基于CAN总线的异步电动机保护
(3)后台处理系统构成
后台处理系统由含CAN适配卡的工控机和后台数据处理程序组成。通常适配卡电路分为双口RAM及其控制电路、中断申请与控制电路和内含CAN控制器的MCU80C592三部分。最后一部分也可由80C31加82C200CAN控制器构成。为提高数据交换量，双口RAM采用62256，其容量为32K字节。工控机与MCU80C592通过双口RAM控制电路对62256进行操作。工控机对双口RAM空闲状态下，将数据和命令写入62256，然后通过中断管理电路通知MCU80C592，80C592按照命令执行相应操作。当80C592收到下位节点的数据和命令时，在获得双口RAM控制权后，将其写入62256，再通过中断逻辑通知工控机取走数据和命令，如图3所示。
后台数据处理程序负责对整个CAN总线进行监视管理，具有系统参数(如波特率、输出控制、报文标识与屏蔽等)设置、监视状态设置、数据发送、数据请求、本机状态查询、节点状态查询、中断接收数据管理、对接收的电动机各种运行参数进行分析等功能。该程序采用VISUAL C++编写，有强大的人机交互功能，方便操作人员使用。
3系统功能
(1)保护功能。异步电动机保护部分实现对电动机的综合保护，其具体的功能有接地保护、断相保护、短路保护、过负荷保护、不平衡过负荷保护、堵转保护、低电压和过电压保护。当电动机正常工作时，其监视的电流和电压信号通过面板上的液晶显示屏显示出来，以便就地观察，并且在微处理器空闲时定时地将采得电流和电压信号通过CAN总线传送至后台机。有故障时保护装置迅速动作，并且就地保存故障类型和时间以及其他电动机运行参数，随后通过CANBUS网络向远方后台机报告。
(2)在线监测功能部分。后台机凭借其强大的功能完成保护参数的管理和监测数据的处理。
1)保护参数的管理：在控制室内对所有保护装置上的各种保护整定数据的调阅、修改和整定。
根据电动机的实际工作状态，例如环境温度的高低、工作时间的长短、起动频率等进行动态的调整，使其能方便地适应多种工作方式。
实时掌握保护装置单元自身的工作状态，如有异常，通报运行人员。
2)监测数据的处理：从采集来的电压、电流信号中，分析隐含在其中的各种信息，并作出其发展方向的预测。
① 三相运行电流、电压的监测。运行人员可直观地观察电动机的机械负载轻重和供电电源的电压质量。②零序电流的监测。零序电流的大小往往反映绕组对地绝缘的状况，监视它能较早地防止接地故障。③负序电流的监测。负序电流的大小反映绕组相间绝缘的状况和三相电源的平衡程度，监视它能较早地防止相间短路。④过热保护的后备保护；通过电流、电压中序分量的计算也可对电动机的发热状态进行模拟，以实现过热后备保护。⑤功率及功率因数的监测。通过电动机运行功率的记录，为运行人员提供其出力状况和效率参数，以便合理地安排电动机的工作计划；实时得到的功率因数，为电动机的无功就地动态补偿提供依据。⑥信息管理。对众多的电动机建立设备信息库，记录各台电动机的型号、运行方式和历史维护记录等，并根据设备状态提示状态检修。⑦数据通讯。将异步电动机保护及监测系统的数据上传至厂内的综合自动化网络。
(3)在线参数辩识功能。在电动机的出线端加大扰动或小扰动，可实现离线或在线的参数辩识。从一般化电动机模型中可推导出作为异步电动机数学模型的派克方程。由于异步电动机的暂态过程很短，将其略去后方程组将是三阶微分方程组。在选取e′d、e′q、ωr为状态量后可得相应的状态方程、输出方程和稳态约束方程，为了计算方便，取电压向量作为参考量，利用CAN系统采集扰动后的三相电压和电流信号，算出P、Q、id、iq、U和f，然后用LSE估算程序计算出电动机本身的R1、X1σ、R′2、X′2σ、Rm和Xm等参数，如果这些参数比正常状态有了大的变化，则可为故障诊断提供依据。
4结论
本文所叙述的系统CAN总线连网方式比以往其他通信方式更加经济，方便而且可靠。在此网络上运行的保护比单台运行更加可靠，灵活方便，而且具有更强的在线监测及管理功能。本系统不仅可独立运行，并且可作为一个子系统接入工厂已有的自动化网络中。这是一种较适合目前工厂实际的异步电动机保护监测系统。(end) 双绞线传输器相关文章:双绞线传输器原理
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