???圖3 分機系統(tǒng)電路框圖

????分機單片機采用51系列中實用的ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S51單片機。AT89S51單片機片內(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)正常工作時各分機不斷地進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)字信號通過接口電路傳送給AT89S51單片機P0口。

????AT89S51單片機將采集數(shù)據(jù)與程序存儲器中的整定值進行比較，如果采集數(shù)據(jù)大于整定值，確認(rèn)為過流后，分機立即報告主機，并報告分機編碼，等待主機進一步確認(rèn)，如果主機確認(rèn)該分機對應(yīng)出線過渡過流故障，分機立即動作；如果主機確認(rèn)該人機無過流故障，分機不動作。

????開關(guān)量輸入、輸出接口部分是微機保護系統(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P1口連接。如果分機需動作，分機通過開關(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與主機聯(lián)接成一個有機整體。為提高分機、主機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、主機連接。分機通過串行通信可將本線路過流信息及分機編碼傳送給主機，使主機能夠邏輯判斷過流故障。由于AT89S51單片機串行口輸出電平是TTL電平，不能進行遠(yuǎn)距離通信，須進行電平轉(zhuǎn)換?，F(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，因而可外擴展RS-485電平轉(zhuǎn)換電路。AT89S51單片機輸出的TTL電平通過光電隔離芯片后，由MAX485芯片轉(zhuǎn)換為RS-485電平后與主機通信。

????4.2 系統(tǒng)主機硬件組成及工作原理

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

????

????圖4 主機系統(tǒng)電路框圖

????分機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機的RS-232接口。反之PC機通過串行通信將故障反饋信息送給對應(yīng)分機。為保證主機與各級通信距離不超過1200m，系統(tǒng)設(shè)計將主機安裝在井上中央變電所。