安科瑞智能电动机保护器自动检测系统设计

《安科瑞智能电动机保护器自动检测系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、安科瑞智能电动机保护器自动检测系统设计徐孝峰江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405关键词:智能电动机保护器；自动检测；单片机；上位机软件；0引言高精度电子元器件、现代单片机技术以及数据库技术的发展，使得自动检测智能电动机保护器成为可能。可以通过上位机控制整个检测过程,采用单片机技术实现信号的产生并控制信号的通断，应用串口服务器技术控制多表位通信，借助远程服务器技术进行测试数据的存储等组成一个口动检测系统，以降低牛产成本、提高了检测效率、消除人工记录时易产牛错误等弊端［2,3,4］o1系统基本要求该

2、系统需能自动完成对保护器各设定参数、数显精度、保护功能、附加功能等进行全面的检测，并且能自动判别检测结果是否符合产品技术指标要求，同时还应具有测试结果的存储、统计、查询以及检测报告输出等功能［5,6］。该系统主要需求和技术指标如下：(1)使用产品范围。适合各种不同规格的智能电动机保护器。(2)工作模式。全自动与单个检测项自动并存。(3)1作环境。鲁棒性强，能够应对流水线突然断电、人员误操作等突发情况。(1)检测效率。可同时检测多台相同规格的电动机保护器，并要求检测时间短。⑸功率源的技术指标。输出电压范围为

3、：AC3X30V-3X450V；输电流范围为：AC0.1A-800A；移相范围为：0^360°；电压电流输出频率范围为：45Hz~65Hz；电压、电流止弦波输出时波形的失真度<0.5%；止弦波输出时功率源的电压、电流、功率稳定度<0.1%；可以驱动阻性、感性、容性（<4uF）负载；具有内置的输岀电压短路和输出电流开路自动检测保护功能。（6）分机控制单元。能够与被检测保护器及上位机通信，能采集到保护器的开关量输入、模拟量输入，并具有开关输出控制和计时功能。2系统硬件结构原理系统基本原理框图

4、如图1所示。该系统主要模块包括：PC机，RS-485扩展通信模块，波形发生模块，电流、电压功放及切换装置，分机控制模块，打印机等。图1系统基本原理框图（1）PC机。PC机作用于上位机操作，主要实现人机交互功能，负责完成检测参数的设定、检测的启停控制、检测过程的实时监控、检测结果的保存与打印等工作，是完成整个检测过程不可或缺的设备。（2）RS-485扩展通信模块。该模块主要完成PC机、波形发生模块、分机控制模块以及被检测保护器之间的通信。（3）波形发生模块。波形发生模块（精密数字式信号源）产生检测中所需要的

5、各类信号，通过电流、电压切换装置控制打开电流、电压输出，并最终流入智能电动机保护器中进行精度、保护、开关量等功能的检测。（4）电流、电压功率放大器。系统功率放大器采用了PWM功率放大技术，并设计了电压短路过载，电流开路过载及快速限流保护措施，确保功率放大器长期稳定可靠的工作。（5）电流、电压切换装置。单台电流切换装置示意图如图2所示，该装置主耍有短路继电器和输岀继电器组成，能够有效的避免电流开路。通过短路继电器和输出继电器之间的切换，可控制保护器输入电流的有无;通过选择短路继电器某一路或某几路闭合，可以得

6、到单相电流或多相电流。单台电压切换装置示意图如图3所示，通过控制继电器的断开闭合，来决定是否输入电压信号。图2电流切换装置示意图图3电压切换装置示意图（6）分机控制模块。具有9路开关量输出，5路开关量输入，可以控制、检测保护器的开关量输入、输出状态；具有直流模拟量测量信号，范I韦I为4-20mA,可以对保护器模拟量输出进行检测；采用硬件时钟计时，精度为ms级，能统计故障的脱扣时间；拥有RS485通信接口，可与保护器、PC机间进行通信。（7）打印机。用于打印检测结果，形成产品出厂检验报告。3检测流程及软件智

7、能电动机保护器自动检测系统软件主耍包括下位机软件和上位机软件两个部分。下位机主要接收上位机的指令，完成对系统各部分硬件的实时控制，并实时采集系统中参数和变量。上位机主要实现人机交互、检测参数的设置、检测流程控制等功能。3.1下位机软件该系统控制模块的CPU为Cortex-M3内核的STM32单片机，用于各硬件模块的实时控制。下位机软件即单片机程序，其主程序流程如图4所示。系统上电后，首先进行系统初始化，包括单片机的配置、I/O口初始化等，然后通过键盘或上位机输入不同控制命令，来完成对外部各种模块的控制。图

8、4单片机程序主流程图3.2上位机软件上位机程序流程图如图5所示。运行软件后，先输入对应分机单元接入的保护器序列号，系统会自动设定好检测参数；然后，启动检测过程直到检测结束。图5上位机程序流程图（1）已设定参数的检测。将被检测的保护器寄存器值读取并保存，然后将其与正确的配置参数做比较，合格后进入下一项测试，否则退回调试部门，待调试正确后方可进行其他项测试。（2）数显精度检测。将信号源升到对应检测所需的信号，等待信号源工作稳定后，