Sanoat ishlab chiqarish sohasida eng muhim vosita vosita vosita hisoblanadi. Dvigatelning ish holatini samarali nazorat qilish, vosita devorini muhofaza qilish, mexanizmning ish vaqtini yaxshilash, avtotransportning kamchiliklarini kamaytirish va zavodning umumiy tizimining ishlashi uchun juda muhimdir.
Dvigatel muhofaza qilish qurilmalarining ko'p turlari mavjud. Hozirgi vaqtda u metall plitalar mexanik termik rållar asosida keng qo'llaniladi. Oddiy strukturaga ega va vosita yukini himoya qilishda teskari vaqt xususiyatlariga ega. Biroq, u kamroq himoya qilish funktsiyalariga ega, hech qanday o'zgarishlar yo'qotishdan himoya qiladi va vositani yomon shamollatishdan, supurishdan, to'xtashdan, uzoq muddat ortiqcha yukdan, tez-tez ishga tushirishdan, va hokazolardan himoya qila olmaydi. Bundan tashqari, termik o'rni shuningdek, yomon takrorlanuvchanlik, katta oqimdagi haddan tashqari yuk yoki qisqa tutashuvli xatoliklar qayta ishlatilmaydi, atrof-muhit harorati, noto'g'ri harakat yoki rad etish, katta quvvat sarflanishi, sarflanadigan materiallar va past ko'rsatkichlarning yomonlashuviga oson moslasha olmaydi.
Milliy energiya tejamkorligi va emissiyani qisqartirish talablariga javob beradigan bo'lsak, mavjud termik o'rni o'rnini bosadigan mikrokontrololentrga asoslangan elektron vosita himoya vositalarining keng bozorga ega bo'lishi. Katta hajmli atrof-muhit birliklari bilan jihozlangan STM32 seriyali chip tez javob berishning afzalliklariga, kamroq qo'shimcha chiplar, oddiy ishlab chiqarishni tuzatishga, yuqori ishlab chiqarishga va ijtimoiy imtiyozlarga ega bo'lgan yadroli aqlli vosita himoyachisi sifatida ishlab chiqilgan.
1 aqlli himoyachi funksiyasi va apparat me'morchiligi
Dvigatel ishlab chiqarishda asosiy xatolarga quyidagilar kiradi: start-timeout, overload, stall, phase loss, balanssizlik, haddan tashqari qizish, past kuchlanish, haddan tashqari kuchlanish, past kuchlanish, va hokazo. Shunday ekan, aqlli protektor ishlaydigan kuchlanish, .
Shu bilan birga, mexanizmning turli xil turlari, quvvati va yuk turlari bo'yicha vosita muhofazasi parametrlari ham farq qiladi, shuning uchun har xil motorlar uchun himoya parametrlarini o'rnatish kerak.
Bundan tashqari, aqlli himoya o'rni, hozirgi kunda mashhur Intelligent Motor Control Center (IMCC) ehtiyojlarini qondirish uchun, aqlli vosita himoyachilari ham tarmoq aloqa funktsiyalariga ega bo'lishi kerak.
1-rasm, aqlli vosita himoyasining apparat tizimining blok diagrammasi.
2 ta tizim apparatini ishlab chiqish
2.1 MCU
MCU vosita himoyasining asosiy qismi bo'lib, ma'lumotlar yig'ish, ma'lumotlarni qayta ishlash, chiqish nazorat qilish va parametrlarni sozlash uchun javobgardir. Mana STning so'nggi STM32F103xD seriyali ARM chipi.
Bu chiplar ARM ning 32 yadroli C0rtex M3 yadrosi sifatida ishlatiladi va eng yuqori chastotasi 72 MGts ni tashkil etadi. Cortex yadrosi bir martalik apparatni ko'paytirish va bo'linish birligiga ega, shuning uchun yuqori tezlikda ma'lumotlarni qayta ishlashga javob beradi.
Chipning uchta mustaqil konvertatsiya qilish davri, kamida 1s yuqori tezlikda analog-raqamli konvertor va alohida alohida-alohida tutashgan va uch o'lchamli uchta mustaqil raqamli-analog konversiyasi mavjud, shuning uchun u uch fazali vosita uchun juda mos keladi nazorat qilish, grid monitoringi va ko'p parametrli asboblar. Uskunalardan foydalanish.
Chip, shuningdek, beshta asenkronli ketma-ket interfeyslarni, bitta USB tobe qurilmasini, bitta JON qurilma, I2C va SPI modullarini o'z ichiga olgan boy aloqa bloki bilan birga keladi.
2.2 Analog sotib olish birligi
Dvigatel himoyachisi asosan vosita holatini kuzatish va himoya qilish uchun oqim, kuchlanish va haroratning uchta analog miqdorini to'plashi kerak.
Asosiy oqim transformatorlari, Hall sensorlari va kuchlanishli rezistorlar, jumladan, bir qancha oqim sensorlari mavjud. Dvigatel himoyachisiga ulangan vosita asosan bir necha kilovatt quvvatli vosita bilan bir necha o'n kilovattgacha boradi, shuning uchun motorning o'zgaruvchan oqimi asosan bir nechta amperlardan bir necha o'n ampergacha bo'ladi. Shuning uchun oqim transformatori keng o'lchov diapazoni, kichik issiqlik ishlab chiqarish va yuqori izolyatsion kuchlanishning afzalliklariga ega bo'lgan joriy yig'ish birligi sifatida ishlatiladi. Shu bilan birga, qayta ishlash devorining parametrlarini almashtirmasdan, har xil stavkalari bo'lgan oqim sensori vosita himoyasining oqimlarni aniqlash oralig'ini osongina o'zgartirishi, buning uchun katta hajmli vosita muhofazasi uchun qulay foydalanish mumkin.
