一款经济型缺相保护器设计

一款经济型缺相保护器设计 宁波市海曙巨龙电气厂 在三相电机的控制回路中串联一个继电器动断触点 KA。缺相检测信号分别由两组三相桥式整流电路组成。请注意 Z1的取样信号接在熔断器以前， 22 的取样信号接在接触器 KM触点之后（或热继电器 FR以后）。 KA为 220V直流继电器，串接在两个整流桥阴极之间。 在正常工作情况，三相整流桥 Z1和 22的输出电压相等，均为 2.34 220=515V，发生断相时任一相熔断器熔断或接触器触点及其接线松动）， Z1的输出电压不变， 22 的输出 电压明显降低，在 V2和 V4之间产生 240V左右的电压差，于是继电器 KA吸合，其常闭触点断开、接触器线圈 KM失电，起到了有效的瞬时保护作用。 在直流继电器 KA线圈回路中串联接触器 KM的动合触点，可保证电机停机时 KA不承受电压。 三相整流桥耐压 1000V以上，电流 5A以上，也可采用 6只硅整流二极管代替， KA为 220V直流继电器，如采用 24V直流继电器、则须串加一 11k /8W的电阻。 PB-M总线桥是智能型的 Modbus 232/485 到 Profibus的协议转换接口。具有 RS - 232/485接口，支持标准 Modbus RTU通信协议的设备都可以通过该 PB -M总线桥实现与 Profibus现场总线的互连。 PB-M总线桥中的微处理器 CPU通过对 SPC3芯片控制实现 Profibus 侧的通信任务，并在 RAM中建立Profibus 通信数据缓冲区；同时， PB-M 总线桥中的通过 RS - 232/485 接口实现与外部 Modbus设备的通信，也在 RAM 中建立 Modbus 通信数据缓冲区，由软件实现两个缓冲区的数据交换，从而实现 Modbus 到 Profibus 数据交换及协议转换。 2 PB-M 总线桥的硬件配 置 Profibus 协议规定从站地址范围 0126。 PB-M 总线桥在 Profibus 网络一侧是 Profibus从站， Profibus从站地址通过产品正面两个十进制旋转开关来设置。若站地址大于 99还需要设置产品背面的选择开关 SW4（升级后 4 拨码的 PB-M总线桥）的 ON OFF来配合完成。 PB-M 总线桥在 Modbus 网络一侧可以为主站，也可以为从站， PB-M 总线桥的 SW2（升级后 4 拨码的 PB-M 总线桥）拨码开关用来设置 Modbus 主从站（ 0FF为主站， ON为从站）。 PB-M 总线桥自带 DP接口 ，可以使用标准的Profibus-DP插头和 Profibus电缆将 PB-M 总线桥连接至Profibus 网络。若该 DP接口位于 Profibus 网络的两端，应使用带终端电阻的 DP插头，并将终端电阻的选择开关打到ON位置。另一方面， PB-M 总线桥通过自身集成的 RS - 485接口，可以实现与 Modbus网络上的从站通信。需要注意的是若该 RS - 485接口位于 Modbus网络终端要加入终端电阻，PB-M 总线桥在 RS - 485 接口处已内置了终端电阻，将端子A-和 TA间及 B+和 TB间各外接短接线，便将终端电阻接入网络。 PB-M 总线桥的软件配置及通信实现 PB-M 总线桥设备参数配置 PB-M 总线桥作为 Profibus第三方设备，用西门子STEP7软件对其进行组态之前，必须将其提供的（ General Station Description， GSD）文件安装到 STEP7的硬件目录中。 GSD文件是可读的 ASCII码文本文件，包括通用的与设备有关的通信技术规范。 DS-MMV3x GSD文件是 PB-M 总线桥的主站 GSD文件， DS-MSV3x GSD文件是 PB-M 总线桥的从站GSD文件。安装 DS-MMV3x GSD 文件成功后，在 STEP7 硬件目录窗口的 Pro-fibus-DP Gateway目录下可以找到该硬件PB-B -MM/V32。按照通常的 STEP7硬件组态的过程将PB-B-MM/V32 添加到硬件配置系统中后，可以对其相关参数进行设置，根据 Profibus-DP硬件系统 配置及 Modbus从站的要求， PB-M 总线桥参数配置如下：Profibus 从站地址 =10；波特率 =19 200 b/s；校验方式 =无校验；数据更新模式 =At Evry MD End（在每条 MD回答后）；等待回答时间 =50 ms。 Modbus 的报文队列配置及通信的实现 根据监控系统的具体数据通信需求， PB-M 总线桥可以配置不同的报文来满足。在 STEP7的 Hardware catalog 打开PB-B-MM/V32 目录，在目录中有 0 39个槽位逻辑上，非物理设备）。 0 和 1 槽已被占用， 0 槽是一个输入字节，用作接口 Modbus通信的状态字； 1 槽是一个输出字节，用作接口Modbus 通信的控制字，通过它们可以对 Modbus通信的运行和状态进行监控。其余的 37个槽位可供用户使用，每个槽位可以插入一个 Modbus 通信模块，每个 Modbus通信模块对应 一种功能的 Modbus 报文。下面以本设计中电机保护控制器在 Modbus报文中支持的功能码 FC06为例来说明通信的具体实现过程。 第一步：选中 2 槽，然后在窗口右边打开 PB-B-MM/V32的硬件列表中找到“ set single word 06H command)”通信模块报文）。该通信模块对应 Modbus 报文协议中的 FC06功能。双击该模块，就会在 2 槽位上插入“ 1AO set single word 06H command) QB256-QB257”。 第二步：进一步设定 Modbus参数，双击 2”槽位上“ 1AO set single word 06H command) QB256 QB257”，选择“ Parameter Assignment”完成 Mod-bus 报文中所需的“从站地址”和“起始地址”等参数的设置。 建立的 Modbus至 Profibus的数据映射关系，如图 2所示。其中， QB256和 QB257是 Profibus 主站分配给这个Modbus 通信模块的两个字节的 Profibus 输出地址，对应Modbus 报文写入 Modbus 从站中的 lWord （ 4xxxx）。这样，通过 PLC编程，可以将 Profibus主站的数据直接写入 Modbus从站中，实现 Profibus 与 Modbus 的数据通信。 结语 构建坚强智能电网涉及到诸多方面的内容，高度集成通信系统就像智能电网的神经系统。目前，在智能电网的网络化通信中不同网络协议的数据交换是需要解决的一个瓶颈问题。采用由标准芯片开发、市场上成熟的协议转换桥类产品，可以有效地减少系统的开发周期，提高系