遙調(diào)量輸出單元設(shè)計(jì)

1、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)專 業(yè)：班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 2014年 12 月 指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)?cè)u(píng)定表指導(dǎo)教師評(píng)語成績(jī)?cè)O(shè)計(jì)過程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（50）小組答辯（10）總成績(jī)（100）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日目 錄1 RTU概述- 1 -1.1 RTU基本功能- 2 -1.2 RTU的任務(wù)- 3 -1.3 RTU的結(jié)構(gòu)- 4 -1.4 RTU的作用- 4 -2 遙調(diào)單元輸出設(shè)計(jì)- 5 -2.1 遙調(diào)單元輸出設(shè)計(jì)方案比較- 5 -2.2 模擬量輸出通道- 6 -2.3 數(shù)字式遙調(diào)單元的基本構(gòu)成- 7 -3 遙調(diào)輸出單元設(shè)計(jì)原理- 7 -3.1 輸出接口電路設(shè)計(jì)- 7 -3

2、.2 D/A轉(zhuǎn)換電路- 8 -4 電力系統(tǒng)信息收集處理與控制調(diào)節(jié)- 9 -參考文獻(xiàn)- 11 -摘 要電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的最初階段，采用的是布線邏輯式遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的主要內(nèi)容是“四遙”，即遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)。遙測(cè)、遙信方式的采用等于給調(diào)度中心安裝了“千里眼”，可以有效地對(duì)電力系統(tǒng)得運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視。遙控、遙調(diào)的手段可以在調(diào)度中心通過對(duì)遙測(cè)、遙信對(duì)變壓器、變電站、發(fā)電機(jī)組、母線、輸電線路等電力設(shè)備采集到的信息進(jìn)行事故綜合分析、潮流計(jì)算等直接對(duì)某些斷路器進(jìn)行合閘和斷開，對(duì)發(fā)電機(jī)的出力進(jìn)行調(diào)節(jié)。遠(yuǎn)動(dòng)裝置已經(jīng)成了調(diào)度中心非常重要的工具，是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)。本文主要介紹了遠(yuǎn)動(dòng)終端（R

3、TU）的一些基本信息以及對(duì)遙調(diào)輸出單元、D/A轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并分析說明，闡述其在整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的重要作用。關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化 遠(yuǎn)動(dòng)終端 遙調(diào)1 RTU概述遠(yuǎn)動(dòng)終端（Remote Terminal Unit , RTU）是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)的一種遠(yuǎn)動(dòng)裝置，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)備。安裝于各變電站或發(fā)電廠內(nèi)，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在基層的“耳目”和“手腳”。其主要任務(wù)是將廠站的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息送給調(diào)度控制中心，把調(diào)度的控制、調(diào)節(jié)等命令送給廠站執(zhí)行。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)，其基本原理包括數(shù)據(jù)傳輸原理、編碼理論、信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)原理和計(jì)算機(jī)原理等。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是調(diào)度管理和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的

4、產(chǎn)物，因此其隨著科學(xué)技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展而不斷更新?lián)Q代。所謂遠(yuǎn)動(dòng)，就是應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對(duì)遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程信號(hào)、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等各項(xiàng)功能。遠(yuǎn)動(dòng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的主要任務(wù)是將廠站的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息送給調(diào)度控制中心；把調(diào)度的控制、調(diào)節(jié)等命令送給廠站執(zhí)行。遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)是運(yùn)動(dòng)的基本功能，這是對(duì)完整地實(shí)現(xiàn)某一遠(yuǎn)程監(jiān)控任務(wù)而言的。如果按執(zhí)行任務(wù)所經(jīng)歷的環(huán)節(jié)考察，例如實(shí)現(xiàn)遙測(cè)，要經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理以及人機(jī)聯(lián)系等環(huán)節(jié)，因而遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)傳輸功能以及人機(jī)聯(lián)系功能等。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等功

