【毕业设计】0.4KVMCC系统智能测控保护单元驱动板的设计

随着科学技术的不断进步，工业领域对自动化制水平的要求不断提高，由智能构成的控制统因其网络化系统化开放式的特点，及网络结简单可靠等特性，具有广泛的应用前景。

本课题研究的对象是智能测控系统保护单元驱动板，目的是设计实现保护单元的驱动功能，通过选取各电气元件实现其功能。

驱动环节主要是完成控制指令的驱动和隔离，设计高可靠性短延时的驱动板对发挥智能测控保护单元的优势有重要的意义。

智能测控系统国内外研究现状马达控制设备和系统在工业自动化领域发挥着举足轻重的作用。

长久以来，传统的被动式马达控制设备已经不能适应进步降低系统运行成本的要求。

众所周知，三相交流异步马达以其低成本高可靠性和易维护等优点在各行业中广泛应用。

但是，它直接起动时存在着些缺点起动电流高，需要电网较大的裕量减短了电器控制设备的使用寿命，增加了维护成本，甚至影响其他电气设备的正常运行起动转矩大，会对负载产生冲击，增加传动部件的磨擦和额外的维护。

为改变上述局面，使马达的控制更为有效，全球研发人员提出了专业化解决方案包括通过采用分布式马达控制系统，更好地实现本地控制智能化和为用户定制的马达控制中心，帮助用户简化安装过程，节省时间和成本对现有系统进行智能化改造和升级，使原有的马达控制中心焕发新的活力，保护用户的投资。

随着人们对于智能测控系统的重要性愈加的重视，开发研究的投入资金也得以大为提升。

现今，智能测控系统在以下几个方面值得注意减少意外停机造成的损失。

根据施耐德电气刊发的篇科技论文介绍天的停机损失可能达数千万，严重的停机将带来几周的生产停顿。

机器的连续运行，也就是说，智能控制设备的稳定性值得相当大的关注。

国内外科技研发人员着重在这方面进行开发。

其中，施耐德电气将智能马达保护器和集成到低压开关柜和中，构成完整的智能马达控制解决方案已投入到了市场。

减少人工干预次数和成本。

人工干预次数愈少，说明马达控制中心的智能化程度愈高。

必然，设备的效率愈高，成本也就相应减少。

所以，这方面的研发关注度也较为明显。

罗克书尔自动化推出的产品带先进的现场总线的智能型电动机控制中心如图，使得人工干预次数大为减少。

我国华章电气公司研发的系列马达控制中心取得了较为可喜的成绩。

更为完美的保护功能。

热过载电流缺相过电流接地故障启动时间过长堵转欠电流相序颠倒频繁启动负载自动切除电压相不平衡电压缺相电压相序颠倒欠电压过电压功率过低功率过高功率因数过低等问题虽以得到重视，但随着控制环节的不断复杂，问题或多或少暴露出来。

国内外科技工作者没有疏忽大意，研究程度只增未减。

图带现场总线的智能型电动机控制中心控制原理图本课题研究意义与目的现在人们对智能测控系统马达控制中心的应用还处于初步阶段，没有经过长期的实际应用，因而暴露出很多控制过程中的问题。

随着信息技术的不断发展，要求我们提出新的控制方法，设计专门的仪器仪表完成较为精密的测量控制工作，这会对人们的生活提供便利。

本文主要设计个智能测控系统保护单元驱动板，通过硬件电路设计实现测控系统的驱动以及输入信号的隔离工作。

系统完成了控制信息的采集处理以及显示，将实际工作的检测信息送入单片机处理，并将处理得到的最终数据通过显示屏显示另方面，采用全电压驱动方式，实现控制中心的驱动。

我国经济的快速发展，刺激了工矿企业生产出更多的高质量产品。

目前我国的测控系统智能化程度还不够高，这方面的科学研究亟待发展。

预计未来的数十年，测控系统在我国将突飞猛进，智能化的应用将解决目前的很多问题，我国在世界的竞争力将大为增强。

第章智能测控系统方案设计智能测控系统的特点智能测控系统是信息技术传感技术计算机数据处理技术相结合的新型电气自动化控制系统，其核心元件是带通信功能的电机智能保护器，的控制指令和电动机的相关运行信息均通过总线通信的方式进行，现场总线如，可以根据需要配置备用通信接口图关数据量测量，掌握电机保护基本参数设定范围。

设置系统保护参数，验证驱动板保护功能。

总结现有系统优缺点，提出参考意见。

实验过程理解智能测控保护单元控制器工作原理智能测控保护单元控制器通过连接到机上，与主机实时通信。

控制器主要可实现两个方面的功能其，可以实时监测系统相关电量参数其二，系统由实际需要设定保护类型参数值，电机运行过程中若检测实际参数不符合设定要求值，继电器开关断开，完成对电机的保护功能。

检查仪器，进行设备连接。

如图智能测控保护单元控制器由上中下三层构成，前面板设有确认复位取消组控制按键，红绿两色显示灯，块液晶显示屏。

中层为系统控制主板。

底层为驱动板，设有块转换器，电流互感器三组，继电器四组以及通信端口。

设定系统参数，记录相关数据。

系统启动前需设定地址值开关编号开关控制过流保护段定值段延时段定值段延时零流保护零流定值零流延时电压保护欠压定值过压定值电压延时负荷保护负荷定值负荷延时以及频差定值组参数。

