基于Modbus协议的电动机保护器研究.pdf

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1、2012年第5期煤矿机电·9·基于Modbus协议的电动机保护器研究郑龙，郭徽，郑瑞。，刘家宁(1．中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京100083；2．中国矿业大学(北京)资源与安全学院，北京100083；3．西华大学机械工程与自动化学院，四川成都610039)摘要：在分析传统的电动机保护器不足的基础上，提出了一种新型的基于Modbus协议的综合保护装置方案。该装置综合了故障保护、故障报警、故障记录、液晶显示、通信等功能，并采用了协议简单、实施容易、性价比高、被煤矿设备广泛应用的通用工业标准Modbus技术，将电动机保护器连接在Modbus

2、现场总线上，使设备与上位机监控系统进行通信，实现了电动机运行全过程的在线监测和远程控制，保证电动机的正常运行。关键词：Cortex—M3系列芯片；Modbus协议；电动机保护器中图分类号：TM307．3文献标识码：A文章编号：1001—0874(2012)05—0009—03ResearchonMotorProtectorBasedonModbusProtocoIZHENG，GUOHui，ZHENGRui，LIUJia—ning(1．SchoolofMechanicalElectronicandInformationEngineering，China

3、UniversityofMiningandTechnology，Beijing100083，China；2．ResourcesandSafetyEngineeringInstitute，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083，China；3．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，XihuaUniversity，Chengdu610039，China)Abstract：Firstanalyzesthedisadvantagesoftraditi

4、onalmotorprotector，thenewcomprehensiveprotectiondevicebasedonModbusprotocolisproposed．Thisdeviceincludesthefunctionoffaultprotection，faultalarmingandrecord，LCDdisplayandcommunication．Anditusessimpleprotocol，easilyoperationandlowcost．Thegeneralindustrialstandard—Modbustechnology

5、isbeingwidelyusedbycoalmineequipment．ThemotorprotectorislinkedtoModbusbus，whichcommunicatesbetweenequipmentanduppermonitorsystem．Thisrealizeson—linemonitoringandlong—distancecontrolduringthewholeprocessofmotoroperation．Itcanensuremotor’Snormaloperation．Keywords：Cortex—M3seriesc

6、hip；Modbusprotocol；motorprotector十亿千瓦时。目前，国内市场上的电动机保护器的0引言保护种类比较单一，硬件芯片的处理数据速度和性电动机作为常用的动力设备，被广泛应用在煤能不高，不能及时地与远程监控系统进行通信，以至炭、冶金、电力、化工、矿山、港口、建材、粮食等各个于电动机得不到及时有效的保护，造成重大的事故领域，在国民经济中发挥着重要作用。在煤矿的实和经济损失，因此，电动机保护器的研究有着现实意际应用中电动机所带的负载种类繁多，是整个系统义。本文采用了先进的嵌人式技术，以Cortex—M3的关键部分，因而，电动机的安全

7、、稳定运行具有十系列芯片为主芯片，以工业自动化领域通用的Mod—分重要的意义。bus协议为标准，构建了一个完整的监控保护系统。在实际的生产环境中，由于电网波动，负载冲击1系统总体设计以及恶劣的煤矿外界环境的影响，电动机的安全运行受到很大的威胁。据有关方面统计，全国每年电基于Cortex．M3协议的电动机保护器(以下简动机损毁数量在300万台以上，经济损失达百亿元称保护器)有RS-485总线硬件通信接口，以Modbus以上，仅电动机不正常工作所造成的耗电量高达数通信协议为标准，可以将三相电压、电流等电气量以·10·煤矿机电2012年第5期及继电器的开合

8、等状态量上传至上位机监控系统。3)监控功能：将电动机保护器作为从机连接在1．1系统功能设计Modbus现场总