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基于 MC9S08AW32 芯片的开关柜智能测控装置设计及应用
葛银红
1
,方严
2
,张晓忠
2
〔1,苏州市市政工程设计院,苏州, 2,上海安科瑞电气股份,上海 202101〕
摘要:电力系统中高压开关柜的一次开关设备工作状态、温湿度控制、高压带电指示等功能一般是由信号灯和独立的
电气元件实现的,这势必会带来集成度低、配线复杂、可靠性差的缺点。本文介绍了一种开关柜智能测控装置,适用
于 3~35kV 户内高压开关柜,用于一次开关设备状态模拟显示、高压带电指示、防凝露温湿度控制、电参数测量等,
大大提高了开关柜操控和测显的集成度和智能化程度。
关键词:MC9S08AW32;开关柜;一次系统图;智能测控装置
Design and application of the Intelligent Monitoring and Control Device for Switchboard Based on the Chip of
MC9S08AW32
Fang yan
1
, Zhang Xiao-zhong
1
(1,Shanghai Acrel Co. , Ltd. , Shanghai 202101, China;)
Abstract: According to the survey, working state of the switching device, control of temperature and humidity and
high-voltage live instruction are usually achieved by some signal lamps and several independent electronic devices in a
high-voltage switchboard of power system, which will inevitably bring about the shortcomings of low integration, complex
wiring, and lower reliability. An intelligent monitoring and control device for switchboard named ASD is introduced in this
paper, which is used in 3 ~ 35kV indoor high voltage switchboard. The device is used for the indicate of switching device status,
high-voltage live instructions, anti-condensing temperature and humidity control, electrical parameter measurement and so on,
which is highly increased the integration and intelligence of manipulation and measurement of the switchboard.
Key words: MC9S08AW32; switchboard ; primary system diagram; intelligent monitoring and control device
0 引言
开关柜一般有断路器〔负荷开关〕、隔离刀闸、接地刀闸等一次开关设备。在运行或调试中,监测这些一次开关设
备状态是至关重要的。在传统的开关柜上,一般使用信号灯来指示这些状态的,这样做显示不直观,且接线不方便。
开关柜智能测控装置将一次设备状态显示与开关柜的一次方案图相结合,LED 显示器件置于一次方案图中设备符号所
处位置,电路状态一目了然,生动直观,如图 1 所示。
图 1 ASD 系列开关柜智能测控装置产品示意图
同时集成的高压带电显示、自动温湿度控制、电参数测量功能使开关柜盘面简洁大方,降低二次接线工作量。
1 硬件设计方法
1.1 设计平台
中央处理器采用 Freescale 公司的第一款基于高度节能型 S08 核的器件 MC9S08AW32 高性能单片机,该单片机片上
资源丰富,支持 BDM 片上调试功能,片内集成看门狗电路,抗干扰能力突出,具有业内最正确的 EMC 性能。CPU 总线频
率最高可达 20MHz,最高运行速率可达 40MHz。丰富的片上资源:32KB 在线可编程 FLASH 存储器,内部时钟发生器,带
有 2 个可编程定时器,丰富的 I/O 口:双 SCI 口,SPI、I2C 等接口,极大的方便了硬件的扩展。
电能计量芯片采用美国 ADI 公司的高精确度三相电能测量芯片 ADE7758。该芯片的测量精度高,功能强大。该 IC
内嵌高精度的模数转换器和固定模式的数字处理信号处理器( DSP),具有数字积分、数字滤波、实用电能监测、计量功
能。芯片带有一个 SPI 串行口、有功电能脉冲输出、无功电能脉冲输出,可用于各种三相系统中有功功率、无功功率、
电能、电压电流有效值的测量以及以数字方式校正系统误差所必须的信号处理电路。