???圖3 分機(jī)系統(tǒng)電路框圖

????分機(jī)單片機(jī)采用51系列中實用的ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S51單片機(jī)。AT89S51單片機(jī)片內(nèi)4K程序存儲器是FLASH工藝，存儲器可用電的方式瞬間擦除、改寫?？s短設(shè)計、開發(fā)時間。

????數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將現(xiàn)場電流、電壓模擬信號經(jīng)電壓形成、采樣保持、低通濾波器（ALF）、A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號。系統(tǒng)正常工作時各分機(jī)不斷地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)字信號通過接口電路傳送給AT89S51單片機(jī)P0口。

????AT89S51單片機(jī)將采集數(shù)據(jù)與程序存儲器中的整定值進(jìn)行比較，如果采集數(shù)據(jù)大于整定值，確認(rèn)為過流后，分機(jī)立即報告主機(jī)，并報告分機(jī)編碼，等待主機(jī)進(jìn)一步確認(rèn)，如果主機(jī)確認(rèn)該分機(jī)對應(yīng)出線過渡過流故障，分機(jī)立即動作；如果主機(jī)確認(rèn)該人機(jī)無過流故障，分機(jī)不動作。

????開關(guān)量輸入、輸出接口部分是微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)與外部聯(lián)系的部分。為提高系統(tǒng)抗干擾能力，開關(guān)量輸入、輸出電路經(jīng)光電隔離芯片與AT89S51單片機(jī)P1口連接。如果分機(jī)需動作，分機(jī)通過開關(guān)量輸出電路驅(qū)動相應(yīng)繼電器，如跳閘出口繼電器、信號繼電器。

????串行通信接口將分機(jī)與主機(jī)聯(lián)接成一個有機(jī)整體。為提高分機(jī)、主機(jī)可靠性以及抗干擾能力，串行通信接口分別通過光電隔離芯片與分機(jī)、主機(jī)連接。分機(jī)通過串行通信可將本線路過流信息及分機(jī)編碼傳送給主機(jī)，使主機(jī)能夠邏輯判斷過流故障。由于AT89S51單片機(jī)串行口輸出電平是TTL電平，不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。現(xiàn)典型三級供電網(wǎng)是由100～1000m電纜組成，因此通信距離至少滿足1000m。目前RS-485最遠(yuǎn)通信距離為1200m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點數(shù)32個，符合設(shè)計要求，因而可外擴(kuò)展RS-485電平轉(zhuǎn)換電路。AT89S51單片機(jī)輸出的TTL電平通過光電隔離芯片后，由MAX485芯片轉(zhuǎn)換為RS-485電平后與主機(jī)通信。

????4.2 系統(tǒng)主機(jī)硬件組成及工作原理

????選擇性速斷過流保護(hù)系統(tǒng)主機(jī)由PC機(jī)、RS-485/ RS-232轉(zhuǎn)換器組成。系統(tǒng)主機(jī)電路框圖如圖4所示。

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????圖4 主機(jī)系統(tǒng)電路框圖

????分機(jī)通過串行通信傳送的RS-485電平由RS-232/ RS-485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為RS-232電平，最后輸入PC機(jī)的RS-232接口。反之PC機(jī)通過串行通信將故障反饋信息送給對應(yīng)分機(jī)。為保證主機(jī)與各級通信距離不超過1200m，系統(tǒng)設(shè)計將主機(jī)安裝在井上中央變電所。