基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置的製作方法
2023-10-06 18:20:59 1
專利名稱：基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制與保護開關電器，尤其涉及一種基於組件結構的綜合保護、 測控、通訊裝置，屬於電工技術領域。
背景技術：
控制與保護開關電器將斷路器、接觸器、熱繼電器及隔離器的功能很好的融為一 體，合理的做好了各分立元器件保護特性、控制特性配合的協調工作，可廣泛應用於自動化 集中控制系統和基於現場總線的分布式生產線的控制系統等場合，例如冶金、煤礦、鋼鐵、 石化、港口、船舶、鐵路等領域的電動機控制與保護系統和現代化建築中的照明、電源轉換、 泵、風機、空調等電氣控制與保護系統。現有的控制與保護開關電器，其內的各個組件往往採用傳統的導線連接形成通 路，這樣會導致各個組件的控制與運行的可靠性不高。更為重要的是，各個組件無法獨立對 電磁鐵的開合進行控制，亦無法實現一個模塊化的連接，整個控制與保護開關電器屬於一 個整體，無法進行單獨的組件升級和損壞替換，無法推廣使用。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種基於組件結構 的綜合保護、測控、通訊裝置本發明的目的通過以下技術方案來實現基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，包括有電磁鐵，其中電磁鐵連接在 電磁鐵控制模塊的輸出端，電磁鐵控制模塊的被控端和脫扣器被控端連入保護組件的輸出 端，保護組件、控制組件、顯示組件、功能組件各自擁有獨立的I/O接口，各個組件通過I/O 接口以即插即用的方式相互模塊化連接，同時各組件相互之間採用內部接口。內部接口包 括CAN、API、I2C、UART等，由此來構成數據傳送通路，實現保護、測量、控制、通訊等功能。同時，至少有一個組件通過該通路直接驅動電磁鐵和或脫扣器，各個組件均具有 獨立狀態識別信號，通過組合狀態信號區分多個控制權限，實現手柄控制、外部控制和自動 操作控制，實現電流、電壓、漏電的測量與保護，實現維護管理和遠程通訊等功能。上述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其中所述的保護組件、控制組 件、顯示組件、功能組件各自擁有自動識別模塊，各組件插裝後，各組件的自動識別模塊，檢 測並開啟各組件相對應的功能。進一步地，上述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其中所述的保護組 件、控制組件、測量顯示組件所採用的內部通訊用通路包括CAN總線、I2C總線、UART總線、 API 等。更進一步地，上述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其中所述的控制 組件用於實現閉合與斷開操作控制、部分重要運行狀態和數據的傳輸，控制組件對內採用 內部總線通路，對外採用串口和並口多種形式的數據傳輸方式，其通訊協議包括Modbus、Profibus, DeviceNet, TCP/IP。同時，並口方式可直接與 PLC 接口。更進一步地，上述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其中所述的保護 組件加裝有獨立的通訊接口，該接口可進行遠程數據傳輸，主要用於實現測量、運行監視、 維護管理、定值設置等管理功能。再進一步地，上述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其中所述的至少 保護組件、控制組件、顯示組件等各自均設有獨立的CPU。本發明技術方案的突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在通過組件之間的 即插即用配合，實現控制與保護開關電器的測量、控制、保護和通訊等功能，令電磁鐵的操 作控制可通過多種方式實現。同時，依託於基於組件的模塊化連接方式，產品升級擴展和維 護方便，能夠及時進行替換與升級。
本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和 解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型範例，凡採取等同替換或者等效變換而 形成的技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。這些附圖當中，圖1是基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置的連接通訊示意圖。圖中各附圖標記的含義如下1 電磁鐵2 電磁鐵控制模塊3 保護組件4 控制組件5 顯示組件6 功能組件
具體實施例方式如圖1所示的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，包括有電磁鐵1，其特別 之處在於電磁鐵1連接在電磁鐵控制模塊2的輸出端，電磁鐵控制模塊2或脫扣器12的 被控端連入保護組件3的輸出端，保護組件3、控制組件4、顯示組件5、功能組件6各自擁有 獨立的I/O接口 7，各個組件通過I/O接口 7以即插即用方式相互模塊化連接，相互之間構 成保護測控通訊用通路8。當然，為了適應不同的臨場使用保護測控通訊用通路8包括CAN總線、API、I2C總 線、UART總線。並且，為了滿足各種信號的傳到與控制，控制組件對外通路的通訊協議包括 Modbus、Profibus、Devicenet、TCP/IP 等。進一步來看，為了確保電磁鐵1的正常工作，至少有一個組件通過該通路直接驅 動電磁鐵和或脫扣器12，其它組件可選擇驅動電磁鐵1。同時，可在保護組件3加裝有獨立 的通訊接口 9，該接口可連接PC，進一步實現較為完整的測量、維護、設置等功能。再進一步來看，各個組件均具有獨立狀態識別信號，通過組合狀態信號的方式擁7 I/O 接口9 通訊接口11 CPU
