开关量输入输出

E 3.6V V6
V7
R56 +5V
V4
-12V
C17 R51 V5
R52
C27
R53
C18 R55 R54 SYS C19
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。
-WC
电源0V
（3）Hale Waihona Puke Baidu信管理接口插件
TXD RXD 保护模块1 CPMM
液晶显示器
通信接口
RXD TXD COMM
自检告警 键 盘 打印电源控制 打 印 机 GPS 控制系统 并行接口 监控复归 GPS对时接口 RS232C/RS422/RS485 TXD RXD CPMM TXD RXD 保护模块n CPMM 保护模块2
液晶显示电路 ：
液晶显示器也叫LCD显示器。一般在保护 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。
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。 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。
BUS
至各ＣＰＵ
8031 EPROM RAM RTU 时钟 PPI 键盘
硬件自复位
光电隔离
至ＲＴＵ 呼唤 至ＣＰＵ插件 总警告
光电隔离 ７开入 外部触点
4
复位各ＣＰＵ
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。 落键识别 键盘处理内容 键号处理 重键处理
P1.7 P1.6 8031 RESET
1 1A
2QD
8
5、出口及信号插件
（1）保护出口及信号插件
24V信号电源 24V出口电源 K 启动信号 KS2 电源0V KS1 KS2 ＬＥＤ Ｋ－２ KS1-1 KS2-1 Ｋ－１ 跳闸 信号１ 信号２ 信号３
（2）非电量保护信号插件
24V信号电源 24V出口电源 K CPU读入 KS1-1 非 电 量 触 点 +WC KS2 KS2-1 KS1 KS2 ＬＥＤ K-2 信号１ 信号２ 信号３
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。
单CPU结构 ：
8031 键盘 显示 RAM
8279
EPROM
MC 146818 至ADC插件 8255
E 2 PROM
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。
三总线
时钟校对由MC146818 独立完成。
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 自复位等多项任务。
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。 CPU 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插件通信和巡检任务。
4行4列构成 ：
P2.7 P2.6 8256 P2.5 P2.4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F +5V
D0
~
D3
2 3 4 5
74LS 245 DIR
18 17 16 15 RD 19 74LS138 YD
4 R
重键处理：按下键释放后，才能 键号识别：逐行、逐列 落键识别：判断D0~D3全是“1”，还 接收一个按键的处理方法。 扫描。 是至少有一位是“0”。
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，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。
硬时钟 SWQ MC146818
CLP1 2 CLP2 12 74LS393 2QL 9 6 1QD 2A 13
8 2 +5V
1、开关量输入回路
安装在装置面板上的 开关量类型 触点。 从装置外部经过端子排 引入装置的触点。
+5V +5V
+
并列接口 PA0 K1 4.7KΩ
K1 外部触点 PA0
-
装置端子
(a)
(b)
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 。
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。
U DD R49 MC146818 7800 ~ 8031 7800DH DS RD WR R/W ALE AS AD0 P0 3 AD7 C21 2 CS 24 20 R50 22 18
硬时钟 SWQ MC146818
CLP1 2 CLP2 12 74LS393 2QL 9 6 1QD 2A 13
8 2 +5V
P1.7 P1.6 8031 RESET
1 1A
2QD
8
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。