SJA1000控制器在多電機(jī)綜合保護(hù)器中的應(yīng)用

SJA1000控制器在多電機(jī)綜合保護(hù)器中的應(yīng)用 電機(jī)綜合保護(hù)器 在礦井下生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，良好通風(fēng)是保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。常用的通風(fēng)設(shè)備一局部通風(fēng)機(jī)用于調(diào)節(jié)井下通風(fēng)狀況，調(diào)控瓦斯?jié)舛?。風(fēng)機(jī)中的電機(jī)和其他電機(jī)一樣，在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)樨?fù)載、電網(wǎng)及電機(jī)本身等因素常出現(xiàn)過(guò)載、缺相、短路等故障，影響其正常運(yùn)行，從而影響礦井的正常通風(fēng)。 為了適應(yīng)礦井生產(chǎn)需求，綜合多方面因素及項(xiàng)目要求，研制一臺(tái)多電機(jī)綜合保護(hù)器，采用 AT89C52單片機(jī)對(duì)煤礦井下多臺(tái)電機(jī)的故障實(shí)現(xiàn)綜合保護(hù)。 綜合保護(hù)器掌握的礦井環(huán)境及電機(jī)運(yùn)行狀況信息傳送到地面監(jiān)控中心，同時(shí)地面監(jiān)控中心可以發(fā)送控制指令控制地下電機(jī)綜合保護(hù)器。通訊方面，由于 CAN總線與一般通訊總線相比，具有較好的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，因此采用 CAN總線，特故障信息、風(fēng)機(jī)丁作狀況及瓦斯、風(fēng)量信息傳送至上位機(jī)，對(duì)礦井下的各種危險(xiǎn)情況做出及時(shí)的反映，保證安全生產(chǎn)。 2 多電機(jī)綜合保護(hù)器的基本組成 該綜合保護(hù)器由兩大模塊組成：保護(hù)子模塊和通信子模塊。保護(hù)子模塊主要是根據(jù)各傳感器和外部檢測(cè)裝置輸入單片機(jī)的信號(hào)進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換、顯示以及驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，達(dá)到保護(hù)電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)目的。通信子模塊用于實(shí)現(xiàn)井下電機(jī)綜合保護(hù)器與地面上位機(jī)通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)的通信。 保護(hù)子模塊采用 Atmel公司生產(chǎn)的 AT89C52單片機(jī)作為核心控制器，調(diào)控處理各種檢測(cè)信息，并完成與 CAN總線的接口。通信子模塊采用 Philips公司生產(chǎn)的 CAN獨(dú)立控制器 SJAIOOO實(shí)現(xiàn)信息通訊。 2.1保護(hù)子模塊概述 綜合保護(hù)器保護(hù)子模塊由微處理器和外圍 I/O接口電路組成。 微處理器的核心器件 AT89C52是一款低壓、高性能 CMOS 8位單片機(jī)，內(nèi)含 8 KB EPROM和 256字節(jié) RAM；采用高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)；與標(biāo)準(zhǔn) MCS-51指令系統(tǒng)及 8052產(chǎn)品引腳兼容；內(nèi)置通用 8位 CPU和 Flash存儲(chǔ)單元、 32個(gè)可編程I/O口線、 3個(gè) 16位定時(shí)計(jì)數(shù)器以及 8個(gè)中斷源，適用于較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場(chǎng)合。 該綜合保護(hù)器能對(duì)一臺(tái)風(fēng)機(jī)的 4個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的缺相、短路、過(guò)載、漏電故障進(jìn)行綜合保護(hù)。風(fēng)機(jī)共有兩臺(tái)，一臺(tái)主風(fēng)機(jī)，一臺(tái)備用風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)風(fēng)量等級(jí)共有 4級(jí)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速等級(jí)由 4臺(tái)電機(jī)高、低速運(yùn)行的不同組合控制，其中 3臺(tái)電機(jī)是雙速電機(jī)，即高速和低速兩種運(yùn)行模式，另一臺(tái)電機(jī)是單速電機(jī)。風(fēng)速等級(jí)如表 1所示。瓦斯?jié)舛炔煌瑒t啟動(dòng)不同的風(fēng)速等級(jí)。當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障或達(dá)到風(fēng)機(jī)倒換時(shí)間，則啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)。根據(jù)保護(hù)器的要求及其在井下 T作的特點(diǎn)，本綜合保護(hù)器實(shí)現(xiàn)的主要功能。 2.2 通信子模塊概述 通信子模塊采用的控制器是 SJAIOOO CAN總線控制器。 SJAIOOO支持 CAN2.OB通信協(xié)議，它與僅支持 CAN2.OA酌 CAN控制器 PCA82C200在硬件上和軟件上完全兼容，并在其基礎(chǔ)上增加了新的功能：標(biāo)準(zhǔn)幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且這兩種幀格式都具有單雙接收過(guò)濾器： 64字節(jié)的接收 FI-FO；可讀寫(xiě)訪問(wèn)的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器和錯(cuò)誤限制報(bào)警，以及只聽(tīng)方式等。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中， SJAOOO的內(nèi)部寄存器作為 AT89C52的片，外寄存器， AT89C52和SJAIOOO之間狀態(tài)、控制和數(shù)據(jù)的交換都是通過(guò) SJAIOOO在復(fù)位模式或 T作模式下對(duì)這些寄存器的讀寫(xiě)操作完成的。 3通信子模塊設(shè)計(jì) 3.1通信子模塊硬件設(shè)計(jì) 通信子模塊用于完成電機(jī)保護(hù)器和上位監(jiān)控機(jī)之間的信息傳送，對(duì)下位機(jī)的運(yùn)行狀況和故障信息等及時(shí)做出相應(yīng)的反映，保證井下風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。采用應(yīng)用最廣泛的 CAN總線進(jìn)行通信。 CAN總線接口模塊以 AT89C52單片機(jī)作為處理核心器件， PC82C250為總線收發(fā)器，采用 SJAIOOO作為總線控制器。整個(gè)模塊有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和較好的通用性。 SJAIOOO是應(yīng)用于汽車(chē)和一般 T業(yè)環(huán)境的獨(dú)立 CAN總線控制器，通常位于微處理器MCS51系列單片機(jī)和 CAN總線接口器件PC82C250之間，具有 CAN通信協(xié) 義所要求的全部特性。其接口電路加圖 2所示。 結(jié)束語(yǔ) PCA8