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1、2007,34(5)应用xEMCA可编程系统器件在大型电动机综合保护系统中的应用高相铭,李国伟(河南安彩集团,河南安阳455000)摘要:设计并实现了一种80C196单片机和可编程系统器件(PSD)相结合的电动机综合保护系统。80C196单片机主要完成数据采集、数据处理和保护等功能,PSD芯片集成了RAM、FlashROM、I/O端口和可编程逻辑器件构成单片机的外围电路。此系统简化了电路设计,减少了元件数和功耗,同时保证了系统运行的可靠性和稳定性。关键词:可编程系统器件;单片机;电机保护+中图分
2、类号:TM307.3文献标识码:B文章编号:167326540(2007)0520059204ApplicationofPSDintheIntegratedProtectiveSystemofHigh2PowerMotorGAOXiang2ming,LIGuo2wei(HenanAncaiGroup,Anyang455000,China)Abstract:Anewmotor’sintegratedprotectivesystemwhichusing80C196andprogrammablesys
3、temdevice(PSD)isdesingedandpresented.80C196completessuchfunctionsassamplingdata,processingdataandprotec2tion.PSDisusedasperipheralcircuit,becauseitcontainsRAM,FlashROM,I/O,andPLD.Thissystemcansim2plifycircuitdesign,reducescomponentandpower,aswellasit
4、canensurereliabilityandstability.Keywords:programmablesystemdevice;MCU;motorprotection质量。如果河南安彩集团的空压机如果因为电动0引言机故障而停机,就会造成生产线全线停机,对公司可编程系统器件(ProgrammableSystemDe2造成巨大的经济损失。因此,研究有效的电动机vice,简为PSD),最早由美国WSI公司(现己被保护方法与装置,使其既能对电动机可能出现的ST公司收购)于1990年推出。它将微控制
5、器所各种故障实施可靠的保护,又能充分发挥电动机需的多个外围芯片,如地址锁存器、EEPROM或的过载能力,是减少生产过程中的经济损失、提高FlashROM、SRAM、PLD等集成在一个芯片内,从经济效益必需解决的问题。而大大简化了电路设计。本文利用PSD芯片设了一套以16位单片机电动机是当今生产活动和日常生活中最主要为核心的电动机综合保护系统。它能对电动机运的原动力和驱动装置,其数量之多,应用范围之行中出现的堵转、起动时间过长、过载、短路、断广,地位之重要,几乎没有其他设备能与之相比。相、接地等异
6、常情况做出正确判断,并根据设定的然而,电动机的故障率也居各种电气设备之首,全保护特性曲线对电动机实施有效保护。国每年因电动机过载、短路、堵转、接地、缺相运行1系统硬件总体概述等故障引起的大型电动机烧毁等恶性事故频繁发生,直接经济损失上亿元。而大型电动机往往又本保护系统的硬件主要由以下几部分组成:是重要生产过程的动力和重要辅助设备,一旦损模拟数据采集单元,系统主控单元及其接口电路,坏将中断重要的生产过程,影响安全生产和产品开关量输入输出单元,保护执行驱动单元,人机接—59—应用xEMCA2007,
7、34(5)口,系统电源模块。系统的总体框图如图1所示。(7)开发者无需运用高级硬件描述语言去定义管脚,而只要在PSDsoft中进行简单的选择便可以实现芯片的配置。编译结束后可以通过WSI公司提供的下载电缆FlashLINK经ISP端口直接配置到芯片中。2PSD和80C196的接口PSD和80C196的接口如图2所示。总线接口采用8位多路复用模式。PSD913F2的ADIO端口(ADIO0～ADIO15)和80C196KC的P3、P4口直接相连。80C196KC的P3口用做分时切换图1系统硬件结构
8、图的低8位地址/数据总线,P4口提供高8位地址。在构建微控制器系统时,由于微控制器本身80C196KC的各控制信号分别和PSD913F2的相资源有限,使用时需要扩展多个外围器件,如地址关引脚直接相连。锁存器、EPROM、EEPROM、数据SRAM、PLD等。此种方案往往存在着可靠性差、功耗较大、系统设计调试难度大、升级空间小等弊端。本系统采用了PSD913F2芯片,其内部主要结构和功能如下:(1)数据总线,宽度为16位,通过配置可工作于8位或16位方式。(2)存储器:芯片内部集成了1Mbit的第
