智能继电器控制系统设计文献综述
2020-04-10 16:22:20
查阅了一些著名的学术期刊杂志和专业书籍,检索了一些比较好的专业网站,收集了相关的知识要点,并且进行了仔细的阅读和研究,现将文献概述如下:
在许多工业控制系统中,需要根据信息处理状态,输出I/O控制状态,以便能够远程控制设备的工作状态。常用的PLC控制应用于一些大型工业控制场合,PLC控制系统有三部分组成:输入信号(可以是开关量信号、模拟量信号及通信信号);PLC运算单元(包含逻辑运算和数据运算,也就是所编写的程序功能);以及输出控制信号(开关量输出、脉冲输出及通信控制输出)。PLC控制的优点是:线路简单,功能多,故障点少,排故容易,改动方便快捷,占用空间少,缺点则是:造价较高。
同样的,在工业I/O和数据采集中,PCIE总线技术也同样发挥着其巨大而作用。PCI Express作为系统总线,最大的优势就在于带宽的增加和灵活的扩展性能。与PCI所有设备共享同一条总线资源不同,PCI Express总线采用点对点技术,能够为每一块设备分配独享通道带宽,不需要在设备之间共享资源,充分保障各设备的带宽资源,提高数据传输速率。
但以上的这些技术以及设备造价过高,对于小型的简单的单路控制,为了节约成本,则采用单片机继电器控制实现,继电器控制优点是对控制外设输入输出点少的时候,有价格和灵活使用的优势。基于单片机设计的智能继电器控制系统,PC机通过多个节点组成的RS485通信网络将被控系统设备的控制信号传输到系统,系统则将收集到的控制信息根据开始设置好的协议进行解析,然后根据相应的实际要求与需要去自动关闭或断开继电器,能够实现远距离控制被控系统设备的目的,以满足工业远程控制设备系统的功能。
在设计当中,因为工业供电功率很大,因此需要考虑控制系统与工作系统设备之间的隔离,以保证在被控系统设备出现故障的时候不会烧坏继电器控制系统,同时远程控制还能够保证操控人员的人身健康与安全。
在进行通信过程当中,需要工控机,即工业控制用计算机,它是一种加固的增强型个人计算机,它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行,适合做上位机,作为管理,监视,采集分析数据,控制下位机来使用。在设计中,利用RS485总线可以进行多个变量的控制,同时系统进行信号的采集,利用相应的解析程序以及通信协议,在众多的被控系统中,控制所要求控制的系统设备,达到继电器控制系统设计的要求。
此设计主要模块是单片机模块,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,另一方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能通过单片机来实现了。这种用软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是对传统控制技术的一次革命。
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,今后单片机的发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。随着半导体集成工艺的不断发展,单片机的集成度将更高、体积将更小和功能将更强。
在这个课题当中,选用了RS485串行通信标准总线接口,采用串行数据通信方式进行低压电器通信接口的设计,对低压电器的可通信技术进行研究,以继电器远程通信系统设计了基于RS485总线的电器远程通信系统,实现了现场电器与主控计算机的通信,达到了遥信、遥测、遥调和遥控的目的,使之更符合电力系统信息化、智能化和网络化的要求。RS485通信方式有很多优点,首先它的通信距离比较远通常可以做到数百米甚至千米以上,而且还可以实现多点通信方式,从而可以建立一个小范围内的局域网,因而更有实用价值,RS485采用差模信号传输方式与地电平关系不大,因而它抗干扰的能力比较好,即便在信号电压比较小的情况下也能获得稳定的传输。
单片机应用系统的可靠性问题已成为愈来愈受关注的关键问题,系统可靠性具有较强的理论性和工程实践性,影响可靠性的因素是多方面的,其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的核心指标,同时在本次的课题当中使用了继电器进行电器间的开关控制,利用光耦进行信号的放大以驱使继电器能够正常工作,隔离驱动电路形式是一种光隔离与继电器双重隔离。与直接驱动电路形式相比,彻底地解决了单片机系统电源与继电器供电电源共地的问题。
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。