PMAC503R非独立式电气火灾探测器产品总体技术方案书.docx
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PMAC503R非独立式电气火灾探测器产品总体技术方案书
珠海派诺科技股份有限公司
文档编号
版本号
密级
文档编号
版本号
密级
文档名称
项目名称+文档名称
日期
2011年X月X日
PMAC503R非独立式电气火灾探测器
嵌入式总体技术方案书
共17页
文档作者:
杨敬敢
日期:
2011-6-29
项目经理:
杨敬敢
日期:
2011-6-29
审核:
日期:
批准:
日期:
珠海派诺科技股份有限公司
文档历史发放及记录
序号
变更(+/-)说明
作者
版本号
日期
批准
1
初建
杨敬敢
2011-6-29
概述
PMAC503R非独立式电气火灾探测器隶属于PMAC503漏电产品系列,主要用于配电箱/柜内漏电检测及相关节点的温度探测。
35mm导轨式安装,也可通过配件与漏电互感器连接为一体。
装置不具备数字或中英文显示,可通过RS485网络进行访问。
1.1关键词
参考文档及资料
1、剩余电流式电气火灾监控探测器
2、测温式电气火灾监控探测器
3、《非独立式电气火灾探测器产品需求规格说明书》
1.2产品名称及任务来源
1.2.1产品名称、型号、版本号
产品名称:
非独立式电气火灾探测器
型号:
PMAC503R
版本:
1.2.2任务提出单位、承办单位
任务提出单位:
派诺电气火灾产品线
任务承办单位:
PMAC503R项目组
责任人:
杨敬敢
2总体结构
2.1系统功能框图及功能模块间接口
2.1.1PMAC503R非独立式电气火灾探测器功能构架及硬件板卡图
图1PMAC503R非独立式电气火灾探测器功能构架图
图2PMAC503R非独立式电气火灾探测器硬件板卡图
说明一:
PMAC503R非独立式电气火灾探测器主要完成漏电、温度检测功能,并通过RS485总线将信息传递至后台,或与消防联动,完成报警或跳闸功能,可接收红外调试,因此需采集漏电流及温度模块、RS485模块、开关量采集模块、继电器输出模块、红外接口模块。
说明二:
○MCU采用STM32F103VCT6
○电源模块采用PMAC600A标配电源模块(需改电源尺寸及外接口位置)
○RS485模块采用PMAC600B标配通讯卡(当前为V3版本)
○剩余模块参考《硬件设计指导手册》
○未提及模块需重新设计
说明三:
○共分三块板
○单板间均采用插针连接
PMAC503H-1手持调试设备功能构架及硬件板卡图:
图3PMAC503H-1手持调试设备功能构架图
说明一:
PMAC503H-1手持调试设备主要通过红外接口完成对PMAC503R的数据采集,所以PMAC503H-1需要红外接口模块、显示模块;通过键盘输入ID码。
说明二:
○MCU采用STM32F103VCT6
○电源模块采用4节5号电池,两并两串形式,并使用拨动开关连接至单板,以便于在不使用时可关闭电源以节能。
○显示液晶采用PMAC800显示液晶
○未提及模块需重新设计
说明三:
○仅由一块板构成此手持设备
2.1.2PMAC503R非独立式电气火灾探测器软件功能构架如图2:
图4PMAC503R软件功能构架图
图5PMAC503R中断功能构架图
PMAC503H-1软件功能构架如图4:
图6PMAC503H1软件功能构架图
2.2功能实现原理
探测器主要由模拟量采集模块、越限报警模块、显示模块、RS485通讯模块、红外收发模块、显示模块、在线升级模块构成,相互关系见系统软件图。
手持设备主要由键盘输入模块、显示模块、红外收发模块构成,相互关系见图6PMAC503H1软件功能构架图。
3硬件实现方案
3.1硬件基本组成和逻辑结构
3.1.1PMAC503R硬件系统图如下
图7PMAC503R非独立式电气火灾探测器硬件系统图
3.1.2PMAC503H-1硬件系统图如下
图8PMAC503H-1手持调试设备硬件系统图
3.2工作原理
3.2.1PMAC503R工作原理
整个系统分别由:
电源板(含AC/DC电源模块和一路继电器输出及一路开关量输入)、接口板(含六路模拟量采集和一路RS485)、主板(含控制MCU和红外收发电路、蜂鸣器驱动及指示灯)组成。
电源板与主板间采用一组2*5排插连接,用于传递电源信号和继电器控制、开关量信号。
接口板与主板间采用两组2*5排插连接,分别用于传递模拟信号(模拟电源和模拟量采集信号)和数字信号(RS485串口信号及数字电源)。
