开关量输入输出

1、开关量输出、输入系统的主要作用是输出跳闸、信号等信息；与外围设备包括打印机和调试、整定设备等接口。开关：断路器、隔离开关状态、继电器和按键等。为了防止干扰，输入回路需与微机保护主系统进行严格隔离。2.5.4 开关量输入/输出教学要求:掌握开关量输入/输出电路基本原理、人机接口回路原理、微机保护的软件系统配置。1、开关量输入回路开关量类型安装在装置面板上的触点。从装置外部经过端子排引入装置的触点。并 列 接 口P A 0K 1+ 5 VK 1外 部 触 点装 置 端 子+ 5 VP A 0( a )( b )4 . 7 K +-2、开关量输出回路对断路器、隔离开关的分、合闸控制和对主变压器分接开

2、关位置的调节命令，以及告警及巡检中断都是通过开关量输出接口电路去驱动继电器，再由继电器的辅助触点接通跳、合闸回路或主变压器分接开关控制回路而实现的。输出电路，一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器的方法，但为提高抗干扰能力，最好也经过一级光电隔离 。PB0输出“0”，PBl输出“1”，便可使与非门H1输出低电平，光敏三极管导通，继电器K被吸合。在初始化和需要继电器K返回时，应使PB0输出“1”，PBl输出“0”。2.5.5 人机接口回路原理1、人机接口原理微机保护的人机接口回路是指键盘、显示器及接口CPU插件电路。主要作用：通过键盘和显示器完成人机对话任务、时钟校对及与各保护CPU插件通信

3、和巡检任务。单CPU结构 ：80318279 MC1468188255RAMEPROME2PROM三 总 线键 盘显 示至 ADC插 件0831为8位、8255扩展I/O口的键盘、显示器接口。8279键盘、显示器接口，可减轻CPU的负担。 时钟校对由MC146818独立完成。8031EPROMRAMRTU时 钟PPI键 盘光 电 隔 离光 电 隔 离硬 件 自 复 位4至 各 开 入外 部 触 点至 呼 唤至 插 件总 警 告复 位 各 BUS多CPU结构 ：设有专用的人机接口CPU插件，该CPU除了要完成人机接口(键盘、显示器)的任务外,还要完成与各CPU通信管理、巡检及时间校对、程序出格自

4、复位等多项任务。2、键盘、显示器因面板上键盘只有七个键： “”、 “”、“”、“”、 “Q”(返回键)、“复位”和“确认”键。单片机扩展的I/O组成的行列式键盘，使得电路十分简单，操作也很方便。键盘处理内容落键识别键号处理重键处理4行4列构成 ：RD74LS138D0 D323451817161519P2.4P2.5P2.6P2.70YD4 R+5V825624574LS123456789ABCDEFDIR落键识别：判断D0D3全是“1”，还是至少有一位是“0”。键号识别：逐行、逐列扫描。重键处理：按下键释放后，才能接收一个按键的处理方法。液晶显示电路 ： 液晶显示器也叫LCD显示器。一般在保

5、护装置的人机对话面板上设有液晶显示模块，同时保留打印机接口。液晶显示电路以菜单的形式显示出各个键盘操作及执行的结果，给用户调试和检修保护装置提供方便，使人机联系更加直观。电路控制：主要由多功能异步通信接收发送器8256芯片的两个并行口控制。3、硬件时钟电路硬件时钟电路,由一片MC146818时钟芯片及辅助元器件组成。MC146818芯片是智能式硬件时钟，其内部由电子钟和存储器两部分组成。可计年、月、日、时、分、秒、星期；能处理润月润年；可将当前时间实时存储，以便人机接口CPU随时读取。 8031RDWRALEP0AD0AD7ASR/WDSCSMC146818U78007800DH23R55R5

6、4C21SYSC18C19C27R5024202218C17R51R52R53V4V5E 3.6VV7R56+5VR49DDV6-12V正常运行方式 当接口CPU复位重新开始执行程序初始化工作完成后，从硬件时钟取时间值通过CPU串行通信口送到保护CPU插件内部时钟存储单元，去校对保护CPU的软件时钟。此外每隔一定时间,该硬件时钟对保护内部时钟的存储单元同步校正一次。修改时间 运行人员欲修改时间，可在运行方式下按提示的格式输人正确时间，确认后硬件时钟按所输入的时间开始运行。电源掉电 保护软件时钟丢失，但接口硬件时钟由电池供电继续运行，直流恢复后又重新把接口硬件时钟的时间通过串行通信送入保护内部软

7、件时钟存储单元，确保时钟不间断计时。4、硬件自复位电路 硬件自复位电路相当于“看门狗”电路。其作用是当由于干扰信号侵入地址或数据总线造成单片机不能正常执行程序（程序出格）时，利用该电路自动给单片机一个复位脉冲，使程序从头开始运行。11A82硬时钟SWQMC14681874LS393CLP1CLP22QL1QD2A2QD21296138+5VP1.7P1.68031RESET 每隔500ms发送一准脉冲给计数器的输入端1A，程序每隔一定时间通过P1.6端定时对计数器2QL检测是否计数已满，并通过P1.7端对计数器(CLP)清零。 如果接口插件由于程序出格，CPU就不能对计数器进行正常检测并清零，

8、那么经过一定的时间，计数器因计数溢出，将通过其2QD端向8031发复位信号,使接口插件重新投入正常工作。11A82硬时钟SWQMC14681874LS393CLP1CLP22QL1QD2A2QD21296138+5VP1.7P1.68031RESET5、出口及信号插件（1）保护出口及信号插件K S 1K S 22 4 V 信 号 电 源2 4 V 出 口 电 源启 动 信 号电 源 0 VK S 2 K S 1 - 1K S 2 - 1跳 闸信 号 信 号 信 号 K（2）非电量保护信号插件KS1电源0V24V出口电源24V信号电源KK-2KS2信号信号信号KS2-1KS1-1KS2-WC+WC非电量触点CPU读入（3）通信管