两进线一母联

两进线一母联 （WQ7母联控制器）

设计方案

版本： 拟制： 校对： 审核： 批准：

二零一二年一月制

1 / 9授课：XXX

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目 录

一 引言 .............................................................................................................. 5

1.1 1.2 1.3

项目背景及目标 ...................................................................................... 5 术语及缩略语 ......................................................................................... 5 设计参考文档 ......................................................................................... 5

二 项目需求分析 ............................................................................................... 5

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

产品需求 ................................................................................................. 5 产品定位 ................................................................................................. 5 功能要求 ................................................................................................. 5 性能要求 ................................................................................................. 5 设计思路 ................................................................................................. 5 质量目标 ................................................................................................. 6

三 外观设计方案 ............................................................................................... 6

3.1 3.2

外观设计整体要求 .................................................................................. 6 外观设计注意事项 .................................................................................. 6

四 硬件设计方案 ............................................................................................... 6

4.1 4.2 4.3 4.4

部件选择 ................................................................................................. 6 系统连接框图 ......................................................................................... 6 系统逻辑框图 ......................................................................................... 7 系统接口及资源分配 .............................................................................. 7

五 软件设计方案 ............................................................................................... 7

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

开发调试环境 ......................................................................................... 7 开发资源需求 ......................................................................................... 7 程序设计方案 ......................................................................................... 7 程序设计周期 ......................................................................................... 7 生产工具 ................................................................................................. 7

六 结构设计方案 ............................................................................................... 7

6.1 6.2 6.3

结构设计方案 ......................................................................................... 7 结构件延用情况 ...................................................................................... 8 结构设计注意事项 .................................................................................. 8

七 可靠性、安全性、电磁兼容性设计 .............................................................. 8

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7.1 7.2 7.3 7.4

可靠性设计要求 ...................................................................................... 8 安全性设计要求 ...................................................................................... 8 电磁兼容性要求 ...................................................................................... 8 其它（包装、泡沫等） ........................................................................... 8

八 电源设计 ...................................................................................................... 8

8.1 8.2 8.3

电源电气参数要求 .................................................................................. 8 电源安全设计要求 .................................................................................. 8 电源其它要求 ......................................................................................... 8

九 散热设计 ...................................................................................................... 9

9.1 9.2

整机散热设计 ......................................................................................... 9 部件散热设计 ......................................................................................... 9

十 测试要求 ...................................................................................................... 9

10.1 10.2 10.3

整机结构方面测试要求 ........................................................................... 9 整机电气方面测试要求 ........................................................................... 9 整机环境方面测试要求 ........................................................................... 9

十一

11.1 11.2

成本估算及控制 .................................................................................... 9

成本估算 ................................................................................................. 9 成本控制 ............................................................................................... 10

十二

项目风险及控制 ................................................................................... 10

一 引言 2.1

目的与范围

a. 理清思路，以《WQ7母联控制器技术规格书》为设计目标，确定设计内容、设计步骤和设计检验方法；

b. 作为两进线一母联开发的指导性文件，指导项目开发全过程；

c. 作为公司内部项目评审的可视化文件，以此文件内容展开评审和讨论； 2.2

术语与缩略语

描述 术语/缩略语 授课：XXX

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WQ7 POP MCU RS485 MODBUS 公司内部型号 与两进线一母联配套的文本显示器型号 单片机/微控制器 串行通讯接口标准 串行通讯协议 2.3 3. 产品概述

【对要开发产品从产品需求方面进行概要介绍，对产品实现进行初步分析，并进行必要的设计约束】

两进线一母联主要用于自动控制切换带母线联络断路器的两路电源的供电系统。控制模式有母联备自投（含自投自复和自投不自复）、进线备自投（含一路优先和二路优先），合计四种工作模式。内部集成两路交流电源检测和报警功能。通过POP文本显示器设置运行参数，并查看运行状态。 2.4 功能要求 详见《技术规格书》 2.5 性能要求 详见《技术规格书》 2.6 设计思路

在公司现有老产品的功能基础上，参考吸收市面上新出产品的优点，改进设计新的母联控制器产品。改用新型单片机平台，提高元器件集成度和整体可靠性。改用贴片生产工艺，提高生产效率和焊接可靠性。将原分体式三相交流检测模块整合进控制器，构成新型一体式母联控制器，迎合市场需求。改进原有POP显示功能，增加三相交流信息显示和报警设置功能。 4. 产品设计方案 4.1 系统总体架构框图