电源板与接口板间采用一组2*2排插连接,用于传递RS485独立数字电源。
显示指示灯由MCU驱动,即软灯。
3.2.2PMAC503H-1工作原理
整个系统仅由一块板构成。
采用PMAC800显示液晶(点阵式带中文字库)。
共14颗按键,分别为0-9数字键、发射键、翻页键、配置键、删除键,采用直连式。
电源模块采用6节5号电池,串联形式,并使用拨动开关连接至单板,以便于在不使用时可关闭电源以节能。
3.3单板配置图
3.3.1PMAC503R单板配置图
图9PMAC50R非独立式电气火灾探测器电源板单板配置图
图10PMAC50R非独立式电气火灾探测器接口板单板配置图
图11PMAC50R非独立式电气火灾探测器主板单板配置图
3.3.2PMAC503H-1单板配置图
3.4板间接口
3.4.1PMAC503R板间接口
带CPU板间采用CAN总线和SPI接口;不带CPU板间或CPU板与不带CPU板间采用硬信号连接。
转子接地CPU和保护CPU的启动信号到跳闸板后驱动启动继电器,后由启动继电器的接点串联闭锁出口的启动电源。
装置故障信号要保持,只能就地手动复归,并闭锁出口继电器。
板间接口必须经隔离。
3.4.2PMAC503H-1板间接口
无板间接口
3.5硬件开发平台
硬件开发平台为Altium印制版绘制软件和基于WINDOWXP操作系统。
4软件实现方案
4.1软件总体结构
见软件系统功能框图4、5。
4.2功能实现方法
4.2.1PMAC503R功能实现方法
根据功能需求设计,具体的实现方法见详细设计。
本装置软件整体构架分为三部分:
上电初始化:
执行装置上电后的硬件初始化及软件初始化初始化、硬件的上电自检等,详细内容请参考《XX000底层详细设计说明书》。
主循环:
当保护CPU没有异常情况时,CPU一直在主循环中轮巡的执行任务,包括装置状态检测、模拟量自检、内部通信处理、开入变位确认、报告处理等,详细内容请参考《XX000底层详细设计说明书》。
中断:
包括833us的采样中断、5ms的保护轮巡中断、硬件测频中断等;XX-YYY装置的主要保护功能是在5ms的保护轮巡中断中完成(ProtectPolling()函数),包括正常的轮巡程序和故障处理调度程序
4.2.2PMAC503H-1功能实现方法
根据功能需求设计,具体的实现方法见详细设计。
本装置软件整体构架分为三部分:
上电初始化:
执行装置上电后的硬件初始化及软件初始化初始化、硬件的上电自检等,详细内容请参考《XX000底层详细设计说明书》。
主循环:
当保护CPU没有异常情况时,CPU一直在主循环中轮巡的执行任务,包括装置状态检测、模拟量自检、内部通信处理、开入变位确认、报告处理等,详细内容请参考《XX000底层详细设计说明书》。
中断:
包括833us的采样中断、5ms的保护轮巡中断、硬件测频中断等;XX-YYY装置的主要保护功能是在5ms的保护轮巡中断中完成(ProtectPolling()函数),包括正常的轮巡程序和故障处理调度程序
4.3主要通信协议
标准MODBUS-RTU协议。
自动识别技术,参考《壁挂式后台网络自动识别技术》。
4.4软件开发平台
N4平台
5调试维护方案
5.1维护方案
研发:
源码调试使用BDM接口的Singlestep调试工具;维护分析问题使用以太网通讯辅助自己的调试分析工具。
通讯测试软件测试通讯过程和数据完整性。
保护功能模块验证使用继电保护测试仪,在后期时可考虑开发对应的调试接口及其配套软件,使调试脱离继电保护测试仪也可以进行。
生产:
BDM下载和以太网下载软件和数据。
继电保护测试仪和其他设备测试基本性能和功能。
调试:
BDM下载和以太网下载软件和数据。
继电保护测试仪和其他设备测试基本性能和功能。
现场数据收集工具和简单的分析。
5.2主要通信协议
标准MODBUS-RTU协议。
自动识别技术,参考《壁挂式后台网络自动识别技术》。
5.3开发平台
N4平台
6人机界面设计
PMAC503R无数字、中英文显示界面
PMAC503H-1采用两行(2x16)液晶显示
7测试方案
测量功能验证由星龙三相标准源进行和其他设备。
结构和硬件性能使用专用的EMC和其他测试设备。
通讯使用专用通讯测试软件测试或MODBUSPOLL或后台。
红外功能采用探测器与手持设备互测方式。
8结构、外观设计方案
本装置公用XX000系列保护的结构和外观。
9外购、外包件需求定义
无。
10安全性、电磁兼容性设计内容说明
绝缘性能、绝缘电阻、介质强度、冲击电压符合国家相关标准。
电磁兼容:
不低于国家相关标准。
11候选方案
无。