4-20ma电路转换0-5伏电压中电阻如何选取

4-20ma电路转换0-5伏电压中电阻如何选取

配电变压器远程监控系统的设计*摘要:本文介绍了配电变压器远程监控系统的设计及工作原理。包括现场远程终端的数据采集、运算、处理、远程传输和后台监控等几个方面。并以硬件框图和软件框图的方式描述整个系统的工作过程。关键字:遥控;遥测;遥信;远程终端1引言在配电变压器远程监控系统中,远程终端通过对配电变压器低压侧线路上的三相电压和三相电流的交流采样,计算出低压侧的线电压,三相电流,有功功率,无功功率,功率因数,频率,并能计算有功电度电量,无功电度电量,测量变压器温度;四路脉冲计数,记录配电变压器低压侧出口处有功脉冲电度表和无功脉冲电度表的脉冲数,由脉冲数测量出电量;八路遥信量,可检测配电变压器各种事故和开关变位;二路遥控,可对变压器的开关和电容器进行远方控制;配有RS-422接口同智能电度表集抄器进行通讯,实现远程抄表;并将所有遥测数据由RS-232接口与TC35i进行通讯,通过GSM网络以短信息传送给后台主站,实现多台配电变压器远程终端组网运行。2配电变压器远程终端的设计配电变压器远程终端包括6个功能单元电路:N80C196KB单片机存储器扩展电路;遥测电路;开关量输入电路（遥信）;脉冲量输入电路;遥控电路;通讯接口电路。这6个单元电路构成整个远程终端系统。2.1 N80C196KB单片机存储器扩展电路该电路由单片机,程序存储器,数据存储器,地址锁存器,地址译码器,系统时钟组成。N80C196KB为16位单片机,系统所有操作都由其完成[1]。因为N80C196KB内部没有程序存储器和数据存储器,所以需要在单片机外部对存储器进行扩展。如图1所示。定了所有I/O口的地址。12MHZ晶振为系统时钟。这样单片机寻址能力可达6 4 K B空间,并且R O M、R A M统一编址[2]。2.2遥测电路该电路由单片机,地址译码器,输入缓冲单元,A/D转换单元,路选单元,采样保持单元,2个电压互感器（PT）,3个电流互感器（CT）组成。电路框图如图2所示。0-380V交流电压和0-6A交流电流,经PT和CT互感器变成0-5V的交流电压经采样电阻分压加到采样/保持器的输入端,进行采样保持,然后经过多路模拟开关对信号进行切换。把每路信号送到A/D转换器的输入端进行A/D转换,转换后的信号存放在输入缓冲器中,单片机从缓冲器中读取转换值,再利用交流算法完成有关电力参数的计算。电网频率的检测是通过PT把0-380V正弦交流电压变成0-5 V的正弦交流电压经过电压跟随器及过零比较器进行过零比较,把正弦波形转换成方波（即图中的周波检测单元）,单片机对方波进行采集计算出相应的频率值。及时发现变压器故障及开关状态。该电路由单片机、地址译码器、输入缓冲器和光电耦合器及保护电路组成。电路框图如图3所示。外部开关状态经光电耦合器光电隔离后,把状态反映到输入缓冲器的输入端,CPU对输入缓冲器进行读操作把状态读入CPU,完成遥信功能。2.4遥控电路该电路由单片机、输出锁存器、电平转换器、继电器组成。电路框图如图4所示。TC35i通讯模块由GSM网络接收到后台主站下发的遥控命令后,首先通过RS—232标准总线向远方终端发出遥控命令,CPU接到遥控命令后将与遥控合继电器或跳继电器相连的输出锁存器的相关位置成有效,此信号再经电平转换器转换成可以驱动继电器的信号,驱动合或跳继电器动作,完成遥控功能。2.5接口电路配电变压器远程终端有两个通讯接口,一个是R S—232、另一个是RS—422,RS—232用于与GSM通讯模块进行通讯,通过G S M网络与后台计算机交换数据,RS—422与智能电度表集抄器进行通讯,采集每个用户电度表中的电度数,通过G S M网络传给后台主机,实现远程抄表功能,电路框图如图5所示。3主站监控系统软件的设计[5]主站管理监控系统负责对远程终端设备的监测、控制和管理,其主要功能包括:通讯管理、远程终端管理、台区设备监控三部分。其系统结构框图如图6所示。3.1通讯管理通讯管理模块主要用于管理和后台计算机相连的GSM通讯设备,连接、断开设备以及对收到的短信息进行管理等,该模块包括通讯参数设置、通讯信息管理和其他信息管理通讯参数设置:设置和GSM通讯设备相连的RS232端口通讯参数。通讯信息管理:查询、删除收到的原始通讯短信息。其他信息管理:查询、删除收到的其它短信息。

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