10 自動識別模塊 12 脫扣器
8保護測控通訊用通路
4有多個控制權限，實現電流、電壓、漏電的測量與保護，同時控制電磁鐵1的合分。就本發明一較佳的實施方式來看，為了確保保護組件3、控制組件4、顯示組件5、 功能組件6即插即用後的識別性，各個組件擁有自動識別模塊10，它們相互之間構成保護 測控通訊用通路8時，各組件的自動識別模塊10可檢測並開啟各組件相對應的功能。當然， 考慮到工作的穩定性與快速處理，保護組件3、控制組件4、顯示組件5和功能組件6各自均 設有獨立的CPUll。結合基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置的具體使用來看，可通過至少連個 組件之間的配合，實現控制與保護開關電器的測量、控制、保護和通訊等功能。同時，電磁鐵 1的操作控制可通過外部控制元件操作、手柄操作、顯示組件5操作、控制組件4操作、通訊 模塊操作中的一種或多種方式實現。由此，可以通過各個組件之間的模塊化配合，實現報警、故障區分、分勵脫扣、負載 指示、通訊模塊、消防聲光報警、自動識別能多選一的控制方式。同時，通過組件各自擁有獨 立的I/O接口 7配合保護測控通訊用通路8，可採用一種或多種數據量或開關量，傳遞CAN、 I2C、光電信號等到達傳送平臺。更為重要的是，能夠實現各組件的模塊化組合的功能，由此傳送效率高，產品升級 擴展和維護方便，生產和經營運作靈活性強，同時節省大量用戶接線。通過上述的文字表述並結合附圖可以看出，採用本發明後，通過組件之間的即插 即用配合，實現控制與保護開關電器的測量、控制、保護和通訊等功能，令電磁鐵的操作控 制可通過多種方式實現。同時，依託於基於組件的模塊化連接方式，產品升級擴展和維護方 便，能夠及時進行替換與升級。
權利要求
基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，包括有電磁鐵和或脫扣器，其特徵在於電磁鐵連接在電磁鐵控制模塊的輸出端，電磁鐵控制模塊的被控端和脫扣器被控端連入保護組件的輸出端，保護組件、控制組件、顯示組件、功能組件各自擁有獨立的I/O接口，各個組件通過I/O接口以即插即用的方式相互模塊化連接，同時各組件相互之間採用內部接口構成數據傳送通路，實現保護、測量、控制、通訊等功能，且至少有一個組件通過該通路直接驅動電磁鐵和或脫扣器，各個組件均具有獨立狀態識別信號，通過組合狀態信號區分多個控制權限，實現手柄控制、外部控制和自動操作控制，實現電流、電壓、漏電的測量與保護，實現維護管理和遠程通訊等功能。
2.根據權利要求1所述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其特徵在於所 述的保護組件、控制組件、顯示組件、功能組件各自擁有自動識別模塊，各組件相互之間採 用內部接口構成數據傳送通路，各組件實現各種相對獨立的保護功能、測量顯示功能、操作 控制功能、派生附加功能等。
3.根據權利要求1所述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其特徵在於所 述的保護測控通訊用內部接口包括CAN總線、I2C總線、UART總線、API。
4.根據權利要求1所述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其特徵在於所 述的控制組件用於實現閉合與斷開操作控制、部分重要運行狀態和數據的傳輸，控制組件 對內採用內部總線通路，對外採用串口和並口多種形式的數據傳輸方式，其通訊協議包括 Modbus、Profibus、DeviceNet、TCP/IP。
5.根據權利要求1所述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其特徵在於所 述的保護組件加裝有獨立的通訊接口，該接口進行遠程數據傳輸，用於測量、運行監視、維 護管理、定值設置的管理功能。
6.根據權利要求1所述的基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，其特徵在於所 述的保護組件、控制組件、顯示組件設有獨立的CPU，在建立內部數據傳輸通路的基礎上，實 現各自相對獨立的功能。
全文摘要
本發明涉及一種基於組件結構的綜合保護、測控、通訊裝置，屬於電工技術領域。其包括有電磁鐵和或脫扣器，特點是電磁鐵連接在電磁鐵控制模塊的輸出端，電磁鐵控制模塊的被控端和脫扣器被控端連入保護組件的輸出端，保護組件、控制組件、顯示組件、功能組件各自擁有獨立的I/O接口，各個組件通過I/O接口以即插即用的方式相互模塊化連接，同時各組件相互之間採用內部接口構成數據傳送通路，且至少有一個組件通過該通路直接驅動電磁鐵和或脫扣器，各個組件均具有獨立狀態識別信號，通過組合狀態信號區分多個控制權限，實現手柄控制、外部控制和自動操作控制，進行相關維護。依託於基於組件的模塊化連接方式，產品升級擴展和維護方便。
文檔編號G01R31/327GK101902071SQ20091014650
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者宗舜興, 李向宇, 王曉燕, 王通, 程玉標 申請人:蘇州萬龍電氣集團股份有限公司