计量的三相电能计量模块，所述主控芯片通过网络接口模块与外部监控主机通讯；所述控制装置还包括电源模块，所述电源模块包括相互级联的第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路，所述第一DC/DC转换电路用于将输入电源转换成24V的电源并输出至所述第二DC/DC转换电路，所述第二DC/DC转换电路用于将输入电源转换成5V的电源为元器件供电；所述输入信号隔离电路包括第一光电耦合器、第一限流电阻、输入LED显示灯和滤波电容，所述主控芯片的GPIO端口通过所述第一限流电阻、所述输入LED显示灯与所述第一光电耦合器的输入端串联，所述滤波电容与所述第一限流电阻、所述输入LED显示灯并联。作为优选的技术方案，所述网络接口模块包括以太网控制芯片DM9000，所述以太网控制芯片DM9000电连接有LAN接口。作为优选的技术方案，所述三相电能计量模块包括三相电计量芯片ADE7785。作为优选的技术方案，所述通讯接口包括Modbus-TCP接口和Modbus-RTU接口。一种箱式变压器控制装置，包括控制板，所述控制板上设有主控芯片和通讯接口，所述主控芯片包括若干个用于数字量信号输入和输出的GPIO端口，所述GPIO端口电连接有输出信号隔离电路，所述主控芯片还电连接有F-RAM存储器和SD卡、所述网络接口模块、用于对箱式变压器的三相电能进行计量的三相电能计量模块，所述主控芯片通过网络接口模块与外部监控主机通讯；所述控制装置还包括电源模块，所述电源模块包括相互级联的第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路，所述第一DC/DC转换电路用于将输入电源转换成24V的电源并输出至所述第二DC/DC转换电路，所述第二DC/DC转换电路用于将输入电源转换成5V的电源为元器件供电；所述输出信号隔离电路包括第二光电耦合器、第二限流电阻和第三限流电阻，所述主控芯片的GPIO端口与所述第二光电耦合器的输入端电连接，所述第二光电耦合器的输入端通过所述第二限流电阻和所述第三限流电阻电连接至供电端，所述第二光电耦合器的输出端电连接有控制继电器和输出LED显示灯。作为优选的技术方案，所述网络接口模块包括以太网控制芯片DM9000，所述以太网控制芯片DM9000电连接有LAN接口。作为优选的技术方案，所述三相电能计量模块包括三相电计量芯片ADE7785。作为优选的技术方案，所述通讯接口包括Modbus-TCP接口和Modbus-RTU接口。由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术的软件和硬件与主控系统不干涉，能够独立对箱式变压器的信号进行采集和控制，能够独立组网与主控系统进行数据交互；通过对输入电源隔离和信号隔离，本技术抗雷击防浪涌能力强。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例的原理框图；图2是本技术实施例的电源电路的原理框图；图3是本技术实施例的输入信号隔离电路的原理图；图4是本技术实施例的输出信号隔离电路的原理图。具体实施方式如图1至图4共同所示，一种箱式变压器控制装置，包括包括控制板，所述控制板上设有主控芯片和通讯接口，优选的，主控芯片是ARM-STM32系列单片机，通讯接口包括Modbus-TCP接口和Modbus-RTU接口。主控芯片包括若干个用于数字量信号输入和输出的GPIO端口，GPIO端口电连接有输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，主控芯片的I2C接口电连接有F-RAM存储器，SDIO接口与SD卡电连接，16位总线接口电连接网络接口模块，网络接口模块包括以太网控制芯片DM9000，以太网控制芯片DM9000电连接有LAN接口，主控芯片通过网络接口模块与外部监控主机通讯。主控芯片的SPI接口电连接有用于对箱式变压器的三相电能进行计量的三相电能计量模块，优选的，三相电能计量模块包括三相电计量芯片ADE7785。主控芯片还具有RS485接口、模数转换接口。如图2所示，控制装置还包括电源模块，电源模块包括相互级联的第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路，第一DC/DC转换电路用于将输入电源转换成24V的电源，并输出至第二DC/DC转换电路，第一DC/DC转换电路的输入电压允许的范围是9～36V；第二DC/DC转换电路用于将输入电源转换成5V的电源为元器件供电，第二DC/DC转换电路的输入电压允许的范围是18～36V，通过两级DC/DC转换电路隔离，当供电发生较大范围波动时，电路板上的元器件的供电电压更加稳定。