3 projektowanie oprogramowania systemowego
3.1 Procedury monitorowania
W inteligentnym ochraniaczu silnika MCU wykonuje tylko pobieranie próbek, obliczanie i analizę prądu i napięcia w celu realizacji różnych funkcji zabezpieczeniowych, wyświetla parametry linii i rejestruje stan błędu w czasie rzeczywistym.
W oprogramowaniu systemowym oprogramowanie do monitorowania globalnego służy do cyklicznego skanowania stanu każdego podprogramu jednostki, w tym do próbkowania danych w przetworniku analogowo-cyfrowym, obliczania danych po zakończeniu zbierania danych, a następnie łączenia strategii ochrony zgodnie z wynikiem obliczeń i ustawionymi parametrami silnika. Określ aktualny stan silnika. Na koniec odpowiednie informacje o statusie i funkcje sterowania są wysyłane za pośrednictwem wyświetlacza LCD i wyjściowego interfejsu sterowania.
3.2 Konfiguracja i użycie ADC
Ponieważ ochraniacz silnika pobiera napięcie i prąd o częstotliwości 50 Hz i aby móc monitorować wyższe składowe harmoniczne w sieci energetycznej (głównie trzeciej harmonicznej), częstotliwość próbkowania ADC musi być ustawiona na integralną wielokrotność częstotliwości mocy. Zapewnia to najdokładniejszą dokładność podczas próbkowania operacji Fast Fourier (FFT). W tym samym czasie, gdy dane są próbkowane, ponieważ moc obliczeniowa wymaga równoczesnej akwizycji wartości napięcia i prądu, w projekcie systemu parametry trójfazowe są odpowiednio przypisane do dwóch przetworników analogowo-cyfrowych, a temperatura jest umieszczona w trzeciej konwersji analogowo-cyfrowej. Urządzenie. Wszystkie konwersje analogowo-cyfrowe są wyzwalane przez wewnętrzne przerwanie zegara.
Do akwizycji napięcia i prądu system wykorzystuje moduł modulo do próbkowania synchronicznego, który jednocześnie zbiera wartości napięcia i prądu tego samego kanału; w tym samym czasie, w rejestrze konfiguracyjnym kanału próbkowania, trzy kanały prądu napięciowego są sekwencyjnie rozmieszczone, tak że przy jednym wyzwalaczu czasowym, całkowita konwersja wszystkich kanałów w tym samym czasie.
Ponieważ FFT wymaga zestawu danych do obliczenia, projekt systemu wykorzystuje DMA do zakończenia przesyłania wyników konwersji w celu minimalnej interwencji procesora. Podczas programowania konieczne jest ustawienie dwóch obszarów przechowywania danych dla alternatywnego przechowywania próbkowanych danych; jednocześnie ustawioną wartością liczby bajtów transferu DMA jest długość macierzy przekształcenia Fouriera pomnożona przez liczbę uzyskanych kanałów.
3.3 Zdalna komunikacja
Osłona silnika jest zaprojektowana jako urządzenie podrzędne MODBUS. Wszystkie stany pracy silnika, stany kontroli i inne parametry są umieszczane w rejestrze uzgodnionego adresu systemu. W tym samym czasie urządzenie slave MODBUS musi wstępnie ustawić unikalny adres slave w sieci dla każdego sterownika silnika, dlatego konieczne jest użycie przycisku i ekranu LCD do ustawienia adresu slave.
4. Wniosek
W niniejszym dokumencie zaproponowano nowy inteligentny ochraniacz silnika oparty na serii STM32. Ta konstrukcja w pełni wykorzystuje zasoby układu STM32 i zapewnia niezbędne komponenty peryferyjne w celu utworzenia kompletnego systemu. Praktyczne zastosowanie udowadnia, że system ten może skutecznie chronić silnik i ma zalety prostej konstrukcji, doskonałej funkcji i bogatego interfejsu. Może również tworzyć interfejsy takie jak USB i CAN otwarte zgodnie z rzeczywistymi potrzebami, dzięki czemu system ten może być szerzej stosowany w produkcji przemysłowej. każde pole.
