PCF8574在道路照明RTU中的應用及可靠性研究

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(1. 江蘇農牧科技職業學院,泰州 225300; 2.蘇州大學)

引 言

RTU(Remote Terminal Unit,遠動終端裝置)廣泛應用于各個行業，尤其是電力自動化系統，承擔各種遠動信息的“上傳下達”工作，是電力系統實現遠方數據采集與監控的重要設備[1]。道路照明自動化控制系統也屬于電力自動化控制系統中的一種，在該系統中，RTU承擔道路照明線路及設備的交流電壓、電流、功率及功率因數的模擬量數據采集，交流接觸器開關數字量輸出控制以及各種開關量的狀態輸入采集等功能。這些功能可以簡化為遙測、遙控和遙信功能，遙測主要進行模擬量信號采集，遙控主要通過數字量輸出進行線路開閉控制，遙信主要將收集的被監測設備的狀態信號傳遞給控制中心。

在RTU遙信中，涉及到的設備較多，如交流接觸器、斷路器、自動保護裝置、調壓裝置等，這些設備運行狀態一般有兩種(關閉狀態和開啟狀態)，RTU進行狀態采集都是通過讀取開關量輸入狀態來獲得。

由于遙信功能中需要獲取的狀態很多，因此在道路照明RTU中，設計16路開關量輸入通道，以滿足遙信功能需求。道路照明RTU采用的微處理器是NXP公司生產的MC9S08AW60[2](以下簡稱AW60)芯片，該芯片共44個引腳，除去其他功能引腳，通用輸入輸出(GPIO)引腳僅剩余8個，無法滿足16路開關量輸入讀取的要求，因此必須通過接口擴展的方式才能滿足需求。

1 設計思路

PCF8574是NXP公司推出的一款帶有I2C總線接口的遠程I/O擴展芯片。該芯片包含8位準雙向端口、100 kHz速率的I2C總線接口以及中斷輸出引腳[3]。……