基于CAN總線的異步電動機保護(hù)
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異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、它的機械特性能滿足大多數(shù)生產(chǎn)機械的要求，因此在軋鋼、礦山機械、機床、水泵等工礦行業(yè)中廣泛使用，且重要程度日益加強。隨著保護(hù)裝置由機電式向微機型的過渡，保護(hù)裝置本身的自動化性能也越來越高，但也存在一些不足。在異步電動機用量最大的工礦企業(yè)中，電動機的分布是按照工序的要求而散布在整個廠區(qū)內(nèi)，且保護(hù)裝置也是單臺獨立運行，這使得電動機保護(hù)裝置的整定和運行管理必須由操作人員就地進(jìn)行，在電動機的總數(shù)不多的情況下尚可解決，如果數(shù)量較大則需耗用大量的人力和物力。而且各類電動機內(nèi)部繞組故障，如匝間短路，單相(兩相)接地等，一般是由于環(huán)境較差、長期運行不當(dāng)?shù)仍蛞鸬?，起初這類故障的表現(xiàn)往往是局部的，小電流的，不易監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)。即使由人工將各臺電動機的運行數(shù)據(jù)全部采集整理，而隨后從大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理中得到及時、準(zhǔn)確和全面的分析結(jié)果也是相當(dāng)困難的。
2保護(hù)及在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成
隨著電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信的不斷發(fā)展，使得自動化裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換也日益普遍和重要。目前大多數(shù)的自動化裝置間采用RS_232、RS_422、RS_485等通信方式，這些方式的低數(shù)據(jù)傳輸率和點對點的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，以及在最低層上的星型拓?fù)涠疾贿m應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場控制的復(fù)雜或大規(guī)模應(yīng)用。如果采用LAN組件及環(huán)型或總線拓?fù)?，其系統(tǒng)造價偏高。
現(xiàn)場總線(Field Bus)的發(fā)展解決了能經(jīng)受工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境和費用之間的矛盾，尤其是CAN總線的出現(xiàn)，其誤碼率＜10～11，最高速率可高達(dá)1Mbps，通信距離最遠(yuǎn)可到10km，通信介質(zhì)僅為屏蔽雙絞線并且穩(wěn)定可靠。它是一種非常適合工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境的通信方式。本文闡述的圖1所示。
處于工作現(xiàn)場的電動機保護(hù)除了電動機實時保護(hù)外，還承擔(dān)著CAN網(wǎng)絡(luò)通信的功能。因此現(xiàn)在保護(hù)裝置中采用集成了CAN控制器和接口的微處理芯片87C196CA，可省略專用的CAN控制器和接口器件并提高系統(tǒng)的可靠性。
87C196CA是INTEL MCS96系列的新成員，是帶有集成CAN20的16MHz 16位CHMOS微控制器。它在片內(nèi)集成有32KEPROM，1K的寄存器，256bit附加RAM。它支持高速串行通信協(xié)議CAN2.0，具有8字節(jié)數(shù)據(jù)長度的15個報文目標(biāo)，其TXCAN和RXCAN兩個引腳可直接掛在總線上進(jìn)行通信。在應(yīng)用程序的編寫上，它和80C196KC無大的區(qū)別，多數(shù)程序都可移植，只需編寫相應(yīng)的CAN總線數(shù)據(jù)通信部分。以87C196CA為控制器的保護(hù)及監(jiān)測裝置單元硬件構(gòu)成如圖2所示。
(2)CAN網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)
總線的傳輸介質(zhì)采用普通的屏蔽雙絞線即可，如需進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，還可以在控制器和傳輸介質(zhì)之間加接光電隔離，電源采用DC-DC變換器等措施。 雙絞線傳輸器相關(guān)文章:雙絞線傳輸器原理
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