Diseño de protector de motor inteligente basado en ARM STM32 (2)

- Oct 09, 2018-

3 diseño del software del sistema

3.1 procedimientos de monitoreo

En el protector de motor inteligente, la MCU solo realiza muestreos, cálculos y análisis de corriente y voltaje para realizar varias funciones de protección, muestra los parámetros de la línea y registra el estado de falla en tiempo real.

En el software del sistema, el software de monitoreo global se usa para escanear cíclicamente el estado de cada subrutina de la unidad, incluida la muestra de datos del convertidor analógico a digital, calcular los datos después de que se complete la adquisición de datos y luego combinar la estrategia de protección De acuerdo con el resultado del cálculo y los parámetros del motor preestablecidos. Determinar el estado actual del motor. Finalmente, la información de estado correspondiente y las funciones de control se emiten a través de la pantalla LCD y la interfaz de control de salida.

3.2 Configuración y uso de ADC

Dado que el protector del motor recoge la tensión y la corriente de frecuencia de 50Hz, y para poder monitorear los componentes de armónicos más altos en la red eléctrica (principalmente el tercer armónico), la frecuencia de muestreo del ADC debe configurarse en un múltiplo integral de la frecuencia de potencia. Esto da como resultado la precisión más precisa al muestrear operaciones de Fast Fourier (FFT). Al mismo tiempo, cuando se muestrean los datos, ya que la potencia de cálculo requiere la adquisición simultánea de valores de voltaje y corriente, en el diseño del sistema, los parámetros trifásicos se asignan respectivamente a dos convertidores analógico a digital y la temperatura se coloca En la tercera conversión analógica a digital. Dispositivo. Todas las conversiones analógicas a digitales se activan mediante una interrupción interna del temporizador.

Para la adquisición de voltaje y corriente, el sistema utiliza un módulo de muestreo síncrono, es decir, recopila simultáneamente los valores de voltaje y corriente del mismo canal; al mismo tiempo, en el registro de configuración del canal de muestreo, tres canales de corriente de voltaje se organizan secuencialmente, de modo que bajo un disparador de temporizador, la conversión completa de todos los canales a la vez.

Dado que la FFT requiere un conjunto de datos para el cálculo, el diseño del sistema utiliza DMA para completar la transferencia de los resultados de conversión para una intervención mínima de la CPU. Al programar, es necesario configurar dos áreas de almacenamiento de datos para el almacenamiento alternativo de datos muestreados; al mismo tiempo, el valor preestablecido de la cuenta de bytes de la transferencia DMA es la longitud de la matriz de transformación de Fourier multiplicada por el número de canales adquiridos.

3.3 Comunicación remota

El protector del motor está diseñado como un esclavo MODBUS. Todos los estados de funcionamiento del motor, estados de control y otros parámetros se colocan en el registro de la dirección acordada del sistema. Al mismo tiempo, el esclavo MODBUS necesita preestablecer una dirección de esclavo única en la red para cada controlador de motor, por lo que también es necesario usar el botón y la pantalla LCD para configurar la dirección del esclavo.

4. Conclusión

Este artículo propone un nuevo protector de motor inteligente basado en la serie STM32. Este diseño hace un uso completo de los recursos del chip STM32 y proporciona los componentes periféricos necesarios para formar un sistema completo. La aplicación práctica demuestra que este sistema puede proteger eficazmente el motor y tiene las ventajas de una estructura simple, una función perfecta y una interfaz rica. También puede desarrollar interfaces como USB y CAN abiertas según las necesidades reales, por lo que este sistema puede utilizarse más ampliamente en la producción industrial. cada campo


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