自製大功率自動給水裝置控制電路

自製大功率自動給水裝置控制電路

  本文介紹的採用89C2051單片機製作的高可靠?大功率自動給水裝置?具有缺相檢測?超溫檢測?過流檢測及相應的聲光報警功能。電機採用星形---三角形啟動方式?只要合理地選擇電流互感器?此電路控制電機的功率可以達到數百千瓦。可以廣泛應用於學校?酒店等高樓大廈高水位水箱的自動給水。

電路工作原理?

    A?B?C是三個水位取樣探頭?當水位低於B探頭時?89C2051的P3.0腳將由高電位變為低電位。當水位達到C探頭時?89C2051的P3.1腳將由低電位變為高電位?從而完成水位取樣任務。Rt1?Rt2?Rt3?U2A及其它外圍組件共同組成超溫取樣電路?當電機的溫度由於某種原因升高而大於設定值時?比較器U2A就輸出高電位到89C2051的P3.2腳。電流互感器L1?R8?R9?D2?U2B及其它外圍組件共同組成過流取樣電路?當電機由於軸承損壞等其它原因引起電流超過設定值時?比較器U2B就輸出一個高電位到89C2051的P3.3腳。Ra?Rb?Rc?D3?D4?U3?U2C及其它外圍組件共同組成缺相取樣電路 ?Ra?Rb?Rc按星形接法接入A?B?C三相電路中?當三相電壓平衡時?其電壓向量和為零?U3的二級管中無電流流過。當三相電壓不平衡時?三相電壓的向量和不為零?U3的二級管中就有電流流過?光敏三級管導通?電壓跟隨器U2C就輸出一個高電位到89C2051的P3.4腳。P1.4?P1.5?P1.6?P1.7?P3.5?P3.7分別連接缺相?超溫?過流?抽水?水滿?水位異常發光二級管?作為相應的燈光指示。P1.3通過光耦連接報警電鈴?P1.0通過光耦合器和雙向可控硅連接主電源接觸器KM1線圈?P1.1通過光耦和雙向可控硅連接星形啟動接觸器KM2線圈?P1.2通過光耦和雙向可控硅連接三角形運行接觸器KM3線圈?與雙向可控硅並聯的電阻和電容對可控硅起保護作用。89C2051通過內部程序的運行?對相關對參數進行綜合處理?完成缺相?過流?超溫報警及星形---三角形啟動?保護?抽水等功能。

製作要點?

    熱敏電阻Rt1?Rt2?Rt3綁軋在電機的三相繞組上?綁軋處和引出線要注意絕緣。調試時?要根據電機的絕緣等級來設定報警溫度值 ( 電機的絕緣等級有?A級絕緣105℃?E級絕緣120℃?B級絕緣130℃?F級絕緣155℃?H級絕緣180℃ )。將三個熱敏電阻放置在相應等級的溫度環境下?細調電位器RP1?使比較器U2A剛好輸出高電位。如果U2A始終輸出高電位?則應減小R1的電阻值?如果U2A始終輸出低電位?則應加大R1的電阻值。

過流取樣電路中?電流互感器的比值要根據電機的功率大小來選擇?其原則是要使U2B同相端的取樣電壓在1 ~~ 3V之間?且流過電阻R8?R9的電流最好不要超過1安培。電阻R8?R9的功率要不小於實際功率的兩倍?以確保電流互感器不開路。也可以通過改變電流互感器初級匝數來調節輸出參數。調試時?使電機工作於滿負荷狀態?測量U2B的同相端電壓是否在1 ~ 3V之間?如果不在1 ~ 3V之間?則應將減小電阻R8?R9的阻值。細調電位器RP2。使得比較器U2B剛好輸出低電位。

    缺相取樣電路中?RP3用來調節靈敏度。A相?B相?C相的取樣應該接在電機的接線端子上。根據經驗?造成缺相的原因主要是控制電器?如現場配電開關?接觸器等?有時也會因為電機接線端子的鬆動而導致缺相。因此?對電機接線端子應該定期檢查。



軟體工作過程如下?

    接通電源后?89C2051首先檢測是否缺相?如果缺相?則LED1亮且報警?否則檢測是否缺水?如果缺水?則啟動電機抽水?抽水3分鐘后再次對水位進行檢測( 注意?第二次檢測水位的時間要根據水池的大小來確定 )?如果檢測結果依然缺水( 如電機空轉等情況 )?則停止抽水?LED6亮且報警。否則否則程序返回開始處?有條不紊地檢測是否缺相?是否水滿?是否超溫?是否過流等。

原程序如下?

ORG   0000H       

AJMP  START       

ORG   0030H 

START:  MOV  P1,#0FFH

        MOV  P3,#0FFH

MAIN:   JB   P3.4,A4    ; 是否缺相?若缺相?則轉A4處。         

JNB  P3.0,A0   ; 是否缺水?若缺水?則轉A0處。         

JB   P3.1,A1    ; 是否水滿?若水滿?則轉A1處。         

JB   P3.2,A2    ;是否超溫, 若超溫?則轉A2處。          

JB   P3.3,A3    ; 是否過流?若過流?則轉A3處。        

AJMP  MAIN

       NOP              ?PC出錯處理

       NOP

       NOP

LJMP   START

A0:    ACALL   DELAY100MS

       JB    P3.0,MAIN

 MOV     P1,#E3H    ;  星形啟動?抽水指示燈亮        

ACALL   DELAY8s     ; 延時8秒        

MOV     P1,#E5H     ; 三角形啟動        

ACALL   DELAY3m     ; 三角形啟動后再延時3分鐘             

JNB     P3.0,A5     ; 抽水3分鐘后若P3.0依然為低電位?則水位異常。        

AJMP  MAIN A1:    ACALL    DELAY100MS

 JNB    P3.1,MAIN

MOV   P1,#0FFH ; 停止抽水?抽水指示燈滅。        

CPL   P3.5      ; 水滿知指示燈亮。        

AJMP  A A2:     

ACALL    DELAY100MS

 JNB   P3.2,MAIN

 MOV  p1,#0BEH ; 停止抽水?超溫指示燈亮?報警         

SJMP  $        ; 等待處理 

A3:    ACALL   DELAY100MS

JNB    P3.3,MAIN

MOV   P1,#0DEH ; 停止抽水?過流指示燈亮?報警       

 SJMP  $        ; 等待處理 

A4:    ACALL   DELAY100MS   ;防止誤取樣

       JNB    P3.4,MAIN

 MOV  P1,#7EH  ;停止抽水?缺相指示燈亮?報警 

 SJMP  $        ; 等待處理 A5:    

MOV  P1,#FEH  ;停止抽水?報警        

CPL   P3.7     ; 水位異常指示燈亮        

SJMP  $       ;  等待處理 

DELAY100ms:  MOV   R7,#248         

D1:   MOV   R6,#200         

D2:   DJNZ   R6,D2               

DJNZ   R7,D1               

RET DELAY8s:     MOV   R0,#80               

ACALL   DELAY100ms               

DJNZ   R0,DELAY8S               

RET DELAY3M:    MOV   R1,#23               

ACALL DELAY8S               

DJNZ   R1,DELAY3M               

RET               

END