【正文】 303。本裝置有五路模擬量輸入，其中三相電流Ia，Ib，Ic輸入，一相電壓Ia輸入，零序電流I0輸入。采用平均值A(chǔ)CDC轉(zhuǎn)換器對交流電壓進(jìn)行有效值測量的方法是：先測出交流信號的平均值，然后再根據(jù)波形因數(shù)換算出對應(yīng)的有效值。絕對值用全波線形整流器來實(shí)現(xiàn)，平均值可用濾波器來實(shí)現(xiàn)。在半波整流器之前有一級高輸入阻抗的阻抗放大器A1，它的作用是提高輸入阻抗和擴(kuò)大測量范圍。在電壓互感器出來的是一個交流信號，圖形如下圖所示。放大器A1的作用是形成一個電壓跟隨器，其作用是提高輸入阻抗。一般當(dāng)保護(hù)裝置判斷出某種事件需要繼電器動作時，CPU控制發(fā)出信號給繼電器線圈通電，使繼電器觸點(diǎn)動作；當(dāng)故障處理完畢以后，CPU控制發(fā)出信號使繼電器復(fù)位。圖 313 繼電輸出電路 顯示電路主要是用來顯示測量電壓和測量電壓。靜態(tài)顯示用硬件來代替部分軟件功能，以增加硬件的開銷來換取更多的系統(tǒng)資源。因?yàn)槭枪碴枠OLED，所以位驅(qū)動采用5V電壓高位控制。也有使用UPS交流不間斷電源的，但成本太高。由于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲能力和數(shù)據(jù)處理能力有限，以及現(xiàn)場實(shí)時性要求較高，故單片機(jī)現(xiàn)場只能暫時存儲采集到的數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理，至于大量的數(shù)據(jù)存儲和后續(xù)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理可交給上位機(jī)完成，由于大型機(jī)具有RS485標(biāo)準(zhǔn)串行口，所以通過MCS51F020單片機(jī)TTL電平全雙工串行口，附加RS485電平轉(zhuǎn)換電路MAX3232可與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。干擾信號對單片機(jī)系統(tǒng)的作用可分為三個部位，第一個部位是輸入系統(tǒng)，它使模擬信號失真，數(shù)字信號出錯，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)這種輸入信息作出的反應(yīng)必然是錯誤的。為了提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性，本設(shè)計(jì)特設(shè)計(jì)硬件抗干擾措施。本系統(tǒng)采用的是RC濾波器。第4章 軟件設(shè)計(jì)第5章 結(jié) 論 通過我們的努力，這部以C8051F020單片機(jī)為控制核心，完成了對電流電壓的采集，并初步實(shí)現(xiàn)了應(yīng)有的結(jié)果。因此，本實(shí)驗(yàn)通過改變輸入電壓來模擬電動機(jī)(用燈泡代替)電流的變化。在電路板焊接的時候，布線沒有考慮抗干擾，也沒有在電源部分加EMC，且各級輸入的去耦設(shè)計(jì)也不好，因此系統(tǒng)抗干擾能力較差。改進(jìn)意見：用電機(jī)的等效電路來搭建一個三相交流電動機(jī)模型；采用穩(wěn)定的供電電源；在電源部分加EMC，在各級輸入去耦電容；論文小結(jié)在電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中，大大提高了在電路設(shè)計(jì)上的知識，對單片機(jī)和電路調(diào)試有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，同時也使我認(rèn)識到我知識的欠缺，對于書本上的很多知識還不能靈活運(yùn)用，很多東西需要我更加一步的學(xué)習(xí)。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有很多可敬的老師、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意。歲月如流水，轉(zhuǎn)眼之間近四年的大學(xué)生活即將結(jié)束。大恩不敢言謝，只祝你們永遠(yuǎn)健康快樂。M，Janardhanan P. PCbased protection relaying algorithms for generator using digital filters Saint Martin39。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 最后，衷心地感謝在百忙之中抽出時間對論文評審的各位老師。感謝我的同學(xué)和室友，他們在我的學(xué)習(xí)和生活中給予了我很大的幫助和支持。本文的全部工作得到了關(guān)老師的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷。以后一定在學(xué)習(xí)知識的時候積極主動的把它運(yùn)用到實(shí)踐中，在實(shí)踐中再學(xué)習(xí)在運(yùn)用。220V市電經(jīng)測量在230V波動。由于用單相代替三相，因此無法測到漏電電流的值，因此沒有得到漏電保護(hù)的實(shí)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)首先對裝置的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和調(diào)試，在調(diào)試完成后成后進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。開關(guān)量輸出隔離繼電器本身已有隔離作用，為了防止繼電器動作時有教強(qiáng)的反壓，設(shè)置了續(xù)流二極管。 