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一款经济型智能电念头掩护器的设想与操纵

姚波 陆伟青
(上海安科瑞电气无限公司 上海嘉定 201801)
择要:先容一款经济型智能电念头掩护器-ARD2型的设想与操纵,该掩护器将浩繁掩护功效集于一体,针对电念头在现实操纵中会碰到的多种毛病遏制掩护,使机电在各类毛病前提下不会产生破坏,进步电念头运转的靠得住性,削减因为电念头的毛病题目带来的出产丧失。
关头字:电念头掩护器,ARD2型,掩护功效,经济型
0 弁言
因为出产主动化及各类主动节制、挨次节制装备的呈现,请求机电常常运转在频仍的起动、制动、正反转、间歇和变负荷等体例,机电的运转请求愈来愈高,运转环境也愈来愈刻薄,同时,因为机电与配套机器连在一路,当机电产生毛病时,常常涉及出产体系。是以,对机电实施有用的掩护是保障出产体系一般使命的一项首要使命。
本文将要先容的是ARD2型电念头掩护器的经济、简练的设想体例和操纵。该型掩护器首要用于对电念头运转状况的监测,并针对电念头在出产运转进程中呈现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/梗阻、断相、不均衡、残剩电流(接地/泄电)等毛病遏制掩护,使电念头不至于因为以上原是以致使破坏,从而使出产蒙受丧失,接纳ARD2电念头掩护器能有用进步电念头运转的宁静性,下降出产丧失,是传统热继电器的抱负替换品。
1手艺目标

