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基于傅里叶级数算法的组合开关监控系统的研究与实现

作　者: 李云鹏
导　师: 郭凤仪
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 组合开关可编程控制器本质安全故障检测和保护人机界面
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 3次
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内容摘要

组合开关监控系统的控制功能和保护功能均由微机实现，选择可编程控制器（PLC）作为监控系统的控制核心。该系统具有短路、过载、断相、过流，过压等保护功能。针对先导电路的本安特性要求进行了方案的试验论证，进而确定了实用型本质安全先导电路的设计。在漏电和断相方面，采取闭锁与保护相结合的保护方案，实现对供电线路和设备的精确保护。为了获得准确的系统参数，本文将傅里叶级数保护算法应用在系统中。针对谐振过电压的危害，本文采用了阻容（RC）保护电路。完成系统软件设计和人机界面设计。人机界面由台湾维纶科技公司生产的MT8000系列的触摸屏实现。最后对各项功能及系统进行调试。对本文所研究的3300V组合开关监控系统进行了性能测试试验，对系统参数和保护性能进行了检测。试验结果显示：该组合开关的监控系统具有很好的安全性，可靠性，远程控制启、停功能准确且无任何误动作现象；人机界面友好。能够提高煤矿的生产效率。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-14
  1.1 课题研究的背景和意义  11
  1.2 组合开关的国内外发展概况  11-12
    1.2.1 组合开关在国内的发展概况  11-12
    1.2.2 组合开关在国外的发展概况  12
  1.3 论文的主要工作  12-14
2 监控系统数据处理算法的研究与实现  14-23
  2.1 数字滤波器概述  14-16
    2.1.1 基本概念  14-15
    2.1.2 数字滤波器的介绍  15-16
  2.2 傅里叶级数算法  16-23
    2.2.1 算法原理  17
    2.2.2 傅里叶级数算法的实现  17-19
    2.2.3 滤除衰减直流分量的算法  19-23
3 方案确定和器件选型  23-31
  3.1 系统框图  23-24
  3.2 组合开关监控系统工作原理  24-26
  3.3 器件选型  26-28
    3.3.1 CPU 的选择  26-27
    3.3.2 控制变压器与电流互感器选型  27
    3.3.3 隔离开关与接触器选型  27-28
    3.3.4 威纶通系列触摸屏简介  28
  3.4 模拟量和数字量的设计  28-31
4 系统硬件实现  31-49
  4.1 本安电路的研究与实现  31-35
    4.1.1 本安先导电路设计  32-35
  4.2 漏电保护  35
  4.3 漏电保护方式  35-37
  4.4 漏电闭锁的实现  37-39
  4.5 高压绝缘监测  39-40
  4.6 电流保护的实现  40-43
    4.6.1 对称性电流保护  40-41
    4.6.2 非对称性电流保护  41-42
    4.6.3 电流保护电路的实现  42
    4.6.4 断相保护电路  42-43
  4.7 过载保护  43-47
    4.7.1 静态保护性质分析  43-45
    4.7.2 动态过载保护算法  45-47
  4.8 电压保护功能的实现  47-49
5 系统软件设计  49-59
  5.1 主程序设计  49-51
  5.2 系统功能模块设计  51-55
    5.2.1 数据处理子程序设计  51-52
    5.2.2 电流保护子程序  52-53
    5.2.3 电压保护子程序  53
    5.2.4 漏电闭锁子程序  53-54
    5.2.5 过载保护子程序  54-55
  5.3 人机监控界面实现  55-59
    5.3.1 触摸屏简介  55
    5.3.2 人机界面的实现  55-59
6 系统试验分析  59-62
  6.1 漏电试验  59
  6.2 电流保护试验  59-60
  6.3 电压保护试验  60
  6.4 系统整体调试  60-62
结论  62-63
参考文献  63-66
作者简历  66-68
学位论文数据集  68-69

基于傅里叶级数算法的组合开关监控系统的研究与实现

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