【導(dǎo)讀】對本文研究做出重要貢獻(xiàn)的個人與集體均已在文中作了明確標(biāo)明。人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)XXXXXXXXXXXX可以將此文的全部或部分內(nèi)容編入有。關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本文。費(fèi)、不能按時獲得畢業(yè)證書等），與畢業(yè)論文指導(dǎo)老師無關(guān)。與傳統(tǒng)的保護(hù)裝置相比，這種新型低壓電器產(chǎn)品將斷路器、接觸器、電器之間的協(xié)調(diào)配合問題。器采用microchip公司的dsPIC系列。微處理器的DSP引擎增強(qiáng)了其快速運(yùn)算和控。網(wǎng)絡(luò)化管理等顯著的特點(diǎn)，成為電動機(jī)保護(hù)和分布式控制的主要發(fā)展方向。2)控制與保護(hù)開關(guān)電器的技術(shù)參數(shù)及功能介紹；5)介紹了控制功能與維護(hù)管理功能的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法；礎(chǔ)上給出了具體的抗干擾設(shè)計(jì)方法；6)總結(jié)了在設(shè)計(jì)過程中遇到的難點(diǎn)及解決辦法。

　　

【正文】 電流的作用；二極管 V V3 起放電作用，防止繼電器 J J2 線圈放電時反向擊穿三極管 T T2；光耦 H H10 起隔離 微處理器 U1 與輸出級的作用。 起動信號分“起動 A”和“起動 B” 。 其區(qū)別是，“起動 A”用于正轉(zhuǎn)或者低速運(yùn)行，“起動 B”用于反轉(zhuǎn)或者高速運(yùn)行。 4． 2 軟件代碼 void key_control(void) 圖 41 控制功能原理圖 XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 23 { if (direct_run) //直接起動 {if (DI_start_A) //按下起動 A { output1=1。 output2=0。 } }//direct_run OVER else if (back_run) //可逆起動。 { if (DI_start_A) //按下起動 A. { output1=1。 // 正轉(zhuǎn) output2=0。 } else if (DI_start_B) //按下起動 B { output1=0。 //反轉(zhuǎn) output2=1。 } }//back_run OVER else if(two_speed) //雙速控制 {if(DI_start_A) //按下起動 A { output1=1。 //慢速 output2=0。 } if(DI_start_B) //按下起動 B { output1=0。 //快速 output2=1。 } }//two_speed OVER else if (Y_step_down) //Y△降壓起動。 { if (DI_start_A) { output1=1。 // Y起動 output2=0。 output3_count++。 if(output3_countStarttime_set*5) //延時 { output1=0。 //△運(yùn)行 output2=1。 } } } }//Y△ OVER if(DI3_PIN==0) //停車 { output1=0。 output2=0。 } }//key_control OVER XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 24 第 五 章 CPS 維護(hù)管理功能 的實(shí)現(xiàn) 5． 1 維護(hù)管理功能介紹 維護(hù)管理功能可通過人機(jī)交互來實(shí)現(xiàn)，如 圖 51 所示： 它由液晶面板、 LED 燈及按鍵組成，通過與微控制器進(jìn)行通訊，可實(shí)現(xiàn)對各個參數(shù)的監(jiān)測、查詢、控制 ，以及對特定參數(shù)的設(shè)定。 ? 故障原因查詢 舉例： 在系統(tǒng)工作過程中， 電網(wǎng)或者 負(fù)載出現(xiàn)異常時 CPS 進(jìn)行 了脫扣保護(hù)。假設(shè)故障類型為“過載故障” 記錄。 則“過載故障”將被保留到“脫扣記錄”里。 用戶 可以 通過人機(jī)交互界面 隨時調(diào)用 這些 歷史工作參數(shù) ，查找出設(shè)備的故障原因。 使用方法是按下“確定”鍵，進(jìn)入如圖 52 所示的“脫扣記錄”界面 再按下“確定”鍵，進(jìn)入如 圖 53 所示的 界面， “脫扣記錄 1” 顯示 為“過載故障”。使用該方法也可查詢以前的歷史故障。從“脫扣記錄 2”開始，后面的都是曾經(jīng)出現(xiàn)過的歷史故障。 在沒有出 現(xiàn)過故障的情況下，這些“脫扣記錄”里將顯示“無故障”。 圖 51 人機(jī)界面示意圖 圖 52 脫扣記錄菜單界面 圖 53 脫扣記錄顯示界面 XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 25 5． 2 軟件流程及代碼 void history_fault(void) //故障記錄程序 { if (fault_sign==1) //有故障 { Trip_log8_L=0。 //先進(jìn)先出原理，記錄歷史故障 Trip_log8_L=Trip_log7_L。 writeEEPromData(0xFC78, Trip_log8_L)。 Trip_log7_L=Trip_log6_L。 writeEEPromData(0xFC74, Trip_log7_L)。 Trip_log6_L=Trip_log5_L。 writeEEPromData(0xFC70, Trip_log6_L)。 Trip_log5_L=Trip_log4_L。 writeEEPromData(0xFC6C, Trip_log5_L)。 Trip_log4_L=Trip_log3_L。 