一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统，包括CPU模件、MCU芯片、switch芯片、RMII模块、显示单元、按键单元、RJ45网口；所述CPU模件用于接收外部输入数据并连接所述switch芯片，所述switch芯片连接所述RJ45网口，所述RJ45网口用于连接外部CPU，所述switch芯片通过所述RMII模块连接所述MCU芯片，所述MCU芯片连接所述显示单元和所述按键单元。本实用新型专利技术通过显示系统中的MCU芯片与外界CPU进行通信交互，完成继电保护装置的数据显示和功能设置。据显示和功能设置。据显示和功能设置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统


[0001]本技术涉及电力系统保护自动化
，具体的说是一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统。

技术介绍

[0002]电力行业中CPU模件和液晶显示面板之间进行数据通信时，多采用SPI或者UART通信方式等。随着继电保护装置采集数据变多，采样频率变快，CPU向显示面板传输的数据量也显著增大。然而由于传统SPI、UART总线通信速率的限制，其实际传输数据的效果并不好，界面实时刷新较慢，且CPU实际采集的值与液晶显示值会有一定的延迟，甚至会引起界面卡顿。此外，由于继电保护装置场地的特殊性，用户很难通过PC电脑直接访问CPU模件，带来一定的调试难度。因此，传统方法在显示面板增加功能，达到间接访问CPU目的。针对以上问题，必须重新对继电保护装置液晶显示系统进行相应的优化和设计。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述不足之处，本技术要解决的技术问题是提供一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统。
[0004]本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统，包括CPU模件、MCU芯片、switch芯片、RMII模块、显示单元、按键单元、RJ45网口；所述CPU模件用于接收外部输入数据并连接所述switch芯片，所述switch芯片连接所述RJ45网口，所述RJ45网口用于连接外部CPU，所述switch芯片通过所述RMII模块连接所述MCU芯片，所述MCU芯片连接所述显示单元和所述按键单元。
[0005]所述显示单元包括液晶显示模块。
[0006]所述液晶显示模块为LCD显示屏。
[0007]所述外部输入数据为外部模拟量输入。
[0008]本技术具有以下优点及有益效果：
[0009]1.本技术通过显示系统中的MCU芯片与外界CPU进行通信交互，完成继电保护装置的数据显示和功能设置。
[0010]2.本技术通过switch芯片还可以将通信数据转发到外部RJ45网口，PC用户可连接该网口而达到间接访问和控制CPU的目的，具有一定的便利性。
[0011]3.本技术采用以太网通信方式，搭配RMII协议，最大支持百兆通信速率，提升了整个系统的数据传输速率，在数据量较大的场景下也能保证装置的实时显示效果。
[0012]4.本技术的整个方案简单可靠，结构清晰，可实施性强。
附图说明
[0013]图1为本技术实施例的整体结构框图；
[0014]图2为本技术实施例的RMII模块接线图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0016]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0017]如图1所示，本技术的一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统，包括：CPU模件、MCU芯片、switch芯片、RMII(精简媒体独立接口)模块、显示单元(LCD显示屏)、按键单元(多功能按键)、RJ45网口。所述CPU模件用于接收外部输入数据并连接所述switch芯片，所述switch芯片连接所述RJ45网口，所述RJ45网口用于连接外部CPU，所述switch芯片通过所述RMII模块连接所述MCU芯片，所述MCU芯片连接所述显示单元和所述按键单元。
[0018]CPU模件主要实时采集外部模拟量输入，如电压、电流等信号，简单处理之后组成特定形式的报文格式，并通过switch芯片传输给MCU芯片，MCU芯片搭配显示单元，主要负责图形化显示数据，此外，通过MCU芯片按键外设还可以实现与CPU模件的信息交互和功能设置等。
[0019]switch芯片用作数据转发功能，负责MCU芯片和外界CPU(如PC电脑的CPU)之间的数据通信，包括传输液晶显示数据、按键信息、用户指令等报文，并转发至外部RJ45通信网口。RMII协议、协议栈主要用来支持MCU芯片与switch芯片、CPU模件间的以太网通信协议以及socket套接字。
[0020]由于switch芯片将CPU模件、MCU芯片、RJ45网口互联，组成内部通信网络，switch芯片配备phy网口和RMII通信网口，通信数据多路转发。因此，各路通信数据都会被switch芯片转发和共享至各网口。PC电脑用户可直接接入该显示系统的RJ45网口，达到对CPU模件的监视、控制和指令下达等。CPU模件将采集数据实时传输给switch芯片，switch芯片将数据转发至MCU芯片和外部网口。
[0021]LCD显示屏用来实时显示CPU模件采集的数据和个性化信息等，按键单元用来向CPU模件发出不同指令。
[0022]提前制定报文格式，液晶显示数据、按键信息、CPU控制信息分别对应不同报文标志码，方便区分。
[0023]如图2所示，本技术的RMII(精简媒体独立接口)模块接线图。RMII精简MII接口，节省了一半的数据线。RMII收发使用2位数据进行传输，收发时钟均采用50MHz时钟源。RMII模块包括MAC控制器，图2中的PHY即图1中的phy/phy1/phy2。
[0024]其中，TX_EN为发送数据使能信号，方向由MAC控制器到PHY；TXD[1:0]为发送数据位，方向由MAC控制器到PHY；RXD[1:0]为接收数据位，方向由PHY到MAC控制器；REF_CLK为参考时钟，由外部晶振提供；CRS_DV为接受数据有效，方向由PHY到MAC控制器。
[0025]综上所述，本技术的基于以太网通信的继电保护装置显示系统，主要由CPU模件实时采集外部模拟量输入，如电压、电流等信号，简单处理之后组成特定形式的报文格式，并通过switch芯片传输给MCU芯片，MCU芯片搭配液晶显示，主要负责图形化显示数据；通过MCU的按键外设还可以实现与CPU的信息交互和功能设置等；此外，PC机用户可直接接入该显示系统的RJ45网口，达到对CPU模件的监视、控制和指令下达等。
[0026]本技术采样系统简单可靠，结构清晰，可以满足多个通道、多种速率、多种模式的数据采样需求，可扩展性强，有着良好的应用前景。在本技术的描述中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于以太网通信的继电保护装置显示系统，其特征在于，包括CPU模件、MCU芯片、switch芯片、RMII模块、显示单元、按键单元、RJ45网口；所述CPU模件用于接收外部输入数据并连接所述switch芯片，所述switch芯片连接所述RJ45网口，所述RJ45网口用于连接外部CPU，所述switch芯片通过所述RMII模块连接所述MCU芯片，所述MCU芯片连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛冬，张洪军，丁琳，吴凯，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：