WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书

许继集团･许继电源有限公司XUJIPOWERCO.,LTD.WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书许继电源有限公司XUJIPOWERCO.,LTD.2013-8-26版本：V1.00许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-1-1概述1.1适用范围本监控管理一组整流器一组电池一段母线、具备绝缘监测功能、可采集最多24路馈线开关接地信息和位置状态，适用于小型变电站、小区变等配置简单的直流系统，监控具有远程通信功能及对蓄电池的智能化管理等功能，能够满足直流电源无人或少人值守的功能要求。1.2型号说明2装置性能特点2.1核心电路部分微机直流测控装置采用ARM920T作为内核，主频200MHz，速度快，提高了系统的运行效率。主电路以CPU为核芯，扩展了各种存储器，包括32MSDRAM、2MNORFLASH、64MNANDFLASH以分别存储各种数据，进行数据备份。多种存储器提高了数据的存储能力，保证了系统运行的数据可靠性。2.2开关量输入单元开关量输入单元集成在微机直流测控装置内部，共15路，24V电源驱动。如果采集开关量则增加开关量输入模块。2.3开关量输出单元开关量输出单元集成在微机直流测控装置内部，共8路，大容量DC24V继电器，确保驱动能力，可直接进行控制DC220V直流量。2.4人机接口界面新型人机接口界面，大屏幕点阵式真彩色液晶显示器，全汉字显示，分辨率320×许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-2-240,窗口式界面，界面简洁美观，操作方便；触摸屏输入及菜单式设计，并具有强大的在线帮助功能和组态功能，极大地方便了操作和维护。2.5通讯功能微机直流测控装置提供RS-232、RS-485通讯方式与上位机进行通讯，通信规约采用Modbus通信规约。2.6具有B码校时功能3技术数据WZCK-21A微机直流测控装置的技术指标如表1所示：表1：WZCK-21A微机直流测控装置技术指标项目技术指标额定工作电压220(110)V工作电压范围160～300（80～150）V辅助电源输出24V/1.5A通信串口1个RS485/RS232，5个RS485；通信速率在1200，2400，4800，9600bps之间可设；连接设备数量≤32开关量输入15路，驱动电压24V开关量输出7NO，1NC；5A/250VAC（COSØ=1）；1A/220VDC（T=0）人机界面LCD显示3.5英寸(320×240)彩色液晶显示器屏幕保护屏幕保护的时间可以在1～10分钟之间任意设置绿色LED“运行”指示红色LED“告警”指示黄色LED“通信”指示外形尺寸2U高19英寸机箱（448mm×298mm×88.2mm）可靠性装置预期平均无故障工作时间（MTBF）不小于100kh绝缘性能装置中除通信回路外的所有带电回路分别对地之间，用开路电压为500V的测试仪器检验其绝缘电阻不小于100M介质强度开入、开出回路对地之间应能承受DC3000V（有效值），历时1min的检验，无绝缘击穿或闪络现象出现；装置中其它回路对地之间，应能承受DC1000V，历时1min的检验，无绝缘击穿或闪络现象出现工作环境工作温度-10℃～+50℃，24h平均温度不超过35℃。贮存温度-10℃～+55℃，在极限下不施加激励量产品不出现不可逆化，恢复后，产品应能正常工作相对湿度最湿月的平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度为25℃，且表面无凝露许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-3-大气压力80kpa～110kpaWZCK-21A微机直流测控装置技术指标中与母线和支路的电压，电阻相关的数据如表2所示：表2：WZCK-21A微机直流测控装置技术指标项目技术指标母线电压检测精度0.5%母线电压检测范围0----