5、能可以用不同的方法來實(shí)現(xiàn)，例如用布線邏輯方法，這是將數(shù)字邏輯電路按預(yù)定的要求，用固定的布線連接起來，各部分電路在時(shí)序的配合下按順序協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。布線邏輯法在裝置制成后由于電路布線已固定，再要增加或改變功能就比較困難，適應(yīng)性較差。另一種方法是采用存儲(chǔ)程序方式來實(shí)現(xiàn)。這種裝置的硬件在存儲(chǔ)程序的指揮下完成預(yù)定的功能，計(jì)算機(jī)采用的就是這種方式。不同的程序可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，改變程序比較方便，工作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。如今微型計(jì)算機(jī)日益普及，且它具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，價(jià)格便宜，可靠性高。用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的遠(yuǎn)動(dòng)裝置，其硬件和軟件可以按模塊方式適當(dāng)組合，實(shí)現(xiàn)各種功能，因此在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中已獲得廣泛應(yīng)用。

6、要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，首先要采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)視和控制，所以電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的基本組成部分是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，即SCADA系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上配以自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制以及其他如安全監(jiān)視、安全分析等功能構(gòu)成能量管理系統(tǒng)。由于遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是為調(diào)度控制中心提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制，因?yàn)樗请娏ο到y(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要部分。 1.1 RTU基本功能電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的主要任務(wù)是：將表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的各發(fā)電廠和變電所的有關(guān)實(shí)時(shí)信息采集到調(diào)度控制中心；把調(diào)度控制中心的命令發(fā)往發(fā)電廠和變電站，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)是RTU的基本功能，簡(jiǎn)稱為四遙

7、。作為具體的遠(yuǎn)動(dòng)裝置，并非都具有四遙功能，有的只有遙測(cè)和遙信，有的則兼有遙控和遙調(diào)，視需要而定。從發(fā)電廠和變電所發(fā)往調(diào)度中心的信息有測(cè)量量和狀態(tài)量等，例如有功功率、無功功率、電壓、電流、頻率和水庫的水位等是測(cè)量量，斷路器或隔離開關(guān)的位置是閉合還是斷開狀態(tài)，繼電保護(hù)的繼電器是否處于動(dòng)作狀態(tài)，自動(dòng)裝置是處于投入還是退出工作狀態(tài)等是狀態(tài)量。用遠(yuǎn)程通信技術(shù)傳送被測(cè)參量的測(cè)量值稱為遠(yuǎn)程測(cè)量，簡(jiǎn)稱遙測(cè)（YC）。對(duì)狀態(tài)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視稱為遠(yuǎn)程信號(hào)，簡(jiǎn)稱遙信（YX）。調(diào)度控制中心給發(fā)電廠或變電所發(fā)的遠(yuǎn)程命令有控制命令和調(diào)節(jié)命令等。當(dāng)調(diào)度控制中心需要直接控制廠、站中的某些設(shè)備，如斷路器的分、合閘，發(fā)電機(jī)組的起、停

8、等，就應(yīng)發(fā)出相應(yīng)的控制命令。這種對(duì)于具有兩個(gè)確定狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行操作的遠(yuǎn)程命令稱為遠(yuǎn)程控制，簡(jiǎn)稱遙控（YK）。當(dāng)調(diào)度控制中心需要對(duì)廠、站中的某些設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如改變機(jī)組的有功出力，就可以發(fā)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)命令，用于改變機(jī)組有功調(diào)節(jié)器的整定位。這種對(duì)于具有兩個(gè)以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備發(fā)出的遠(yuǎn)程命令稱為運(yùn)程調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)稱遙調(diào)（YT）。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的功能根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)際需要還在不斷地?cái)U(kuò)展，例如為了便于分析電力系統(tǒng)的事故，遠(yuǎn)動(dòng)裝置可以按順序記錄斷路器事故跳閘的時(shí)間，這稱為事件順序記錄；也可以記錄事故發(fā)生前后一段時(shí)間遙測(cè)值，這稱為事故追憶。在調(diào)度控制中心配有專用的調(diào)度監(jiān)控計(jì)算機(jī)時(shí)，運(yùn)動(dòng)

