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1 引言
近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)在低壓電器領(lǐng)域的應(yīng)用得到了飛速發(fā)展，一方面使低壓電器具有智能化的功能，另一方面使低壓電器實(shí)現(xiàn)了與中央控制計(jì)算機(jī)雙向通訊。
在低壓電器領(lǐng)域，斷路器是一種非常重要的器件。智能型低壓斷路器不僅具有傳統(tǒng)斷路器的功能，還具有自動(dòng)化、智能化、模塊化的優(yōu)點(diǎn)。智能型斷路器以智能控制器為核心，智能控制器是一種把微處理器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)集成在一起的高新技術(shù)產(chǎn)品。基于微處理器的智能控制器具有多種檢測和通信功能，利用總線功能實(shí)現(xiàn)電力質(zhì)量監(jiān)控是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案[2]。文中給出的斷路器測控系統(tǒng)采用的是Profibus-DP現(xiàn)場總線，它是一種高速低成本的通信方式，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。
本文主要討論了基于Profibus-DP總線的智能斷路器多參數(shù)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)以Philips的LPC2114微處理器作為現(xiàn)場控制和計(jì)算的核心，選用51單片機(jī)LPC932A1來實(shí)現(xiàn)Profibus總線通信。此外，系統(tǒng)還采用了高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片SD2304FLP實(shí)現(xiàn)溫度檢測和實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過單八路模擬開關(guān)CD4051和LPC2114內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器相配合完成多路信號(hào)的采集。文章最后還給出了測控軟件的算法。
2 控制電路總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
智能控制器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能包括:溫度采集、處理控制、現(xiàn)場通信等,能單獨(dú)完成現(xiàn)場測量控制等功能,也可與多個(gè)從站和主站一起構(gòu)建一個(gè)大系統(tǒng)，完成整體的測量控制任務(wù)。智能控制器由微處理器、信號(hào)采集電路、電源、鍵盤和液晶顯示電路、時(shí)鐘溫度檢測電路、執(zhí)行電路以及Profibus-DP總線接口電路等部分組成，組成框圖如圖1所示。
圖1 智能控制器的組成框圖
2.1 智能控制器的微處理器選擇
由于智能控制器所需要監(jiān)控的參數(shù)比較多，又要實(shí)現(xiàn)多種功能，因此控制器的處理器必須要有足夠的I/O接口來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)又必須足夠快地處理數(shù)據(jù)才能滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警的要求。為此本設(shè)計(jì)任務(wù)選用了Philips的LPC2114微處理器作為現(xiàn)場控制和計(jì)算的核心。
這種基于ARM7TDMI(-S)的處理器的主要特點(diǎn)有：128KB片內(nèi)FLASH程序存儲(chǔ)器，16KB片內(nèi)RAM，具有ISP（在系統(tǒng)可編程）和IAP（在應(yīng)用可編程）功能，為系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)帶來了很大的靈活性；預(yù)取指令方法使得CPU的執(zhí)行速度是普通FLASH最高速的4倍，指令的執(zhí)行速度可達(dá)到18ns；4路10位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間短至2.44
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)