开关量的采集与处理1

1、开关量的采集与处理开关量的采集与处理牵引变电所中的开关量主要有断路器、隔离开关的状态，继电器和按钮开关触点的通断等。在远动遥控、遥控信息处理过程中，这些开关量的采集与处理是非常主要的。这里主要介绍对开关量采集与处理中的有关隔离、抗干扰和采集等问题。 开关量的隔离与抗干扰 1开关量的隔离开关量的隔离 1)隔离的作用隔离的作用 隔离的主要作用是：是低压输入电路与大功率的电源隔离；外部现场器件与传输线同数字电路隔离，以免计算机受损；限制地回路电流与接地线的错接而带来的干扰；多个输入电路之间的隔离。 开关量的隔离与抗干扰 2)开关量的隔离方法开关量的隔离方法常用的开关量的隔离方法主要有以下几种。（1）

2、光电隔离）光电隔离（2）继电器隔离）继电器隔离（3）继电器和光电耦合器双重隔离）继电器和光电耦合器双重隔离开关量的隔离与抗干扰（1）光电隔离）光电隔离 利用光电耦合器可以实现现场开关量与计算机总线之间的完全隔离。光电耦合器由发光二极管和光敏三极管组成，集成在一个芯片内，发光二极管和光敏三极管之间是绝缘的，其间分布电容极少，一般为0.51pf，而绝缘电阻又非常大，通常在10101013之间，使可能带有电磁干扰的外部接线回路和微机的电路部分之间无电联系，可大大削弱干扰。在光电耦合器里，信息传送介质为光，但输入和输出都是电信号，由于信息的传送和转换的过程都是在不透光的密闭环境下进行的，既不会受电磁信

3、号的干扰，也不会受外界光的影响，因此光电耦合器可实现计算机和现场的光电隔离，去掉它们之间公共地线的电气联系，隔离效果比较好，现场侧的电磁干扰很难通过它到达计算机的总线上。 开关量的隔离与抗干扰当利用光电耦合器作为开关量输入计算机的隔离器件时，其原理接线如图所示。开关s合下时，二极管导通，发出光来，使光敏三极管饱和导通，于是输出uo1或uo2便有电位的变化。图（a）中，s打开时uo1输出电平与uc相同；当s合下时，输出uo1为低电平。图（b）的情况相反，s打开时，输出低电平；s合下时，输出uo2为高电平（即等于uc）。两种接线方式，输出电平不同，可以灵活选用。实际设计电路时，a端接电源ud正极。

4、b端接ud的负极（gnd1），而发光二极管输出端电源uc，其接地端为gnd2。必须注意gnd1和gnd2不能共地。开关量的隔离与抗干扰（2）继电器隔离）继电器隔离对于变电所现场的断路器、隔离开关、继电器的辅助触点和主变压器分接开关位置等开关信号，输入至计算机时，也可通过继电器隔离。采用中间继电器做隔离器件时，若继电器长期带电会影响继电器寿命。为了提高继电器寿命，可以利用继电器保持电压低于启动电压的特点，在动作线圈上串接一定的电阻。平时，利用继电器本身的动断触点将它短接。当继电器动作后动触点断开，将电阻串入，这样就实现了降压保持的目的。利用现场断路器、隔离开关的辅助触点s1、s2接通，去启动继电

5、器k1、k2，然后由k1、k2的触点k1-1、k2-1等输入至计算机，这样做可以起到很好的隔离作用，输入至计算机的继电器触点，可采用与计算机输入接口板配合的弱点电源。 开关量的隔离与抗干扰（3）继电器和光电耦合器双重隔离）继电器和光电耦合器双重隔离 为了提高抗干扰能力，同时又能消除抖动，在线路比较长、干扰比较严重的场合，还可以同时采用继电器和光电耦合器双重隔离，以加强隔离效果，即将现场开关辅助触点先经过继电器隔离，继电器的辅助触点再经过光电耦合器隔离，然后再输入至计算机。这样的双重隔离对提高抗干扰能力和消除开关动作时的抖动具有很好的效果。 开关量的隔离与抗干扰2抗干扰抗干扰 开关量采集的抗干扰有硬件和软件两种措施。硬件措施称为去抖动电路，是为了排除开关操作时产生的抖动。