9、系統(tǒng)可具有與計(jì)算機(jī)接口的功能。此外，還有電力系統(tǒng)已時(shí)鐘，信息轉(zhuǎn)發(fā)等。同時(shí)，RTU的當(dāng)?shù)毓δ苡蠧RT顯示，漢字報(bào)表打印，本機(jī)鍵盤、顯示器，RTU自檢與自調(diào)功能。 1.2 RTU的任務(wù)1 數(shù)據(jù)采集（1） 模擬量。采集電網(wǎng)重要測(cè)點(diǎn)的P、Q、U、I等運(yùn)行參數(shù)，稱為“遙測(cè)”。（2） 開關(guān)量。 如斷路器的開或關(guān)狀態(tài)，自動(dòng)裝置或繼電保護(hù)的工作狀態(tài)，稱為“遙信”。（3） 數(shù)字量。 如水電廠壩前水位、壩后水位等（由數(shù)字式水位計(jì)輸入），也屬于“遙測(cè)”。（4） 脈沖量。如脈沖電能表的輸出脈沖等。2、數(shù)據(jù)通信按照預(yù)定通信規(guī)約的規(guī)定，自動(dòng)循環(huán)（或按調(diào)度端要求）地向調(diào)度端發(fā)送所采集的本廠站數(shù)據(jù)，并接收調(diào)度端下達(dá)的各種命令

10、。3、 執(zhí)行命令 根據(jù)接收到的調(diào)度命令，完成對(duì)指定對(duì)象的遙控、遙調(diào)等操作。4、其它功能(1)當(dāng)?shù)毓δ埽簩?duì)有人值班的較大站點(diǎn)，如果配有CRT、打印機(jī)等，可完成顯示、打印功能；越限告警功能；事件順序記錄功能等。(2)自診斷功能：程序出軌死機(jī)時(shí)自行恢復(fù)功能；自動(dòng)監(jiān)視主、備通信信道及切換功能；個(gè)別插件損壞診斷報(bào)告等功能。 1.3 RTU的結(jié)構(gòu)如圖1框圖以功能劃分模塊，除主CPU模塊外，其他各主要模塊如“模入”模塊。“開入”模塊等也都配有自己的CPU。這類智能模塊可用常規(guī)芯片，也可用單片機(jī)構(gòu)成。主CPU模塊統(tǒng)籌全局，與各模塊采用并行或串行方式進(jìn)行通信。公共總線（包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線）由主CP

11、U控制，通過地址總線來選擇各模塊，只有被選中的模塊才可以接收控制信號(hào)并存取數(shù)據(jù)。主CPU可用命令來定義各模塊、設(shè)置工作參數(shù)，并對(duì)其定時(shí)掃描。遙信模塊也可采用中斷方式通知主CPU取數(shù)，以使遙信變位等故障信息盡早被處理。這種模塊結(jié)構(gòu)配置靈活，功能擴(kuò)展十分方便，也減輕了主CPU的負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)采集和處理速度。I/O總線顯示鍵盤打印接口MODEM模入模塊開入模塊開出模塊模出模塊主微機(jī)模塊數(shù)字量輸入模塊脈沖量輸入模塊模擬量輸入狀態(tài)量輸入數(shù)字量輸入脈沖量輸入遙調(diào)輸出遙控輸出與調(diào)度通信圖1 多CPU結(jié)構(gòu)RTU基本框圖 1.4 RTU的作用采集各發(fā)電廠、變電所中各種表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，并根據(jù)運(yùn)行

12、需要將有關(guān)信息通過信息傳輸通道傳送到調(diào)度中心，同時(shí)也接受調(diào)度端發(fā)來的控制命令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。2 遙調(diào)單元輸出設(shè)計(jì) 2.1 遙調(diào)單元輸出設(shè)計(jì)方案比較1. 模擬遙調(diào)輸出單元模擬通信就是在通道上傳遞某種連續(xù)的模擬信號(hào)，其設(shè)備簡(jiǎn)單，但其抗干擾能力差，容易產(chǎn)生失真，往往無法恢復(fù)成原來的信號(hào)，通信質(zhì)量較差。電信號(hào)在沿線路傳輸過程中會(huì)受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部各種噪聲干擾，噪聲和信號(hào)混合后難以分開，從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長(zhǎng)，噪聲的積累也就越多，電力系統(tǒng)設(shè)備一般工作在高壓，強(qiáng)噪聲，傳輸距離大的環(huán)境中。這些因素都可能使得信號(hào)傳輸過程被外界干擾，產(chǎn)生巨大誤差，對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行和電力系統(tǒng)的安全造成傷害，甚至

