高壓雙電源智能控制系統(tǒng)的研制

（3）編程與設(shè)置：允許用戶對工作狀態(tài)“自動／手動”、“一路優(yōu)先供電、二路優(yōu)先供電和無優(yōu)先供電”通信參數(shù)、轉(zhuǎn)換需要的各種延時等參數(shù)進(jìn)行更改設(shè)定。

（4）直流電源：控制器的供電電源可以外接直流供電（12V～24V）也可以不接；不接時，當(dāng)兩路A相電壓都沒有時，系統(tǒng)報警。

（5）參數(shù)整定：控制器的所有參數(shù)均采用數(shù)字化調(diào)整，每個參數(shù)均可以單獨調(diào)整，因此不會對其它參數(shù)造成影響，提高了整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。在兩個電源轉(zhuǎn)換的過程中，為了使供電電路穩(wěn)定，保證切換過程的準(zhǔn)確性和安全性，避免由于短時電壓變化導(dǎo)致的誤動作需要人為延時，延時時間由用戶通過分檔開關(guān)進(jìn)行選擇，由開關(guān)量輸入系統(tǒng)。

（6）雙電源供電雙分狀態(tài)：系統(tǒng)負(fù)載于雙分狀態(tài)時，不論兩組電源是否正常以及系統(tǒng)處于“手動”和“自動”的預(yù)置狀態(tài)，系統(tǒng)都仍然保持雙分狀態(tài)。

（7）產(chǎn)品保護(hù)功能：具有過負(fù)荷和短路保護(hù)，斷相和斷路保護(hù)，失壓和欠壓保護(hù)。

（8）高性能ARM程序控制：采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有極強(qiáng)的抗電磁干擾能力，適合在強(qiáng)電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中使用，無噪聲運行。采用嵌入式安裝方式，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能降耗，符合國家綠色電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。同時具有RS232、RS485串行通信接口，借助于PC或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上運行的軟件，能提供一個簡單實用的對工業(yè)和民用建筑物的雙電源切換管理方案。

2.3 軟件系統(tǒng)

在高壓環(huán)境中，不可避免地會遇到電源波動、電磁波輻射等干擾。當(dāng)遇到強(qiáng)干擾時，運行的程序會產(chǎn)生異常、出錯、跑飛，甚至死循環(huán)，造成了系統(tǒng)的崩潰。因此，除了在電路上增加抗干擾的措施外，單片機(jī)型號的選取和一些軟件措施也是必要的。在軟件中設(shè)置了看門狗程序，以監(jiān)控系統(tǒng)的運行。

控制器的軟件功能以檢測和控制為主，采用C語言編寫。外部硬件電路已經(jīng)完成了電壓故障的判定，程序只需讀取相應(yīng)的故障狀態(tài)位輸入，經(jīng)位判斷后轉(zhuǎn)入相應(yīng)故障處理程序即可。其切換過程的控制是雙電源轉(zhuǎn)換控制器的核心功能之一，雙電源轉(zhuǎn)換控制器的軟件流程見圖3。

圖3 雙電源轉(zhuǎn)換控制器的軟件流程

2.4 抗干擾措施

干擾會影響控制器的穩(wěn)定運行，所以在電路設(shè)計方面采取了多種抗干擾措施：

（1）通過隔離器件傳輸信息，在電氣上將單片機(jī)與各種傳感器、開關(guān)等隔離開來，可以較好地防止串模干擾。
（2）合理布置地線，將系統(tǒng)中的數(shù)字地與模擬地分開，最后在一點相連，避免了數(shù)字信號對模擬信號的干擾。
（3）電源進(jìn)線端加去耦電容，在削弱各類高頻干擾。

3 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊

遠(yuǎn)程監(jiān)控包括設(shè)備狀態(tài)及電力參數(shù)采集、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心3大部分。電力設(shè)備在生產(chǎn)現(xiàn)場安裝，通過現(xiàn)場的控制系統(tǒng)采集設(shè)備狀態(tài)及電力參數(shù)；GPRS通信網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)控中心與現(xiàn)場設(shè)備問數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)場設(shè)備的相關(guān)參數(shù)能夠定時傳送到監(jiān)控中心計算機(jī)：監(jiān)控中心一方面通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場監(jiān)測器進(jìn)行雙向通信，另一方面為用戶提供一個可視化界面，讓用戶足不出戶即可了解遠(yuǎn)方設(shè)備相對實時的運行狀況。遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊結(jié)構(gòu)見圖4。

圖4 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊圖

4 試驗測試

根據(jù)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本研究對研制成功的樣品進(jìn)行了性能指標(biāo)測試，測試結(jié)果表明，控制器能在不同的設(shè)定故障情況進(jìn)行識別，并按照用戶的要求準(zhǔn)確動作，所測結(jié)果完全滿足設(shè)計要求與實際使用需要。

5 總 結(jié)

本文研制的雙電源轉(zhuǎn)換控制器能夠?qū)﹄p路電源的過壓、欠壓和缺相等故障進(jìn)行檢測，不僅能實現(xiàn)自投自復(fù)、只常、只備、自投不自復(fù)、自動脫扣檢測、斷電再扣等工作模式，且能準(zhǔn)確地實現(xiàn)兩路電源間的可靠切換。其主要有以下幾點：①設(shè)有3工位自動隔離開頭，有3個投切位置；②為了防選源向全離閘必須先解保險鎖；③操作機(jī)構(gòu)除自動切換系統(tǒng)外還保留了手動切換方式，提供了備用的操作方法。