双电源自动转换开关智能控制器的设计

发布时间：2017-10-06 19:24

  本文关键词：双电源自动转换开关智能控制器的设计

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【摘要】：随着现代工业技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，例如机场、军事场所、医院、大型工业生产线等特殊场合对供电的连续性可靠性的要求也在随之提高。双电源自动转换开关在不同场合的供电系统中得到更加广泛的应用。因此如何使得转换开关装置能够安全、可靠地运行显得尤其重要。本文在分析了双电源自动转换装置国内外发展现状和趋势基础上，对双电源自动转换器（ATSE）的工作原理、分类以及在供电系统中ATSE位于不同位置时的具体应用进行了详细的叙述。根据控制系统的功能要求确定双电源自动转换开关控制系统的硬件电路、软件编程设计方法，最后采取一些实用的抗干扰措施分别在软件和硬件两方面降低干扰源对控制系统的影响，从而提高转换装置控制系统的可靠性，使其能够稳定可靠地运行。 本文选择PIC18F46K22芯片为转换装置控制系统的核心处理器，完成三相交流电源电压数据采集，控制电源的切换。采用模块化的设计思想，将硬件电路按照功能的不同分为电源电路单元、信号采集单元、控制切换单元、人机接口单元几部分。大部分双电源自动转换装置主要故障原因是由于采用常用电源或备用电源中的某一相为转换开关的控制器提供工作电压，当其发生过压或欠压故障后，导致控制器不能够连续工作。本文在常用电源和备用电源中各选择一相为控制器提供工作电压，当常用电源侧发生故障时可以通过备用电源为控制器供电，反之当备用电源发生故障时可以使用常用电源为其供电，为控制器能够连续工作提供保障。控制系统的软件部分采用C语言编程，根据软件功能的不同分成主程序模块、电压采样程序模块、控制切换程序模块和通信模块。模块化的程序设计减少系统的复杂程度，提高编程效率从而可以减少软件开发的时间。与传统的单片机相比PIC单片机开发方便，可靠性高，，具有精度高、速度快等优点。
【关键词】：自动转换开关 智能化 PIC18F46K22 可靠性
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM571
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究目的意义10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-13
• 1.3 课题主要研究内容13-15
• 第2章 ATSE 原理及控制要求15-22
• 2.1 ATSE 的工作原理15-16
• 2.2 ATSE 的分类16-18
• 2.2.1 ATSE 可按短路电流分断能力分类16-17
• 2.2.2 按触头工位分类17-18
• 2.2.3 按结构形式分类18
• 2.2.4 按照电源种类及切换方式分类18
• 2.3 对 ATSE 控制器的要求18-20
• 2.3.1 控制器的可靠性能力18-19
• 2.3.2 控制器的功能要求19-20
• 2.4 ATSE 在应急供电系统中的应用20-21
• 2.4.1 ATSE 处于负载位置20
• 2.4.2 ATSE 处于配电位置20
• 2.4.3 ATSE 处于电源位置20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 ATSE 控制器硬件设计22-36
• 3.1 PIC 单片机介绍22-23
• 3.2 微处理器的选择23-24
• 3.3 最小系统设计24-25
• 3.4 电压采样电路25-29
• 3.5 控制切换电路29-30
• 3.6 控制器的人机交互模块30-32
• 3.6.1 按键电路30-31
• 3.6.2 报警电路31
• 3.6.3 LED 显示电路31-32
• 3.7 控制器的通信接口电路32-33
• 3.8 控制系统硬件抗干扰措施33-34
• 3.8.1 电源干扰及对策34
• 3.8.2 地线干扰及对策34
• 3.8.3 传输线的干扰及对策34
• 3.9 本章小结34-36
• 第4章 控制器软件设计36-51
• 4.1 软件模块化程序设计36-37
• 4.1.1 软件模块化设计思想36
• 4.1.2 软件模块化设计特点36-37
• 4.1.3 模块化程序设计的优点37
• 4.2 主程序模块37-39
• 4.2.1 手动控制程序流程38-39
• 4.2.2 自动控制程序流程39
• 4.3 采样程序模块39-43
• 4.3.1 电压检测程序流程图40-41
• 4.3.2 电压采样算法41-43
• 4.4 控制切换程序模块43-45
• 4.5 通信程序模块45-48
• 4.5.1 通信协议45-48
• 4.5.2 通信程序流程48
• 4.6 控制系统软件抗干扰措施48-50
• 4.6.1 提高系统采集的可靠性49
• 4.6.2 输入输出开关量软件抗干扰49
• 4.6.3 防止程序死循环49-50
• 4.7 本章小结50-51
• 第5章 系统测试51-53
• 5.1 ATSE 合闸时间测试51
• 5.2 ATSE 分闸时间测试51-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第6章 结论53-54
• 参考文献54-56
• 在学研究成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：984602