13、使得系統(tǒng)瓦解。2. 數(shù)字遙調(diào)輸出單元（1）數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)數(shù)字傳輸抗干擾能力強(qiáng)，尤其在中繼端，數(shù)字信號(hào)可以再生復(fù)原，從而消除了噪聲的積累；傳輸差錯(cuò)可以控制，從而改善了傳輸質(zhì)量；便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理；數(shù)字信息易于做高保密性的加密處理；數(shù)字通信可以綜合傳遞各種消息，使通信系統(tǒng)功能增強(qiáng)。（2）數(shù)字通信的缺點(diǎn)占用頻帶較寬。技術(shù)要求復(fù)雜，尤其是同步技術(shù)要求精度很高。接收方要能理解發(fā)送方的意思，就必須正確地把每個(gè)碼元區(qū)分開來，并且找到每個(gè)信息組的開始，這就需要收發(fā)雙方嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)同步，如果組成一個(gè)以太網(wǎng)的話，同步問題的解決將更加困難。進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)帶來量化誤差。隨著大規(guī)模集成電路的

14、適用以及光纖等寬帶傳輸介質(zhì)的普及，對(duì)信息的存儲(chǔ)和傳輸，越來越多適用的是數(shù)字信號(hào)的方式，因此必須對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換中不可避免地產(chǎn)生量化誤差。綜上所述，雖然數(shù)字傳輸存在著一些缺點(diǎn)，但綜合考慮電力系統(tǒng)通信和調(diào)節(jié)的要求，采用數(shù)字遙調(diào)電路。 2.2 模擬量輸出通道模擬量輸出電路的作用，是把微型機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，這個(gè)任務(wù)主要由數(shù)/模（D/A）變換器來完成。由于D/A轉(zhuǎn)換器需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，在轉(zhuǎn)換期間，輸入待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量應(yīng)該保持不變，而微型機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上穩(wěn)定的時(shí)間很短，因此在微機(jī)系統(tǒng)與D/A轉(zhuǎn)換器間必須用鎖存器來保持?jǐn)?shù)字量的穩(wěn)定。經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器得到的模擬信號(hào)

15、，一般要經(jīng)過低通濾波器，使其輸出波形平滑，同時(shí)為了能驅(qū)動(dòng)受控設(shè)備，可以采用功率放大器作為模擬量輸出的驅(qū)動(dòng)電路。D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將二進(jìn)制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量。與遙控不同，遙調(diào)是一個(gè)連續(xù)調(diào)節(jié)過程。由于電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)在隨時(shí)變化，為了使電網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)，就必須適時(shí)地下達(dá)調(diào)節(jié)命令，控制電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。一般調(diào)度中心每隔數(shù)秒就下達(dá)一次調(diào)節(jié)命令。遙調(diào)量輸出電路的作用是把微機(jī)系統(tǒng)輸出的調(diào)節(jié)數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬量信號(hào)之后，經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，框圖如圖2所示。放大驅(qū)動(dòng)鎖存器輸出接口D/A轉(zhuǎn)換器CPU工業(yè)生產(chǎn)過程總線圖2 模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)框圖在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，除了模擬遙調(diào)外，還有

16、數(shù)字遙調(diào)電路。數(shù)字遙調(diào)電路適用于一些數(shù)字調(diào)節(jié)裝置。在數(shù)字遙調(diào)過程中，RTU不必將遙調(diào)命令的調(diào)整碼轉(zhuǎn)換為模擬量，而是將數(shù)字量經(jīng)過信號(hào)隔離、標(biāo)度變換等變換后直接送往調(diào)節(jié)裝置。 2.3 數(shù)字式遙調(diào)單元的基本構(gòu)成圖3 遙調(diào)單元基本結(jié)構(gòu)框圖當(dāng)控制站需要遙調(diào)時(shí)，就發(fā)遙調(diào)命令，由遙調(diào)編碼器編碼后，經(jīng)信道編碼器編碼、并串變換和調(diào)制再送往信道。被控站將收到的信號(hào)解調(diào)，經(jīng)串并變換后由信道譯碼器譯碼檢驗(yàn)無誤后，經(jīng)分路器執(zhí)行單元即可立即執(zhí)行命令。遙調(diào)通常是給被調(diào)節(jié)的對(duì)象設(shè)置整定值，再由被調(diào)節(jié)對(duì)象的調(diào)節(jié)器按整定值的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。遙調(diào)命令中應(yīng)指定被調(diào)節(jié)對(duì)象的代號(hào)以及整定值的數(shù)據(jù)。在被控站，如整定值需以模擬量形式送給調(diào)節(jié)器