准备工作做好后，通过连接到机上并接通电源。

图智能测控保护单元控制器实物图监测相关电量参数，记录其系统正常工作时其值。

可以测量负载的各相线电流各相相电压合相有功功率合相无功功率合相视在功率合相功率因数线路频率。

改变系统相关条件，验证保护功能可否实现。

主要保护项为过流保护零流保护过压保护欠压保护负荷保护。

整理实验仪器，实验完毕。

实验数据记录调节参数，记录设定范围表系统参数设定范围表地址零流定值零流延时开关编号电压保护开关控制欠压定值过流保护过压定值段定值电压延时段延时负荷保护段定值负荷定值段延时负荷延时零流保护频差定值测量相关电量参数，表，为系统正常运行时测量的相关数值表系统实时检测信息表电参量输入值输出值输出值二输出平均值相对误差表系统实时检测信息表二电参量理论值测得值测量值二测量平均值相对误差设定保护项参数，验证系统保护功能表系统保护信息验证表设定项设定值测量值开关状态段定值断开零流定值闭合欠压定值闭合过压定值闭合实验总结与收获通过该次实验，加深了智能控制概念的熟悉程度，较为深入的掌握了单片机开发流程，为以后从事相关工作打下了坚实的基础。

在电子技术应用领域中，单片机的应用愈来愈多地应用到各行各业。

如工业控制仪器仪表电讯技术办公自动化和计算机外部设备汽车与节能商用产品家用电器等。

目前，单片机正朝着大容量片上存储器多功能接口宽范围工作电源和低功耗方向发展。

要开发单片机的应用，不但要掌握单片机硬件和软件方面的知识，而且还要深入了解各应用系统的专业知识，只有将这两方面的知识融会贯通和有机结合，才能设计出优良的应用系统。

个好的工程设计师不仅要掌握单片机的工作原理，而且还要不断了解各公司最新芯片的结构和应用，在实际应用中找到最好的性能价格比。

所以还要注意培养接受新知识的自学能力，掌握芯片发展动态。

另外，关于学习单片机如何利用参考书籍也有些心得。

厚厚的本书，看着人头都晕了，学了后面的，前面的估计也快忘光了，所以，最好结合实际程序，用到的时候才去看，不必说非要把书从第页看起，看完它才来写程序，把整本书化整为零，小点小点的啃。

还有点，是要多利用网络的搜索，学会提问题。

般来说，学习过程中，遇上的问题，前人们多数也有遇上的，所以如果有什么不懂，在自己解决不了的时候，最好先到网上搜索下，看能不能找到答案，找不到再到论坛里发问，发问也要有目的性，尽量简单明了的描述问题，让帮助自己的人可以用最少的时间就看懂说什么，毕竟帮助自己的人的时间也是有限的。

第章全文结论经过了半学期的毕业设计，开拓了视野，认识了未来智能控制领域的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。

在此，给予总结，明晰这几个月的所得所获。

其，毕业设计的题目是智能测控系统保护单元驱动板设计，属于研究开发类。

毕业设计前期，大量阅读了中外参考文献，熟悉了马达控制中心的相关理论背景和发展现状。

掌握了电气回路主要部件的功能和异步电机运行的工作原理。

中期开发阶段，使用和开发工具，绘制了若干原理图结构图以及图。

掌握了单片机开发的很多技巧，理解了实际工作中所需的知识。

后期完成材料撰写工作，将自己的思想表达出来，接受指导老师和同学的批评指正，将毕业设计做得日趋完美。

其二，毕业设计不是个人苦思冥想可以完成的。

虽然每个同学有属于自己不同的设计题目，但同学之间还是可以相互借鉴的。

这体现出了团队合作的重要性，加强交流可以及时避免走向弯路讨论总结可以更有效的实现个个设定目标。

每个同学都有自己擅长的面，学会交流，是此次收获的另个厚礼。

其三，毕业设计是由学生转向职场人的重要过渡阶段。

学生学习是为了以后更好的工作，为社会为国家贡献出自己的知识。

工作不比学习，压力难以避免，在此次毕业设计中，出项过很多棘手的问题，个个克服点点突破，这个过程值得收藏铭记。

这为以后能够胜任实际工作夯实的基础。

最后，得出个结论知识必须通过应用才能实现其价值，有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

参考文献王磊，智能自动控制系统及应用，南昌有色冶金设计研究院，江西南昌丁朝旭，智能在污水厂电气系统中的应用及其运行评述，安徽沃特星水处理运营有限公司望塘污水处理厂，程力，现场总线的构建与应用，阿城继电器股份有限公司，哈尔滨吉乃勤，未来智能化的发展趋势，仪征化纤公司股份有限公司，江苏仪征侯书灰，绻威磊，智能与传统的分析比较晨呜纸业股份有限公司，山东寿光张鑫，李娜，宗剑，牟龙华，基于的电动机保护装置的设计中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州江晓光，参数自适应控制在直流无刷电机驱动器中的应用，上海交通大学，上海李光地，单片机应用基础，北京航空航天大学出版，唐蕙，固体继电器原理及应用技术贵州大学明德学院，贵阳丁天怀，李庆祥，测量控制与仪器仪表现代系统集成技术清华大学出版，范茂军，传感器，技术国防工业出版社，康华光，电子技术基础模拟部分，高等出版，黄智伟，全国大学生电子设计竞赛训练教程，电子工业出版社，李小坚电路设计与制版实用教程第板，人民邮电出版社致谢在此次毕业设计中，首先要感谢赵怀军老师对我的细心指导，遇到困难能够及时给予帮助，赵怀军老师学识渊