导言
智能电网的开展，对低压电器的智能化提出了较高的要求，目前国内运用较多的小型断路器的智能化安稳性不行，在于其体积较小，将信号收集电路、动作履行和智能脱扣器都安装在本体内，开关内的强电场发生的电磁搅扰和高温，使得断路器可靠性下降。本文介绍的智能操控器脱离于断路器本体，而且可以衔接多个断路器，完结对多个断路器的监控。
1 操控器的整体结构
群组智能操控器的中心选用DSP TMS320F2812芯片，辅以CPLD EPM3128芯片来完结键盘和液晶的时序逻辑，削减扩展芯片带来的体积问题，外围电路首要包含信号调度电路和脱扣操控电路等。为习惯智能电网的无线通讯，在智能操控器中增加GPRS模块，使得断路器可以更好地融入到智能电网中。
2 操控器的硬件规划
所收集的多个断路器的电压、电流等信号，经过信号调度电路进行调度后送入DSP处理器，经过信号的改换、运算和判别等处理，断路器有毛病时经过脱扣电路完结脱扣。体系整体结构框图如图1所示。
2．1 信号调度电路模块规划
信号调度模块的首要功用，一是低通滤波，滤除高频噪声；二是信号扩大，因为检测电流规模较大，为习惯较大的动态规模，进步A／D采样分辨率，使改换后的数字信号尽可能精确反映模仿信号的巨细，规划了两路扩大环节。一路有较大的扩大倍数，扩巨细电流时的信号；另一路扩大倍数较小，进行大电流时的信号扩大。因为A／D转换器的信号输入规模有限，为避免大电流信号时发生过高的输入电压，对检测电路和A／D转换器形成损坏，规划了电平限幅维护电路。
图2为每一相大电流信号滤波、平移、扩大和限幅电路。因为A／D转换器输入电压规模为0～3 V；而输入信号是直流偏移电平为0 V的交变正弦波，所以规划电平偏移电路举高电流信号。低通滤波和信号扩大由两级运放组成。
2．2 脱扣电路模块规划
脱扣电路分为数字脱扣与模仿脱扣数字脱扣电路较为简略，DSP经过I／O口输出脱扣信号，经过光耦阻隔扩大驱动磁通线圈。模仿脱扣电路选用比较器电平鉴幅电路完结，每一相电流选用两个比较器来完结，当微处理器没有宣布脱扣信号且电流信号的幅值在参阅基准电压规模内，则比较器并联输出一高电平，否则为低电平。低电平信号经过脉宽检测电路，进行抗搅扰处理。假如低脉冲保持必定的宽度则单稳态触发器被触发，一起输出必定宽度的脉冲经过驱动电路使磁通改换器翻开，然后分断断路器。模仿脱扣电路如图3所示。
比较器电平鉴幅电路在实践使用中，因为搅扰的存在，比较器的输出会呈现一些不必要的窄脉冲，因而规划了脉宽检测电路用于滤除搅扰尖峰引起误触发脱扣动作。在设计时，当输入脉冲宽度大于1ms时，输出32．9ms的脱扣信号；当小于1ms时，不输出脱扣信号。
模仿脱扣电路在实践使用中，上电初期的短路电流只在100 ms内起作用，这以后即在DSP初始化结束开端正常运转，模仿脱扣电路则进行特大短路电流的判别，两种不同状况，其电流定值不同。因而规划了可切换参阅基准电压，即MCR分断接通电路。MCR分断接通电路在上电初期，C408两头电压较低，经过比较器输出高电平，使得T401饱满导通，因而参阅基准电压下降，即模仿脱扣动作值较低，呈现短路毛病时，完结MCR脱扣。上电安稳后，C408两头电压升高，经过比较器输出低电平，使得T401截止，此刻参阅基准电压较高，在呈现特大短路电流时，完结模仿脱扣，MCR脱扣电路如图4所示。
2．3 GPRS通讯模块与DSP硬件接口规划
GPRS通讯模块选用SIEMENS公司的MC55GPRS模块，软件原理图如图5所示。DSP芯片F2812经过外部总线接口XINTF扩展了一块带双异步串口（UART）的TL16C752B芯片，和MC55 GPRS模块相连。DSP芯片首要完结整个体系所需的协议以及监测数据的收集、中心主站的指令的解析；GPRS模块则完结无线通讯功用。
3 操控器软件规划
体系软件首要完结信号采样，脱扣算法，通讯处理和按键显现等功用。操控器的软件规划选用汇编言语和C言语混合编程的办法进行程序结构优化，以保证实时性。程序具有模块化和子程序化的特色，一起在程序规划中加入了抗搅扰处理。主程序流程图如图6所示。
4 结语
本文详细叙说了智能操控器体系各组成部分的规划进程，并给出了详细的电路图。经过软件与硬件体系测验标明，该智能操控器可以较好地完结信号收集、无线通讯和线路通断操控功用。在后续的研讨中，可选用嵌入式实时多任务操作体系μC／OS-Ⅱ作为体系软件渠道，完结μC／OS-Ⅱ在F2812上的移植。
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