摘要：介绍一个基于ADE7758和MC9S08AW32方案的智能监控单元的设计方法，详细说明了设计原理、硬件构成以及软件设计的方法，该装置能够实现最多3个三相回路（或9个单相回路）、18路开关量信号的监控；结合RS485总线技术及上位机软件，可实现数据及状态信息远传，满足低压配电智能化、网络化及集成化发展的需求。
MultiloopmonitoringdevicebasedonADE7758+MC9S08AW32
YaoBo1TuShi-liang2
（1SHANGHAIACRELCO.,LTDJIADINGSHANGHAI201801）
（2FudanUniversistyYANGPUSHANGHAI200433）
Abstract:AdesignofhardwareandsoftwareplatformformultiloopmonitoringdevicebasedonADE7758+MC9S08AW32,thedesignprinciple,hardwareconfigurationandflowofsoftwaveweredescribedindetail.Thisdevicecanimplementmonitoratmost3loopof3-phase4-wire(or9singleloop),18on-offsignal;withRS485andPC,canachievedataandstatusmessagessend,meettheevolutiverequirmentofintelligentize,networkandintegrationinlowvoltagepowerdistribution.
Keywords:multiloop,aptitudemonitoringdevice,RS485
0引言
在配电系统领域，智能化和网络化是一个主流的发展方向，但是在实际使用中，若每一个配电回路都安装智能化的网络监测仪表，用户的硬件投资成本是非常大的，鉴于此，集成化又将是一个发展的方向，即将多个配电回路的电参量测量由一个智能仪表来实现。因此，一种设计先进、可靠性高、测量精度高的多回路智能监控单元的出现，能够在保证实现用户测量要求的同时，大大降低用户的硬件投资成本和使用成本。
本文介绍一种AMC系列多回路智能监控单元（见图1）的设计方法，最多实现3个三相回路（或9个单相回路）的电参量测量；结合RS485总线技术及上位机软件，可实现数据及状态信息远传，满足低压配电智能化、网络化及集成化的发展需求。
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图1装置简图
1AMC多回路监控单元技术特点
AMC多回路监控单元主要应用于多个配出回路的电参数的监测，它将回路中的母线电压、多个配出回路的电流、功率、电能和各个回路的开关状态集中测量、显示、并具有通讯输出，实现了对监控要求较简单的配电出线回路的集中测量和监视。一个AMC多回路监控单元就能完成实现上述多个回路的监测功能，大大方便了系统的接线、安装、调试；节约了用户的投资，降低了系统成本。具体型号及产品功能见表1。
表1产品型号及功能
型号
功能
应用
单相
AMC16-1I9
9路单相I、ULN、RS485/Modbus
9个单相回路的电参数监测、开关监测、并可实现通讯
AMC16-1E9
9路单相I、ULN、kW、kWh、RS485/Modbus
AMC16-1E9/K
9路单相I、ULN、kW、kWh、RS485/Modbus、18路DI、1路DO
三相
AMC16-3I3
3路三相I、U、RS485/Modbus
3个三相回路的电参数监测、开关监测、并可实现通讯
AMC16-3E3
3路三相I、U、kW、kWh、RS485/Modbus
AMC16-3E3/K
3路三相I、U、kW、kWh、RS485/Modbus、18路DI、1路DO
2系统结构
整体系统由中央处理单元、电源、交流采样运算、人机界面、开关量控制、通讯接口模块等构成，装置硬件结构如图2所示。
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图2装置硬件结构图
2.1中央处理单元专用电能芯片
中央处理器采用Freescale公司的高性能处理器MC9S08AW32。MC9S08AW32是Freescale公司一款基于S08内核的高度节能性处理器。是第一款认可用于汽车市场的微控制器。可应用在家电、汽车、工业控制等高度集成的高性能器件。具有业内最佳的EMC性能。
CPU总线频率最高可达20MHz，最高运行速率可达40MHz。丰富的片内资源：32KFlash存储器，内部时钟发生器，带有8个可编程通道的定时器，10位、16通道ADC，双SCI口、丰富的I/O口、SPI、I2C等接口，极大地方便了硬件的扩展。并且支持BDM片上调试方式。
2.2电源
采用的电源模块为通用+5V开关电源模块。电路原理见图3。该电源模块输入电压为AC85V～265V或DC100V～350V，输入频率45Hz～60Hz，输出电压稳定、故障率小，输出纹波