300V（0----150V）对地电阻监测范围0---999.9kΩ对地电阻检测精度(0----5kΩ)±1kΩ对地电阻检测精度(5kΩ----50kΩ)±10%对地电阻检测精度(50kΩ----999.9kΩ)±20%FCT-2312V0.14W=24路4装置结构4.1装置外形框图前视面板如图1所示：图1视面板如图2所示：图2前视面板如图3所示：许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-4-图34.2装置端口定义WZCK-21A微机直流测控装置的背板端子如图4所示图4WZCK-21A微机直流测控装置的背板有四个接线端子插座，包括辅助电源、开关量输入、通信接口、开关量输出。各接口端子的定义如下列各表所示：表3：WZCK-21A微机直流测控装置辅助电源接口端子A定义接口名称端子号代号定义备注工作电源输入1P＋直流正极通过保护熔断器接入2P－直流负极4PE保护地直接连接到接地母排24V电源输出624V＋直流正极开入驱动电源，与±12V电源共地，二路额定负载总功率48W。724V－直流负极±12V电源输出8＋12V直流正极为电桥板接及互感器提供电源，接，对应接端子E。9AGND电源地10－12V直流负极许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-5-表4：WZCK-21A微机直流测控装置开关量输入接口端子B定义接口名称端子号代号定义备注开关输入1DI011路开入交流电源投入2DI022路开入交流输入断路3DI033路开入交流防雷器失效4DI044路开入整流器出口断路5DI055路开入电池组出口断路6DI66路开入硅堆降压装置告警7DI77路开入直流馈电支路断路8DI88路开入DC/DC馈电支路断路9DI99路开入斩波稳压器告警…………16DI0V开入公共地接到24V直流负极表5：WZCK-21A微机直流测控装置通信接口端子C定义接口名称端子号代号定义备注COM11T/ADATA+接口电平为RS-232或RS-485，可跳线设置，缺省连接后台监控设备。2R/BDATA-3GND数字地COM24GND数字地接口电平为RS-485，缺省连接智能变送仪表。5ADATA+6BDATA-COM37ADATA+接口电平为RS-485，缺省连接高频整流模块。8BDATA-COM49ADATA+接口电平为RS-485，缺省连接DCDC模块。10BDATA-COM511ADATA+接口电平为RS-485，缺省连接开关量采集模块和电池巡检仪。12BDATA-COM613ADATA+接口电平为RS-485，缺省连接FCT-23互感器，最多支持24个。14BDATA-15GND数字地串口保护16PE保护地直接连接到接地母排表6：WZCK-21A微机直流测控装置开关量输出端子D定义接口名称端子号代号定义备注告警输出11NO1缺省组态“电源系统告警”21NO2许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-6-158NC1装置故障168NC2表7：WZCK-21A装置电桥板互联开入与FCT-23校正通讯端口端子E定义接口名称端子号代号定义备注9IO+恒流源输出装置IO+接口与所接第一个智能互感器的IO+联接，第一个智能互感器的IO-与第二个智能互感器的IO+联接，第二个智能互感器的IO-与第三个智能互感器的IO+联接，以此类推，最后一个智能互感器的IO-与装置IO-联接。用于校正智能互感器的满度。推荐使用0.5平方毫米的软线。10IO-11+12V±12V电源输入绝缘监测控制电源输入，连接到电源输出端子A。智能互感器工作电源接口，与智能互感器相对应的V+、V-同名相连，AGND作为智能互感器FCT-23的电源地和通讯公共地使用。12AGND13-12V表8：WZCK-21A电桥板母线电压检测端口端子F定义接口名称端子号代号定义备注母线电压检测端口7L+直流正极通过熔断器连接到一段控制母线的正极和负极。推荐使用0.5平方毫米的软线。9L-直流负极16MPE电桥检测地直接连接到接地母排5工作原理5.1硬件工作原理监控装置采用ARM920T作为内核，主频200MHz。