Chastotani to'g'ridan-to'g'ri qarshilik taqsimlovchi tomonidan olinadi, shuning uchun barcha vosita kontrolörü umumiy tizimdir. Rezistor yuqori empedansli va yuqori kuchlanishli turdagi qarshilik chastotasini ishlatadi. Zaryadlanishning yuqori kuchlanish darajasini yaxshilash uchun kuchlanishni ajratuvchi devordagi har bir rezistorda nominal kuchlanish pasayishini kamaytirish va butun filialni yaxshilash uchun ko'p rezistorli seriyalar qo'llaniladi. Eng yuqori qarshilik kuchlanishi.
Harorat sensori umumiy platina qarshilik sensori yoki NTC termistorini ishlatadi va tegishli termal qarshilik signalni o'chirish devori protektor apparatida ishlab chiqilgan. Termal qarshilik chiziqli bo'lmagan qurilma bo'lgani uchun, haroratni olish ishlov berish liniyasi doğrusal bo'lmagan ishlov berilishi kerak. Uskuna apparatlarining murakkabligini kamaytirish uchun haqiqiy RTDni sozlash qitish faqat asbob-uskuna kuchaytirgichidan foydalanish uchun mo'ljallangan va RTD ning chiziqli ishlovi MCU tomonidan amalga oshiriladi. amalga oshirmoq. Tizimning haddan tashqari isishi tufayli nazorat qilish xatolarining oldini olish uchun protektor ichidagi haroratni aniqlash uchun MCU chipiga o'rnatilgan yarimo'tkazgichli issiqlik sensori ham mavjud.
2.3 LCD ekran
O'z-o'zidan himoyalangan himoya vositasi uchun himoya parametrlarini o'rnatish, mavjud ish holatini ko'rsatish, shuningdek, bunday noto'g'ri paydo bo'lganda bunday noto'g'ri turini ko'rsatish kerak. Shuning uchun, vosita himoyasi uchun ekran birligi kerak.
Tizim dizayni nuqta matritsasi STN qora va oq suyuq kristal displey (LCD) modulini qabul qiladi. TFT rangli LCD modul bilan taqqoslaganda keng harorat oralig'ida, uzoq umr va kuchli yorug'lik ostida o'qilishi mumkin.
LCD-modulning ichki tekshirgichi ma'lumotlar uzatish avtobusi, nazorat qilish satrlarini o'qish va yozish, qurilma shkalasi va reset pinlarini o'z ichiga olgan parallel ma'lumot uzatish interfeysi orqali ishlaydi. Tizim dizaynida STM32F103xD chipini ishlatadigan ko'p funktsiyali statik xotira tekshirgichi (FSMC) LCD-modulga ulangan.
STM32F chipining FSMC moduli statik xotira (SRAM), NOR F1ash va PSRAMni qo'llab-quvvatlaydigan ko'p funktsiyali statik xotira tekshiruvi. 8-bitli yoki 16-bitli keng xotirani qo'llab-quvvatlaydi.
LCD modulining kirish vaqti SRAM bilan bir xil bo'ladi va 8080 yoki 6800 tipidagi interfeyslarni sozlash konfiguratsiya pimi orqali tanlanishi mumkin. 2-rasmda STM32 chipining va LCDning FSMC interfeysi orasidagi elektr aloqasi ko'rsatilgan. Bu erdagi LCD 8080 interfeysi vaqti.
2.4 Aloqa davri
Intellektual Dvigatel Boshqarish Markazining (IMCC) boshqaruv tuzilishi ko'pincha avtobus tipidagi taqsimlangan tarmoq tuzilmasi bo'lib, unda markaziy boshqaruv mexanizmi barcha motorlarning ishlashini rejalashtirish va monitoring qilish uchun javob beradi. Foydalaniladigan markaziy boshqaruv qurilmasiga (asosan PLC) qarab, tizimning aloqa protokollariga MODBUS, Fieldbus va Ethernet kiradi. Bularning eng keng tarqalgan MODBUS protokoli. MODBUS protokolining jismoniy qatlami RS485-ga asoslangan yarim dupleks aloqa tarmog'idir, unda vosita himoyasi qullik holatida bo'ladi.
Dvigatel himoyachisi ichi qizdirilganda, RS485 masofaviy aloqa tekshiruv qurilmasining asosiy oqimidan ajratilishi kerak. RS485 transduserni ajratish uchun signal uzatish va uzatgichning quvvat manbai izolyatsiya qilinishi kerak. Dvigatel himoya vositasining aloqa interfeysi loyihasi 57,6 kbit / s gacha aloqa bodining tezligini talab qiladi. Shuning uchun aloqa moslamalarini ajratish uchun yuqori tezlikda opto-konvertorlar yoki raqamli izolyatsiya chiplari kerak bo'ladi.
Raqamli izolyatsiya chipi yangi turdagi qurilma. TI, ADI va Silicon Lab kabi kompaniyalar o'zlarining patentlangan raqamli izolyatsiya qurilmalarini taqdim etdilar, ammo har bir yonga pinli paket va pin funktsiyalari asosan mos keladi va to'g'ridan-to'g'ri almashtirilishi mumkin. An'anaviy yuqori tezlikda ishlaydigan optoelektronlarga nisbatan raqamli izolyatsiya qurilmalari kam quvvat iste'moli, yuqori uzatish tezligi, 3V / 5V tizimlari va oddiy tashqi qurilmalar bilan moslashuvchanligi afzalliklariga ega. Haqiqiy ulanish davri 3-rasmda ko'rsatilgan.