writeEEPromData(0xFC68, Trip_log4_L)。 Trip_log3_L=Trip_log2_L。 writeEEPromData(0xFC64, Trip_log3_L)。 Trip_log2_L=Trip_log1_L。 writeEEPromData(0xFC60, Trip_log2_L)。 Trip_log1_L=Trip_status_L。//最近故障總是在“脫扣記錄 1”里 writeEEPromData(0xFC5C, Trip_log1_L)。 } } XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 26 第 六 章 CPS 通訊功能 的實(shí)現(xiàn) 6． 1 Modbus 通訊協(xié)議 介紹 Modbus 協(xié)議是一種在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 。有了它不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備可以連成一個網(wǎng)絡(luò)。 Modbus 協(xié)議是一種主從式協(xié)議，只有主站才 有主動權(quán)，從站只能被動地響應(yīng)。 Modbus 協(xié)議共 包括 24 種命令，每一功能都有相應(yīng)的功能 代 碼，此外還定義了出錯碼，這有助于通信時主站發(fā)現(xiàn)通信錯誤 的 原因。 Mod bus 分 ASCII 與 RTU 兩種傳輸模式， RTU（遠(yuǎn)程終端單元）模式的主要優(yōu)點(diǎn)是：在同樣的波特率下，可比 ASCII 方式傳送更多的數(shù)據(jù)。 RTU 模式如表 61。 地址 功能代碼 數(shù)據(jù)數(shù)量 數(shù)據(jù) 1 ... 數(shù)據(jù) n CRC 高字節(jié) CRC 低字節(jié) ? 功能碼 03： 讀取寄存器的值。 Modbus 通訊規(guī)定，寄存器的值都是 16 個 bit（ 2 字節(jié)），并且高位在前，低位在后 。一次最多可讀取寄存器數(shù)是 125 個 。 ? 功能碼 06： 單點(diǎn)數(shù)據(jù)保存到存儲器 ， 從機(jī)也用這個功能碼向主機(jī)返送信息。 如果主機(jī)發(fā)出的地址錯誤或數(shù)據(jù)值錯誤，則從機(jī)向主機(jī)回送錯誤信息。錯誤信息定義為將功能碼的最高位置 1，即在主機(jī)送來的功能碼上加 128，然后返回給主機(jī)。 表 61 RTU 傳輸模式 XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 27 6． 2 通訊電路分析 通訊原理見圖 61， U7 為 RS232485 通訊芯片。通訊芯片的 1 腳為信號輸出腳， 3 腳為讀寫使能腳， 4 腳為信號輸入腳， 8 腳為電源腳， 7 腳為總線通訊腳。 通訊芯片 U7 的 1～ 4 腳與微控制器 U1 連接， 7 腳外接上位機(jī)的通訊端口。微控制器與上位機(jī)的通訊通過通訊芯片 U7 的轉(zhuǎn)接來實(shí)現(xiàn)。 6． 3 軟件流程及代碼 通訊流程見圖 62。 通訊軟件首先置于接收狀態(tài)， 對 接收到 的 數(shù)據(jù) 逐一進(jìn)行起始符，地址號， 結(jié)束符等判斷， 若以上結(jié)果都正確則 繼續(xù)執(zhí)行 。 否則結(jié)束通訊應(yīng)答程序。對 接收到的 數(shù)據(jù)進(jìn)行 CRC 校驗(yàn) ，若正確則應(yīng)答上位機(jī)， 否則發(fā)送錯誤標(biāo)志。 圖 61 通訊電路原理圖 XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 28 開 始啟 動 字 符YYNNNYN接 收 一 個 數(shù) 據(jù)接 收 地 址 號地 址 號 相 符繼 續(xù) 接 收 數(shù) 據(jù)結(jié) 束 字 符接 收 超 時置 接 收 超 時 標(biāo) 志C R C 校 驗(yàn) 正 確 置 出 錯 標(biāo) 志置 接 收 正 確 標(biāo) 志返 回 確 認(rèn) 標(biāo) 志需 要 確 認(rèn) 處 理需 要 上 傳 數(shù) 據(jù)返 回 確 認(rèn) 標(biāo) 志轉(zhuǎn) 確 認(rèn) 處 理 子 程 序轉(zhuǎn) 發(fā) 送 子 程 序返 回YYYYNNN ? 通訊 應(yīng)答 軟件代碼 void modbus_response(void)//通訊應(yīng)答 { if((receive_en0)amp。amp。(r_int_times0)) //檢測是否有效的數(shù)據(jù)接收 { CRC16(r_buffer,imod)。 if((uCRCHi==r_buffer[imod])amp。amp。(uCRCLo==r_buffer[jmod]))// crc校檢 { if(r_buffer[1]==0x03) { fun03()。//讀數(shù)據(jù) } else if(r_buffer[1]==0x06) { fun06()。//寫單個數(shù)據(jù) } 圖 62 通訊流程圖 XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 29 else { funexcept()。//不存在的功能碼 } } else //若未通過 crc檢驗(yàn) { RS485_RTS1=0。 =1。 //接收使能 =0。 //發(fā)送禁止 } } } XXXXXX 本科畢業(yè)論文 基于嵌入式技術(shù)的控制與保護(hù)開關(guān)電器的研究與實(shí)現(xiàn) 30 第 七 章系統(tǒng) 抗干擾設(shè)計(jì) 7． 1 CPS 電磁兼容試 驗(yàn)項(xiàng)目 根據(jù)“低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)