3 thiết kế phần mềm hệ thống
3.1 Quy trình giám sát
Trong bộ bảo vệ động cơ thông minh, MCU chỉ thực hiện lấy mẫu, tính toán và phân tích dòng điện và điện áp để nhận ra các chức năng bảo vệ khác nhau và hiển thị các thông số của đường dây và ghi lại trạng thái lỗi trong thời gian thực.
Trong phần mềm hệ thống, phần mềm giám sát toàn cầu được sử dụng để tuần hoàn quét trạng thái của từng chương trình con, bao gồm lấy mẫu dữ liệu của bộ chuyển đổi tương tự sang số, tính toán dữ liệu sau khi hoàn thành việc thu thập dữ liệu, và sau đó kết hợp chiến lược bảo vệ theo kết quả tính toán và các thông số động cơ đặt trước. Xác định trạng thái hiện tại của động cơ. Cuối cùng, thông tin trạng thái tương ứng và các chức năng điều khiển được cấp thông qua màn hình LCD và giao diện điều khiển đầu ra.
3.2 Cấu hình và sử dụng ADC
Vì bộ bảo vệ động cơ thu thập điện áp tần số công suất 50Hz và dòng điện, và để có thể giám sát các thành phần hài hòa cao hơn trong lưới điện (chủ yếu là điều hòa thứ 3), tần số lấy mẫu của ADC cần phải được đặt ở một tích phân của tần số nguồn. Điều này dẫn đến độ chính xác chính xác nhất khi lấy mẫu các hoạt động Fast Fourier (FFT). Đồng thời, khi dữ liệu được lấy mẫu, vì công suất tính toán đòi hỏi phải mua đồng thời điện áp và giá trị hiện tại, trong thiết kế hệ thống, các tham số ba pha tương ứng được gán cho hai bộ chuyển đổi tương tự sang số và nhiệt độ được đặt trong chuyển đổi từ analog sang kỹ thuật số thứ ba. Thiết bị. Tất cả các chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số được kích hoạt bởi bộ đếm thời gian bên trong bị gián đoạn.
Đối với điện áp và thu được dòng điện, hệ thống sử dụng mẫu lấy mẫu đồng bộ, có nghĩa là, đồng thời thu thập điện áp và các giá trị hiện tại của cùng một kênh; đồng thời, trong thanh ghi cấu hình kênh lấy mẫu, ba kênh hiện tại điện áp được sắp xếp tuần tự, do đó dưới một bộ kích hoạt hẹn giờ, chuyển đổi hoàn toàn tất cả các kênh cùng một lúc.
Vì FFT yêu cầu một tập hợp dữ liệu để tính toán, thiết kế hệ thống sử dụng DMA để hoàn thành việc chuyển các kết quả chuyển đổi để can thiệp CPU tối thiểu. Khi lập trình, cần thiết lập hai vùng lưu trữ dữ liệu để lưu trữ thay thế dữ liệu được lấy mẫu; cùng một lúc, giá trị đặt trước của số byte của truyền DMA là độ dài của mảng biến đổi Fourier nhân với số kênh thu được.
3.3 Giao tiếp từ xa
Bảo vệ động cơ được thiết kế như một nô lệ MODBUS. Tất cả các trạng thái vận hành của động cơ, trạng thái điều khiển và các thông số khác được đặt trong thanh ghi địa chỉ đã thỏa thuận của hệ thống. Đồng thời, slave MODBUS cần phải cài đặt trước một địa chỉ slave duy nhất trong mạng cho mỗi bộ điều khiển động cơ, vì vậy nó cũng cần thiết để sử dụng nút và màn hình LCD để thiết lập địa chỉ slave.
4. Kết luận
Bài báo này đề xuất một bảo vệ động cơ thông minh mới dựa trên loạt STM32. Thiết kế này sử dụng đầy đủ các nguồn lực của chip STM32 và cung cấp các thành phần ngoại vi cần thiết để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh. Các ứng dụng thực tế chứng minh rằng hệ thống này có hiệu quả có thể bảo vệ động cơ, và có những ưu điểm của cấu trúc đơn giản, chức năng hoàn hảo và giao diện phong phú. Nó cũng có thể phát triển các giao diện như USB và CAN mở theo nhu cầu thực tế, vì vậy hệ thống này có thể được sử dụng rộng rãi hơn trong sản xuất công nghiệp. mỗi trường.
