新型控制与保护开关设备及其远程监控系统设计与实现

摘要

本论文首先说明了电动机的旺盛市场需求和传统电动机保护电器元件的弊端，从而引出CPS的研究意义。然后介绍了控制与保护开关设备在国内外的发展状况。指出虽然现在的CPS系列产品虽然有现场总线技术，但是由于厂家没有配备一款廉价的上位机，使得现场总线并没有很好的利用。然后给出了CPS监控系统的整体设计方案：　　1、选取PIC24HJ64GP506作为控制芯片，本论文根据设计要求设计了信号采集电路、信号调理电路、开关电源模块、相序检测电路、数码管驱动电路、存储模块、RS-485模块等。并完成了设计要求的软件设计，比如，相序检测程序，信号采集程序、数码管驱动芯片的驱动、24C64的驱动以及Modbus-RTU协议的具体程序实现等。　　2、基于PIC24HJ64GP506设计了一款廉价的上位机监控设备，该设备的主要功能是能够在不打开放置 CPS抽屉的情况下，通过抽屉外面嵌入的显示界面控制和查看里面所有CPS工作方式和状态。监控设备选用的是一款5.7寸LCD320240液晶屏，并根据资料完成了驱动程序的编写。　　3、基于MFC设计了一款上位机监控软件。　　本论文设计的控制与保护开关设备系统包括一个可带128个节点的控制与保护开关远程监控设备和控制与保护开关设备。控制与保护开关设备能够实时监测其线路上的电流、电压和剩余电流，并且，具有能够将采集的数据处理之后与用户设定的参数进行比较并作出相应保护动作的功能。监控设备与控制与保护开关通过RS-485通讯总线进行通讯。监控设备可以查询各节点上控制与保护开关的故障记录和实时采样数据，并且能够远程操作控制与保护开关的接通和分断。　　最后本文总结了本套控制与保护开关设备系统设计的成果，对未来产品提出了改进方向和设计思路。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 控制与保护开关设备国内外发展和趋势

1.3 本文的研究内容

第2章 控制与保护开关设备的总体设计方案

2.1 设计规范

2.2 设计要求

2.3系统总体方案

2.4 系统核心芯片的选择

第3章 控制与保护开关的设计

3.1 控制与保护开关设备硬件设计

3.2 控制与保护开关设备软件设计

3.10 控制与保护开关设备采样测试

3.10 本章小结

第4章 基于PIC24HJ64GP506设计的CPS监控设备

4.1 产品设计要求

4.2 基本工作原理

4.3 以PIC24HJ64GP506为控制器的监控设备

4.4 本章小结

第5章 基于MFC设计的CPS监控软件

5.1 串口设置

5.2 界面设计

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献