基于ADμC841的低壓保護(hù)裝置

　　ADμC841硬件資源的分配

　　以ADμC841為CPU的保護(hù)裝置主要用于380V電壓等級(jí)的低壓保護(hù)中。這種裝置的保護(hù)功能較少，對(duì)各種配置的要求也不高，故可以充分利用ADμC841本身豐富的外圍接口來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，盡量減少外圍器件。

　　在本裝置中主要用到了以下內(nèi)部資源：

　　62KB片內(nèi)閃存/電擦除程序存儲(chǔ)器：用于存儲(chǔ)保護(hù)程序。

　　4KB片內(nèi)閃存/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：用于存儲(chǔ)保護(hù)定值、動(dòng)作報(bào)告等掉電后不允許丟失的數(shù)據(jù)。

　　2304B片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM：用于程序運(yùn)行時(shí)的臨時(shí)數(shù)據(jù)。

　　為了盡量減少裝置成本，裝置不外加程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

　　P1.0～P1.7(ADC0～ADC7)：設(shè)置成模擬量輸入端，8個(gè)模擬量分別為Ua、Ub、Uc、U0、Ia、Ib、Ic、I0。

　　RxD、TxD：用做485串口與外部通訊。

　　保護(hù)裝置硬件的構(gòu)成

　　保護(hù)裝置由ADμC841做為CPU和采樣芯片。

　　模擬量輸入：電力設(shè)備上的電流和電壓分別由電流互感器和電壓互感器采樣后(電流范圍0~100A，電壓范圍0~120V)接入保護(hù)裝置。保護(hù)裝置中用自帶的電流和電壓互感器把電流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置允許范圍內(nèi)的電壓信號(hào)(電流和電壓互感器輸出范圍0~3.5V)。用運(yùn)算放大器濾波后由采樣芯片(即具有采樣功能的ADμC841)采樣。

　　開關(guān)量輸入：在保護(hù)程序中需要判斷一些狀態(tài)，比如各種閉鎖信號(hào)，斷路器的位置等等。故在CPU板設(shè)置6路開關(guān)量輸入。直流220V+接入保護(hù)裝置經(jīng)過穩(wěn)壓管及光藕等最后被讀入CPU。

　　開關(guān)量輸出：當(dāng)電力設(shè)施發(fā)生故障時(shí)，由于電流電壓的改變，保護(hù)裝置采樣的電流電壓也有所改變。當(dāng)采樣值超出定值，保護(hù)就會(huì)有動(dòng)作(或報(bào)警或跳閘)。在CPU板上設(shè)置5個(gè)24V繼電器，分別為：

　　(1)閉鎖繼電器：一對(duì)常開節(jié)點(diǎn)用于給跳合閘回路+24V電源，當(dāng)裝置自檢通過時(shí)閉合。

　　另一對(duì)常閉節(jié)點(diǎn)用于裝置報(bào)警，當(dāng)裝置自檢通過時(shí)打開，表示裝置硬件和軟件無(wú)故障。

　　(2)啟動(dòng)繼電器：當(dāng)裝置發(fā)出跳合閘命令時(shí)，啟動(dòng)繼電器首先閉合，允許跳合閘。當(dāng)不是裝置發(fā)出跳合閘命令而是有干擾致使保護(hù)裝置發(fā)出跳閘或合閘命令時(shí)，由于本繼電器沒有閉合則跳閘或合閘繼電器不會(huì)動(dòng)作。

　　(3)跳閘繼電器：當(dāng)裝置檢測(cè)到有故障發(fā)生時(shí)發(fā)跳閘命令，跳閘繼電器閉合。

　　(4)合閘繼電器：當(dāng)裝置發(fā)合閘命令時(shí)，合閘繼電器閉合。

　　(5)報(bào)警繼電器：報(bào)警繼電器，當(dāng)裝置檢測(cè)到有各種小故障，發(fā)報(bào)警命令，報(bào)警繼電器閉合。

　　顯示和鍵盤部分：為節(jié)省成本并提高適用范圍，在低壓保護(hù)中一般用數(shù)碼管做為顯示用。本裝置使用了8個(gè)數(shù)碼管。另有五個(gè)鍵分別為“上”、“下”、“左”、“右”和“確認(rèn)”鍵，用于菜單操作。在面板上設(shè)置6個(gè)二極管燈用于顯示故障及通訊狀態(tài)。