本裝置的硬件抗干擾主要采用了以下措施：信號濾波在電壓信號輸入和電流信號輸入中加入了前置的模擬低通濾波器，從而可以減少信號中疊加的高頻分量的干擾。第三個部位是單片機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核，它使單片機(jī)三總線上的數(shù)字信號錯亂，從而引發(fā)一系列錯誤結(jié)果。圖 317 RS485與上位機(jī)連接圖 由于工業(yè)環(huán)境有強(qiáng)大的干擾源存在，若單片機(jī)系統(tǒng)沒有采取要的抗干擾措施，很難正常地工作，因此，必須對單片機(jī)系統(tǒng)行抗干擾設(shè)計(jì)。因此電源設(shè)計(jì)為：兩路（＋15V），兩路（－15V），四路（＋5V）。因此在使用過程中，一旦發(fā)生斷電等異?，F(xiàn)象，信息就會丟失，使之無法繼續(xù)進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的動態(tài)掃描，需要給數(shù)碼管提供顯示段碼和位碼控制，即通常所說得”段控”和”位控”本電路中P1口輸出段控信號，、。動態(tài)顯示通過單片機(jī)對各數(shù)碼管進(jìn)行掃描來實(shí)現(xiàn)的。在繼電器的上面并聯(lián)一個發(fā)光二極管，作為繼電器動作的指示燈。取倆個放大器同向輸入端的輸入電 阻相同，即R2=R3則可保證倆電壓跟隨器出來的電壓值相同，取R2=10k，, , 因此加法放大電路的電阻采用20K的電位器調(diào)試。電路圖如下，由于三相的采集均一樣，故現(xiàn)以一路電流輸入回路為例做說明：圖 310 單相電流輸入回路 在電流互感器出來的電流是一個交流信號，圖形如下圖所示，由于單片機(jī)A/D口只能輸入單極性的正電壓，故正弦的電流信號就不能不能輸入，這里采用加法放大電路將正弦的電流信號抬高到正值。最后再將平均值按正弦信號的有效值測量。圖中放大器A2及二極管VD1 VD2和R10構(gòu)成了全波整流器，在輸入電壓的正半周VD1導(dǎo)通，VD2截止，B點(diǎn)的電壓為0，電壓通過電阻R10傳在C點(diǎn)。否則，若被測交流信號為正弦波，則平均值為零。圖33給出模擬量輸入模塊框圖。該最小系統(tǒng)主要包括時鐘電路、復(fù)位電路、JTAG仿真電路、外部存儲器等。40V；8位ADC（ADC1），可編程轉(zhuǎn)換速率，最大500ksps；可編程放大增益：16，8，4，2，1，；數(shù)據(jù)相關(guān)窗口中斷發(fā)生器；片內(nèi)JTAG調(diào)試和掃描；片內(nèi)調(diào)試提供全速、非侵入式的系統(tǒng)調(diào)試；支持?jǐn)帱c(diǎn)、單部、觀察點(diǎn)、堆棧監(jiān)視器、支持觀察、修改存儲器和寄存器；；高速8051微控制器內(nèi)核；流水線指令結(jié)構(gòu)；百分之70指令的執(zhí)行時間位1個或者2個系統(tǒng)時鐘周期，速度可達(dá)25MIPS；22個矢量中斷源；存儲器4352BB內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM（4KB+256B）；64KB FLASH存儲器，可以在系統(tǒng)編程，每個扇區(qū)位512B；外部64KB數(shù)據(jù)存儲器接口； （5）數(shù)字外設(shè)8個8位的端口I/O，所要口線均耐5V電壓；可同時使用硬件SMBus，SPI及倆個增強(qiáng)型UART串口；可編程16位計(jì)數(shù)器/定時器陣列，有5個捕捉/比較模塊，6種工作方式；5個通用16位計(jì)數(shù)器/定時器；時鐘源內(nèi)部可編程振蕩器：2～16MHz；外部振蕩器：晶體、RTC或外部時鐘；實(shí)時時鐘（RTC）方式（用定時器3或者PCA）；b)單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)該最小系統(tǒng)采用C8051F020為核心芯片；；；同時提供JTAG(Joint Test Action Group)標(biāo)準(zhǔn)測試接口，為在線調(diào)試與仿真提供很大的方便；通過4個20腳的插針引出2407A的所有功能引腳；最小系統(tǒng)所需的電源通過與之相邊的底部插座提供。除具有MCS51數(shù)字外設(shè)部件外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬及數(shù)字外設(shè)功能部件。由于整個保護(hù)器需要的計(jì)算量和數(shù)據(jù)存儲較大，加之，還要完成于上微機(jī)的通訊，因此對微處理器的要求較高。三相電流輸入漏電輸入 電壓輸入 濾波調(diào)理顯示模塊通訊模塊故障記錄I/O控制按鍵模塊CPUC8051F020圖31硬件系統(tǒng)(1)交流輸入通道 本部分實(shí)現(xiàn)電流電壓的輸入調(diào)理(2)顯示部分本部分采用LED數(shù)碼管作為用戶界面，單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口采用串行通訊方式，配接移位寄存器來驅(qū)動數(shù)碼管工作。、過壓保護(hù)當(dāng)電網(wǎng)電壓降低或出現(xiàn)短時中斷，一些不允許或不需要自啟動的電動機(jī)須從電網(wǎng)中斷開，因此需要配置低電壓保護(hù)。當(dāng)正序電流大于，一般認(rèn)為電動機(jī)開始啟動。用戶可根據(jù)上述算法確定、本裝置負(fù)序電流保護(hù)第一段的延時t1默認(rèn)為Is，以短延時躲開斷路器合閘及其他暫態(tài)干擾所出現(xiàn)的短時間負(fù)序電流的影響。定子繞組或引出線不對稱相間短路、定子繞組閘間短路、電源電壓嚴(yán)重不平衡等的保護(hù)