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电源模块：单相220V交流电压输入，经处理后输出3路直流电压，供其他模块和POP使用。

输入模块：断路器状态和启/停信号输入，经隔离处理后输入MCU核心模块；开关量输入。

三相交流检测模块：两路三相四线制交流电压输入，经隔离和降压处理后输入MCU核心模块；模拟量输入。

MCU核心模块：控制器核心部分，进行信号采集，功能控制，状态输出等操作。

输出模块：MCU核心模块发出的控制信号，经输出模块控制断路器分闸/合闸；开关量输出。

通信模块：采用RS485通信接口，用于连接MCU核心模块和POP文本显示器之间的通信

二 硬件设计方案 4.1 部件选择

对比上面的功能要求及性能要求列出所需的功能部件，对延用部件做说明，对现阶段没有符合要求的部件做说明，在后续选型中需重点跟踪。 4.2 系

统

连

接

框

图

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规划并提供系统连接框图。 4.3 系统逻辑框图

如产品涉及具体电路功能，方案中需要提供逻辑框图。 4.4 系统接口及资源分配

列表显示产品中各个功能模块的连接方式及资源分配情况。

三 电源设计（单列） 8.1 电源电气参数要求

描述电源的电气参数方面的要求：电源类型、输入电压电流、输出电压电流、输出纹波、输出误差范围等。 8.2 电源安全设计要求

描述电源需要满足的安规要求、电磁兼容方面的要求、保护措施等。 8.3 电源其它要求

描述电源其它方面的要求：最大尺寸、最大高度、散热风道、接口要求等。

四 软件设计方案（需要做底层软件设计时要填写此项） 5.1 开发调试环境

描述软件设计时所需要的开发环境及调试工具。 5.2 开发资源需求

描述软件设计时需要开发人员具备什么样的能力、其它部门需要提供什么样的支持配合、是否需要购买开发板及资料。 5.3 程

序

设

计

方

案

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如硬件部需完成底层固件驱动程序，需在此处提供程序框架图或流程图 5.4 程序设计周期

如硬件部需完成底层固件驱动程序，需评估后给出预估的设计人员、设计阶段、设计时间等，包含生产测试工装及测试软件。 5.5 生产工具

列出生产线生产时固件烧录时所需的硬件工具、软件工具、系统环境、测试工具。 五 结构设计方案 6.1 结构设计方案

描述结构设计采用的整体方案。 6.2 结构件延用情况

列出结构设计时可能延用已有机型的结构件。 6.3 结构设计注意事项

结构设计时各部件及功能需要的注意事项。

六 散热设计（单列） 9.1 整机散热设计

描述整机散热设计要求及方案。 9.2 部件散热设计

描述部件及局部散热设计要求及方案。

七 可靠性、安全性、电磁兼容性设计 7.1 可

靠

性

设

计

要

求

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描述产品需要达到的可靠性方面的要求，如各个部件的关键寿命，整机的可靠性。 7.2 安全性设计要求

描述产品需要达到的安全性方面的要求，包括数据传输、电气安全、系统安全等。 7.3 电磁兼容性要求

列举需要达到的电磁兼容性要求，测试方法，以及设计时需要重点关注的地方。

7.4 其它（包装、泡沫等）

描述其它设计要求。

八 测试要求

10.1 整机结构方面测试要求

描述与结构相关的测试要求：如卡纸、塞纸等。 10.2 整机电气方面测试要求

描述与电气相关的测试要求：如电压、温升等。 10.3 整机环境方面测试要求

整机需要达到环境适应性方面的测试要求。

4.4 项目目标

4.4.1 项目开发产品

【该项目中需设计开发的产品种类及其相应结构类型的说明】 4.4.2 项目开发产品优先级

【该项目中开发产品的开发优先级的说明，根据客户需求、开发周期等因素考虑】

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4.4.3 项目开发产品检测要求

【该项目中开发产品要通过的检测要求及其所要获得的检测报告说明】 4.4.4 项目开发产品其他要求

【该项目中开发产品的其他要求说明，比如是否需要申请专利、高新产品、政府资助，如何配合市场推广等等】 4.5 项目计划

4.5.1 项目总体开发进度

【描述该项目的总体要求开发进度，可进行概要的描述，说明各个阶段完成的大致日期】

4.5.2 项目优先级开发进度

【根据项目开发产品优先级对各个产品按照优先级顺序进行开发进度的描述，说明各个产品开发完成的大致日期】 4.5.3 其他说明 【项目计划的其他说明】

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）

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