如图3所示，输入信号隔离电路包括第一光电耦合器GD1、第一限流电阻R1、输入LED显示灯LED1和滤波电容C，主控芯片的GPIO端口DI通过第一限流电阻R1、输入LED显示灯LED1与第一光电耦合器GD1的输入端串联，滤波电容C与第一限流电阻R1、输入LED显示灯LED1并联。如图4所示，输出信号隔离电路包括第二光电耦合器GD2、第二限流电阻R2和第三限流电阻R3，主控芯片的GPIO端口IO与第二光电耦合器GD2的输入端电连接，第二光电耦合器GD2的输入端通过第二限流电阻R2和第三限流电阻R3电连接至供电端VCC，第二光电耦合器GD2的输出端电连接有控制继电器和输出LED显示灯LED2。本实施例中，GPIO端口电连接有输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，本技术中，GPIO端口也可以采用输入信号隔离和输出信号隔离的其中一种方式，即GPIO端口只电连接输入信号隔离电路或GPIO端口只电连接输出信号隔离电路。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征及本技术的优点。本行业的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种箱式变压器控制装置，其特征在于：包括控制板，所述控制板上设有主控芯片和通讯接口，所述主控芯片包括若干个用于数字量信号输入和输出的GPIO端口，所述GPIO端口电连接有输入信号隔离电路，所述主控芯片还电连接有F‑RAM存储器和SD卡、网络接口模块、用于对箱式变压器的三相电能进行计量的三相电能计量模块，所述主控芯片通过所述网络接口模块与外部监控主机通讯；所述控制装置还包括电源模块，所述电源模块包括相互级联的第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路，所述第一DC/DC转换电路用于将输入电源转换成24V的电源并输出至所述第二DC/DC转换电路，所述第二DC/DC转换电路用于将输入电源转换成5V的电源为元器件供电；所述输入信号隔离电路包括第一光电耦合器、第一限流电阻、输入LED显示灯和滤波电容，所述主控芯片的GPIO端口通过所述第一限流电阻、所述输入LED显示灯与所述第一光电耦合器的输入端串联，所述滤波电容与所述第一限流电阻、所述输入LED显示灯并联。

【技术特征摘要】
1.一种箱式变压器控制装置，其特征在于：包括控制板，所述控制板上设有主控芯片和通讯接口，所述主控芯片包括若干个用于数字量信号输入和输出的GPIO端口，所述GPIO端口电连接有输入信号隔离电路，所述主控芯片还电连接有F-RAM存储器和SD卡、网络接口模块、用于对箱式变压器的三相电能进行计量的三相电能计量模块，所述主控芯片通过所述网络接口模块与外部监控主机通讯；所述控制装置还包括电源模块，所述电源模块包括相互级联的第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路，所述第一DC/DC转换电路用于将输入电源转换成24V的电源并输出至所述第二DC/DC转换电路，所述第二DC/DC转换电路用于将输入电源转换成5V的电源为元器件供电；所述输入信号隔离电路包括第一光电耦合器、第一限流电阻、输入LED显示灯和滤波电容，所述主控芯片的GPIO端口通过所述第一限流电阻、所述输入LED显示灯与所述第一光电耦合器的输入端串联，所述滤波电容与所述第一限流电阻、所述输入LED显示灯并联。2.如权利要求1所述的箱式变压器控制装置，其特征在于：所述网络接口模块包括以太网控制芯片DM9000，所述以太网控制芯片DM9000电连接有LAN接口。3.如权利要求1所述的箱式变压器控制装置，其特征在于：所述三相电能计量模块包括三相电计量芯片ADE7785。4.如权利要求1所述的箱式变压器控制装置，其特征在于：所述通讯接口包括Modbus-TCP接口和Modbus-RTU接口。5.一种箱式变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：高阳，
申请(专利权)人：上海电气风电集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31