3 systeem software ontwerp
3.1 Monitoringprocedures
In de intelligente motorbeschermer voert de MCU alleen bemonstering, berekening en analyse van stroom en spanning uit om verschillende beveiligingsfuncties te realiseren, en geeft de parameters van de lijn weer en registreert de foutstatus in realtime.
In de systeemsoftware wordt de globale bewakingssoftware gebruikt om de status van elke subroutine van een eenheid cyclisch te scannen, inclusief de gegevensbemonstering van de analoog-naar-digitaalomzetter, de gegevens te berekenen nadat de gegevensverwerving is voltooid en vervolgens de beschermingsstrategie te combineren volgens het berekeningsresultaat en de vooraf ingestelde motorparameters. Bepaal de huidige status van de motor. Ten slotte worden de overeenkomstige statusinformatie en besturingsfuncties uitgegeven via het LCD-scherm en de uitvoerbesturingsinterface.
3.2 ADC-configuratie en gebruik
Omdat de motorbeveiliger de 50 Hz voedingsfrequentiespanning en -stroom verzamelt en om de hogere harmonische componenten in het elektriciteitsnet (hoofdzakelijk de 3e harmonische) te kunnen monitoren, moet de bemonsteringsfrequentie van de ADC worden ingesteld op een integraal veelvoud van de vermogensfrequentie. Dit resulteert in de meest nauwkeurige nauwkeurigheid bij het samplen van Fast Fourier (FFT) -bewerkingen. Tegelijkertijd, wanneer gegevens worden gesampled, omdat het rekenvermogen gelijktijdige acquisitie van spanning en stroomwaarden vereist, worden in het systeemontwerp de driefasenparameters respectievelijk toegewezen aan twee analoog-naar-digitaalomzetters en wordt de temperatuur geplaatst in de derde conversie van analoog naar digitaal. Apparaat. Alle conversies van analoog naar digitaal worden geactiveerd door een interne timeronderbreking.
Voor stroom- en stroomverwerving gebruikt het systeem synchrone bemonsteringsmodulo, dat wil zeggen dat het tegelijkertijd de spanning en stroomwaarden van hetzelfde kanaal verzamelt; tegelijkertijd zijn in het configuratieregister voor het bemonsteringskanaal drie spanningsstroomkanalen sequentieel gerangschikt, zodat onder één timeractivering volledige omzetting van alle kanalen in één keer voltooid is.
Omdat de FFT een set gegevens vereist voor berekening, gebruikt het systeemontwerp DMA om de overdracht van de conversieresultaten te voltooien voor minimale CPU-interventie. Tijdens het programmeren, is het noodzakelijk om twee gegevensopslaggebieden in te stellen voor het alternatief opslaan van gesamplede gegevens; tegelijkertijd is de vooraf ingestelde waarde van de bytetelling van DMA-overdracht de lengte van de Fourier-transformarray vermenigvuldigd met het aantal verworven kanalen.
3.3 Communicatie op afstand
De motorbeschermer is ontworpen als een MODBUS-slave. Alle motorlooptoestanden, besturingsstatussen en andere parameters worden in het register van het overeengekomen adres van het systeem geplaatst. Tegelijkertijd moet de MODBUS-slave voor elke motorbesturing een uniek slave-adres in het netwerk instellen, dus het is ook nodig om de knop en het LCD-scherm te gebruiken om het slave-adres in te stellen.
4. Conclusie
Dit document stelt een nieuwe intelligente motorbeschermer voor gebaseerd op de STM32-serie. Dit ontwerp maakt volledig gebruik van de middelen van de STM32-chip en biedt de nodige randcomponenten om een compleet systeem te vormen. De praktische toepassing bewijst dat dit systeem de motor effectief kan beschermen en heeft de voordelen van een eenvoudige structuur, perfecte functie en een rijke interface. Het kan ook interfaces ontwikkelen zoals USB en CAN open volgens de werkelijke behoeften, zodat dit systeem op grotere schaal kan worden gebruikt in de industriële productie. elk veld.
