基于CANopen總線的智能接觸器的設計與開發(fā).pdf

1、交流接觸器是低壓電氣系統(tǒng)中應用最廣泛的電器之一，其性能好壞不僅有直接的經(jīng)濟利益，還影響到電力系統(tǒng)電能質(zhì)量與電力資源。交流接觸器的節(jié)能、低耗、長壽命及保護功能是目前研究中的重點，本文在回顧和總結(jié)了交流接觸器的發(fā)展歷程后，致力于交流接觸器的新型節(jié)能方案的實現(xiàn)和智能控制方案的設計，開發(fā)了一種基于CANopen總線的智能接觸器。
　　 (1)通過分析交流接觸器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，看到國產(chǎn)接觸器與國外同類產(chǎn)品存在的差距，針對我國傳統(tǒng)交流

2、接觸器存在的易燒毀、易誤動作、能耗大、保護功能不夠等不足，以及電力電子技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)所帶來的優(yōu)勢和改進，提出了智能接觸器的PWM節(jié)能技術(shù)和CANopen總線技術(shù)的實現(xiàn)方法。
　　 (2)根據(jù)功能要求和具體指標，提出了智能接觸器的總體方案。設計了以MC9S08DZ60單片機為核心的硬件系統(tǒng)，給出了整個電路系統(tǒng)的原理圖，包括主控電路、節(jié)能模塊、信號采樣與調(diào)理模塊、CANopen通信模塊、人機接口模塊、電源模塊等，并詳細闡述了各模

3、塊電路的組成原理與具體電氣電路。
　　 (3)在嵌入式平臺μC/OS-II操作系統(tǒng)的基礎上，結(jié)合硬件電路，開發(fā)了智能接觸器的軟件系統(tǒng)。按照功能劃分，各個任務首先獨立編寫調(diào)試，然后分配優(yōu)先級及實現(xiàn)任務間的相互通信，最后聯(lián)調(diào)實現(xiàn)所有的功能。嵌入式軟件的設計主要包括μC/OS-II在DZ60上的移植、各個用戶任務的設計(PWM節(jié)能任務、A/D采樣及數(shù)據(jù)處理任務、CANopen實時通信任務)，其中詳細闡述了CANopen協(xié)議棧的實現(xiàn)及各

4、個通信對象的設計。
　　 (4)采用Freescale公司的開發(fā)軟件CodeWarrior開發(fā)系統(tǒng)程序，并搭建了節(jié)能模塊的測試平臺和CANopen從站通信的測試平臺。對節(jié)能模塊的相關(guān)指標進行測試及分析，并通過模擬主站發(fā)送各項命令來進行遠程控制，利用ZLGCANTest觀察總線上傳輸?shù)膱笪?，結(jié)果表明這些報文的幀ID、數(shù)據(jù)字節(jié)的定義以及整個網(wǎng)絡的運行過程都符合CANopen規(guī)范。
　　 最終的測試表明，本文所設計的智能接觸器