[实用新型]低压电机再起动装置

说明书

技术领域

本实用新型集实时测量测量、智能控制、现场总线通讯为一体，在工业生产中出现“晃电”或短时掉电的场合下，能够实现批量低压电机自动重新起动的装置。属于电力系统智能控制技术领域。

背景技术

现有的低压电机再起动装置大都采用分列元件配置的各种保护和辅助继电器、各种电测表及信号灯等来实现电机再起动控制功能，这样的结构虽然能够实现电机再起动的效果，但是这样的结构成本巨大，系统集成程度低，效率低下，不能很好地实现大批量电机再起动的功能要求，同时对现代化的设备管理和事故分析带来很大的不便，智能化程度低，不能适应工业现代化的发展方向。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有的再起动装置外围元件配置繁杂、效率差、成本高、不宜管理，控制方式单一的不足，设计一种智能的，高效率的，多模式控制的低压电机再起动装置。其技术是这样实现的：包括主CPU控制单元、电源单元、开入开出单元以及显示单元在内的结构，其特征在于：各单元采用模块化设计，独立检测和独立控制方式；电源单元与主CPU控制单元、模拟量单元、开入单元、开出单元以及显示单元连接并提供其工作电源；主CPU控制单元、模拟量单元、开入开出单元以及显示单元之间通过CAN总线实现各单元间的数据传输；除电源模块单元外，主CPU控制单元、模拟量单元、开入单元、开出单元以及显示单元都采用了高性能CPU智能控制器，其中主CPU控制单元的CPU是低功耗高性能嵌入式ARM9处理器，同时该单元带有RS485接口，用于连接智能化MCC或工厂DCS系统之类的终端单元，其余单元都采用了STM32处理器；电源单元采用了宽范围输入的交直流开关电源，电源单元之间具有冗余功能；

该装置数据处理及功能实现过程是：

(1)模拟量单元直接对输入模拟信号实现高速采样，三相电流、三相电压输入，直接监测母线电流、电压，减少更多的中间变送环节，能检测到小于20ms的电压或电流波动。模拟量单元将采样到的交流电流、电压信号进行模数转化，并将实时数据上传至现场总线(CAN总线)；同时该单元具有录波功能，当出现“晃电”或短时掉电时，模拟量单元进行录波，将“晃电”过程中的母线电流、电压数据进行储存；其单元模块通过RS485与PC终端相连接，传输录波数据；

(2)开入单元接入外围电机信号干节点及其他控制信号干节点，同时在单元模块布局上采用了外部输入信号与输出做光电隔离，具有完善的电气和安全隔离。在由开入单元模块CPU进行处理后，将开关量状态数据上传至现场总线(CAN总线)；

(3)开出单元通过接收CAN总线上的下发命令完成模块单元上的继电器输出，实现远端低压电机的再起动功能；

(4)电源单元输入交直流80V--265V，输出可供其他各单元工作的工作电源；

(5)主CPU控制单元完成总线数据接收、应用处理、功能实现、事件记录、通讯等功能；主CPU控制单元是整个装置的核心部分，基于AT91RM9200处理器，外接大容量的FLASH、SDRAM存储器、网络芯片、实时时钟芯片、高速CAN总线控制芯片，并移入高性能的嵌入式操作系统linux，具备强大的数据处理能力和应用程序管理能力，同时具有标准的485端口，采用Modbus RTU通讯协议，支持设备间的通讯，实现远程控制；

主CPU控制单元接收CAN总线上的电压、电流、关开量数据，并加以分析处理。当出现晃电或低电压情况时，主CPU控制单元实时接收到模拟量单元送过来的电压、电流数据，将其与低电压设定值进行比较，确定其是否满足掉电以确定再起动功能是否实施；当满足掉电参数时，通过关开量数据确定参加再起动电机的列表，并以不同的再起动模式(立即再起动、延时分批再起动、延时逐台再起动、延时智能再起动)发送命令到CAN总线，由开出单元接收命令并动作，从而完成再起动这一过程，同时主CPU控制单元还将每次再起动的详细信息及开关量变位信息存入主CPU控制单元上的SD储存卡上，通过特定的通信协议传送到后台服务终端方便技术人员查询分析；

(6)显示单元提供了人机接口，显示单元与主CPU控制单元按照一定的协议仍然通过CAN总线进行通讯，实时显示测量数据及开关量状态，同时可以通过按键的选择设定再起动保护和运行参数，并将修改后的参数通过CAN总线回传给主CPU控制单元，实现在线修改参数；