主电路以CPU为核心，扩展了各级存储器，包括32MSDRAM、2MNORFLASH、64MNANAFLASH以分别存储各种数据。此外，为了提高监控装置的可靠性，还设计了硬件看门狗电路。另外在主板上扩展了6个串口，实现与多个各级智能设备的连接和数据存取。为了实现人机对话，扩展了I/O接口，以连接触摸屏LCD模块和输出告警继电器。此外，监控装置的电源板将系统的220V或110V直流电变换为5V、±12V、24V等电压供给CPU和其它芯片工作。5.2软件工作原理许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-7-监控装置软件设计上采用了面向对象的编程方法，结合多年来直流系统设计经验将程序运行软件和系统配置数据分别处理，并增强了不同配置系统的兼容性。6.装置功能在系统中，监控装置通过RS-485通信口对整流模块、电池巡检装置、电流互感器等下级智能设备实施数据采集，并加以显示；亦可根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等；同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理，输出控制、接地检测等操作；最后，监控装置还可通过RS-232或RS-485接口与后台计算机通讯。6.1显示功能监控装置对下级智能设备上报的各种信息进行处理后实时显示，这些信息包括采集数据、设置参数等，包括系统的交流工作电压、整流器输出电压和电流、蓄电池组电压和电流、直流母线电压和绝缘电阻、整流模块的电压和电流、电池组单体电池电压、支路接地电阻等。通过监控装置的LCD触摸屏，可以随时查阅系统运行信息和历史信息、当前告警信息等。同时，在设置系统参数的过程中，能显示各种设置情况和动态的实时帮助信息。6.2设置功能设置功能是将监控装置或下级设备运行过程中需要的参数，通过LCD触摸屏输入到系统中去，这些参数会在以后的运行中影响整个系统的工作。对下级设备的设置是通过串口实现的，监控装置会提示设置是否成功。另外，系统的设置也分为用户级和工厂级两个级别，用户级指的是在监控模块运行的过程中，对一些常用的可更改的参数，用户可自行修改，而且立刻生效；而工厂级设置是核心的、重要的参数，除工厂维护人员外，其他人不可擅自更改，而且在修改工厂级参数后，必须复位上电监控装置，这些参数方可生效。当然，用户级和工厂级设置都有密码保护功能，并且用户级密码可以随时修改，而工厂级密码则不能。6.3控制功能控制功能是监控装置根据所采集数据，对下级设备执行相应的动作。这些动作包括有：微调整流模块的输出电压、调节整流模块的限流点、控制整流模块的开关机，控制命令是通过串口发出的。除监控装置可自动进行这些控制外，用户也可在触摸屏上手动执行这些动作，当然也要通过密码检查。6.4告警功能许继电源有限公司WZCK-21A微机直流监控装置使用说明书-8-在监控装置中，下级设备产生的告警信息，经过串口发送至监控装置中，此时，监控装置会自动弹出告警屏并显示当前告警信息并会有告警图标提示有告警产生。同时系统运行中，监控装置也能根据所采集数据自行判断，并产生相应的告警信息。在告警页面按“↓”和“↑”键可以浏览当前所有的告警信息，按返回键则回到系统原来的状态。6.5历史记录历史记录是指将系统运行过程中一些重要的状态和数据，根据时间等条件存储起来，以备查询。这些记录包括历史告警记录、历史事件记录、历史绝缘记录和电池测试记录，同时还具有历史数据的清除和下载等维护功能。历史告警信息的最大存储量为128条，每一条包括告警的类型、起始时间和结束时间，并保证掉电后不会消失，用户可在LCD上随时浏览。历史事件信息的最大存储量为128条，每一条包括事件的类型（均充、放电或测试）、起始时间和结束时间，并保证掉电后不会消失，用户可在LCD上随时浏览。历史绝缘记录是将每天的直流母线正负极对地绝缘电阻值记录下来，绘制出每月的绝缘电阻变化的图表或曲线。记录数据的最大存储量为12月，用户可以在LCD上随时浏览。电池测试记录是将每次电池组放电测试过程的每节电池的电压和内阻值记录下来，包括放电测试浮充时刻、放电测试起始时刻和结束时刻共三组