17、，則對(duì)收到的數(shù)字式整定值進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。1數(shù)字式遙調(diào)單元的具體操作步驟：通過人機(jī)界面由由操作人員召喚顯示對(duì)象的現(xiàn)有遙測(cè)值；操作人員修改遙測(cè)值并發(fā)送；廠站RTU校驗(yàn)遙調(diào)值并返送校驗(yàn)結(jié)果（有的系統(tǒng)不進(jìn)行遙調(diào)返校）；操作人員收到返回信息后確認(rèn)執(zhí)行；廠站RTU執(zhí)行遙調(diào)并將遙調(diào)相關(guān)的遙測(cè)量回送調(diào)度中心。3 遙調(diào)輸出單元設(shè)計(jì)原理 3.1 輸出接口電路設(shè)計(jì)輸出單元與上位機(jī)之間本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)通用接口RS-232。RS-232是出現(xiàn)最早的常用串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通信。該標(biāo)準(zhǔn)的目的是定義數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間接口電路的機(jī)械與電器特性。其最高的數(shù)據(jù)速率為19.2kb

18、s。為保證二進(jìn)制數(shù)據(jù)能夠正確傳送，有必要使所用的信號(hào)電平保持一致。為滿足此要求，RS-232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的電壓范圍。由于RS-232的電平不是+5V和地，而是采用負(fù)邏輯，規(guī)定+3V+15V之間的任意電壓表示邏輯0電平，-3V-15V之間的任意電壓表示邏輯1電平。因而采用TT1電平正邏輯的器件不能直接與其接口，中間必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。在電路上采用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)正電壓、負(fù)電壓的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片是包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的IC芯片，適用于各種通信接口。芯片內(nèi)部有一格電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源電壓變換成為RS-232輸出電平所需的±10V電壓。 其電路圖如下圖

19、4。圖4 RS-232接口電路 3.2 D/A轉(zhuǎn)換電路待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量（DnD0）通過數(shù)據(jù)緩沖器送到數(shù)據(jù)鎖存器。因?yàn)镈/A轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間，此期間待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量應(yīng)不變化，而計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)（即高、低電平）在數(shù)據(jù)總線上穩(wěn)定的時(shí)間很短，所以必須用鎖存器來保持?jǐn)?shù)字量的穩(wěn)定。數(shù)據(jù)要一直鎖存到轉(zhuǎn)換完畢，又有新的數(shù)據(jù)存入時(shí)為止。鎖存器的輸出數(shù)碼控制一系列電子開關(guān)，把數(shù)據(jù)信號(hào)變成相應(yīng)的開關(guān)通、斷狀態(tài)，使電阻網(wǎng)絡(luò)輸出的總電流I與鎖存器中的二進(jìn)制數(shù)碼相對(duì)應(yīng)。為增加驅(qū)動(dòng)能力，還需要運(yùn)算放大器放大并將電流I變換成電壓信號(hào)輸出。D/A轉(zhuǎn)換器輸出的電壓信號(hào)范圍有單極性的（0+5V、0+10V），也有雙極性的（0±2.5V、0±5V、0±10V）等幾種。如圖5所示。圖5 實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的原理框圖D/A轉(zhuǎn)換芯片有兩種：電壓輸出型芯片相當(dāng)于一個(gè)電壓源，內(nèi)阻較小，與其匹配的負(fù)載電阻應(yīng)較大，一般輸出電壓為05V或010V；電流輸出型芯片相當(dāng)于一個(gè)電流源，內(nèi)阻較大，與其匹配的負(fù)載電阻不可太大。本設(shè)計(jì)選用AD7520 電流型芯片來實(shí)現(xiàn)電壓輸出，且是反相輸出電流型。其電路如下圖6所示。圖6 D/A芯片AD7520雙極性輸出電路4 電力系統(tǒng)信息收集處理與控制調(diào)節(jié)現(xiàn)代電力系統(tǒng)是跨區(qū)