ARD2型智能电念头掩护器的手艺目标见表1。

2 设想体例
今朝市场上综合型的智能电念头掩护器的设想首要接纳交换采样体例+高机能单片机的计划,接纳该设想体例的电念头掩护器丈量参数多、丈量精度高、能够或许或许或许供给更完美的掩护功效,可是接纳此设想体例的本钱较高,发卖价钱也高,在只须要对电念头供给过载、断相称根基罕见毛病掩护的场所不性价比可言。是以接纳一种设想简略、功效能够或许或许或许知足根基掩护请求、首要用于替换热继电器的智能电念头掩护器将会有很大的市场。ARD2型掩护器便是一款设想简练,掩护功效较多,能够或许或许或许知足大大都电念头掩护请求的经济型的智能电念头掩护器。
ARD2型智能电念头掩护器接纳低本钱的设想计划,全体体系由旌旗灯号处置单位、中心处置单位、电源模块、人机交互单位、人机界面、节制模块、通信接口模块等构成,装配硬件布局如图1所示。
2.1 旌旗灯号处置单位
旌旗灯号处置单位接纳整放逐大滤波电路,见图2,该电路能将采样获得的交换旌旗灯号整流成直流旌旗灯号,由CPU片内AD遏制转换计较。
图中IC1为运算减少器LM324,接纳双电源供电,如许能够或许或许保障LM324输入电压到达5V充实操纵A/D转换进步显现精度。IC1将采样获得的旌旗灯号遏制两级减少处置,进步了旌旗灯号的采样精度,保障了旌旗灯号的线性度。
2.2 中心处置单位
中心处置单位选用MOTOROLA公司的第一款基于高度节能型S08核的器件MC9S08AW32高机能单片机,该单片机片上资本丰硕,抗搅扰才能凸起。内含32K字节用户法式空间,片上集成2K的RAM,撑持BDM片上调试功效,片内集成看门狗电路,片上集成8通道10位AD。内部扩大了铁电存储器,用于存储一些首要的参数,即便今后进级法式也不会丧失先前的首要数据。
CPU对采样旌旗灯号遏制处置计较,根据丈量获得的电流、电压值与事后设定的各类掩护数值遏制对照,由此来判定电念头的运转状况是不是一般,是不是须要遏制掩护。中心处置单位电路见图3。
2.3 电源模块
接纳AC380V电源模块。该电源模块输入电压为AC220V~450V,输入频次45Hz~60Hz,输入电压不变、毛病率小,输入纹波 <1%,转换效力≥75%。具备过压、过流掩护。该模块经现完成场操纵,具备很高的不变性、靠得住性和抗搅扰才能。
2.4 人机交互单位
人机交互单位接纳LED显现和按键输入,体系接纳单排四位LED数码管显现各类信息。用户可根据现实须要遏制设置。在编程状况下显现菜单及参数。数码管显现接纳静态扫描体例,其驱动电路操纵一片74HC595加三极管构成。
2.5 节制模块
节制模块首要由开关量输入、输入构成,见图4。开关量输入用于监测内部开关状况,也可根据客户请求用于电念头的起动、遏制节制;开关量输入首要用于输入报警旌旗灯号、脱扣旌旗灯号和长途起动旌旗灯号。
2.6 通信接口模块
通信接口模块接纳通用的RS-485、Modbus RTU通信规约,能完成遥测、遥控、遥信等功效,见图5。
2.7 全体设想
掩护器接纳主体模块和电流互感器模块分手的布局如图6。该布局很是合适装置于抽屉式开关柜。装置时将带显现的掩护主体局部嵌入式的装置在开关抽屉的勾当面板内,如许既简化了柜内接线、又便利了体系随时调剂、设定参数和显现、监控,同时数字化的显现面板也增添了柜面的同一性和雅观性,使得配电室内的装备运转环境及毛病状况一目明了,极大的便利了体系巡查和检验掩护。互感器局部接纳DIN35导轨式装置体例,方能够或许或许或许根据用户的丈量须要,改换差别量程的电流互感器。
2.8 软件设想
本产物的主软件流程图如图7所示,主法式包含A/D子法式、掩护子法式、计较显现子法式、按键处置子法式、通信子法式等子法式,因为法式内容较多,现只给出主法式流程和掩护子法式流程图,见图8。
3 功效简介
ARD2智能电念头掩护器按额外使命电压可分为AC380V、AC220V;按使命电流规模来分可分为6.3A(1.6A~6.3A)、25A(25A~100A)、100A(25A~100A)、250A(63A~250A)、800A(250A~800A)五个丈量档位。完成对电念头运转中呈现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/梗阻、断相、不均衡、残剩电流(接地/泄电)等毛病遏制掩护。并能在此根本上增添各类附加功效,首要有:
1)长途起动功效:由上位机经由进程通信节制掩护器的起动继电器,来完成长途起动电念头。
2)报警功效:当电念头运转状况呈现毛病时,在还未到达事后设定的脱扣时候前遏制报警提示。
3)通信功效:RS-485通信功效,能够或许或许或许经由进程通信接口将掩护器检测获得的电念头运转的各类参数实时传递给背景主控装备,便利使命职员实时领会电念头的使命状况。
4)泄电掩护:开放泄电掩护监测功效,当电念头的运转环境呈现泄电环境时,实时堵截电念头的供电电源。
5)开关量输入:用于监测内部开关的分合状况,也可按客户请求遏制起、停节制。
6)事务记实:记实掩护器的比来8次脱扣举措产生的时候和缘由,便利掩护职员检查和检验。
7)4~20mA摹拟量输入:供给直流4~20mA电流旌旗灯号。
4 典范操纵
图9为接纳间接启动接线体例的ARD2智能电念头掩护器典范操纵图。用户可经由进程按动内部启动按钮SB2或经由进程上位机长途节制掩护器的启动继电器来启念头电。其节制体例为:当启动按钮SB2按下或长途启动继电器7、8闭合,则打仗器KM的吸收线圈处于通电状况,使打仗器KM的主触头和自锁触头KM闭合,启动电念头。此时,松开SB2或启动继电器7、8断开后打仗器KM的吸收线圈仍是处于通电状况,主触头和自锁触头KM仿照照旧处于闭合状况,电念头处于通电状况。一旦电念头一般启动后,掩护器就对电念头的运转状况遏制监测,当电念头呈现毛病状况后,ARD2掩护器的脱扣继电器举措,常闭触点95、96断开,使打仗器KM的吸收线圈断电,使打仗器KM的主触头和自锁触头的状况由合变为分,堵截电念头的供电,使电念头泊车。
图10为电念头接纳Y—∆转换启动接线体例的ARD2智能电念头掩护器典范操纵图。在图5中,时候继电器KT的触头状况为吸收线圈失电时的状况,即“常态”。当启动按钮SB2或长途启动继电器7、8闭合,则打仗器KM1线圈通电,使KM1的主触头和自锁触头KM1闭合,同时,时候继电器KT吸收线圈通电,因为延时感化,它的触头不当即举措,因而打仗器KM3线圈通电,接于主回路中的KM3的主触头闭合,电念头遏制星型毗连降压启动状况,同时KM3的互锁触头断开,使打仗器KM2的吸收线圈不能通电,电念头运转于Y型供电体例。那时候继电器KT的延不时候到,时候继电器KT的延时断开常闭触头断开,使打仗器KM3吸收线圈断电,主触头KM3断开,同不时候继电器KT的延时闭合常开触头闭合,打仗器KM2的吸收线圈通电,主触头KM2闭合,电念头供电体例改成∆型毗连,进入一般运转状况。与此同时,KM2的互锁触头断开,使打仗器KM3吸收线圈不会通电。一旦电念头一般启动后,掩护器就对电念头的运转状况遏制监测,当电念头呈现毛病状况后,ARD2掩护器的脱扣继电器举措,常闭触点95、96断开,使打仗器KM的吸收线圈断电,使打仗器KM的主触头和自锁触头的状况由合变为分,堵截电念头的供电,使电念头泊车。
5选型注重
在现实操纵进程中,应注重严酷根据电念头的额外电流来挑选掩护器,避免报酬减少和减少掩护规模;避免因为量程太大或太小而形成的丈量偏差,从而使掩护器没法一般对电念头遏制掩护。
因为ARD2掩护器接纳主体模块和电流互感器模块分手的布局,以是在现场操纵时应注重按出厂编号将掩护器主体与互感器配对操纵。但斟酌到会有维修改换掩护器或互感器的环境产生,是以只需掩护器主体和互感器的产物型号一样,能够或许或许肆意配和操纵,不会对丈量掩护产生影响。
掩护器的设想定位为替换热继电器,故掩护器自身不供给对电念头的起动、遏制节制及各类起动节制体例。对电念头各类起动节制体例的完成须要内部电路的撑持。
6 结语
ARD2智能电念头掩护器的功效较多,能够或许或许或许对电念头运转中碰到的各类范例的毛病遏制精确的报警显现和脱扣举措,能有用的避免机电不测销毁的产生,能为用户节俭大批的资金,是热继电器的抱负替换产物。是以,普遍接纳电念头智能掩护器,岂但能够或许或许进步工艺节制的精确性、迷信性,下降变乱率,并且对进步电气节制体系的主动化水安然平静成长公民经济,也能起到主动的推举措用。