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基于STM32F103R8T6的數字式量度繼電器設計與應用

2013-04-22 瀏覽數:596

圖2 信號采集電路

1.4  人機交互單元
人機交互單元采用LED顯示和按鍵輸入,系統采用單排四位LED數碼管顯示各種信息。用戶可根據實際需要進行設置。在編程狀態下顯示菜單及參數。數碼管顯示采用動態掃描方式,其驅動電路使用一片74HC595加三極管構成。
1.5  RS485通訊接口
通訊接口模塊采用通用的RS-485、Modbus RTU通訊規約,能實現遙測、遙控、遙信等功能,見圖3。

圖3 通訊電路原理圖

1.6  繼電器輸出接口
繼電器輸出接口(圖4)是動作的執行機構,當出現故障時,繼電器便會產生動作,發出報警或脫扣信號。

圖4 繼電器輸出原理圖

2  軟件設計
由于本量度繼電器采用數字電路,核心元件采用的是32位單片機,運算速度快(時鐘頻率72MHz),保護算法都由軟件實現,因此,由同一電參量引申而出的保護功能可集成于一體(如測量三相電流可實現過載、欠載、不平衡、斷相、相序等多種保護),不像靜態繼電器那樣,不同的保護功能需要不同的模擬電路來實現,導致單個靜態繼電器往往只有一種保護功能。
2.1  程序設計
本繼電器的軟件設計主要包括計算、保護、顯示、按鍵、通訊等各種功能子程序。其中計算子程序主要用于進行信號的采集和運算,實時測量保護對象的電參量;保護子程序主要集成有各種保護算法,將測量得到的各種參數與預先設定的值來進行對比,來確定是否有故障出現,及時進行保護;顯示、按鍵子程序用于人機交互;通訊子程序則用于將各種參量通過通訊接口遠傳給后臺控制系統。
由于程序內容較多,現給出主程序流程(圖5)和保護子程序流程圖(圖6)。

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