本文介紹的采用89C2051單片機(jī)制作的高可靠﹑大功率自動(dòng)給水裝置﹐具有缺相檢測﹑超溫檢測﹑過流檢測及相應(yīng)的聲光報(bào)警功能。電機(jī)采用星形---三角形啟動(dòng)方式﹐只要合理地選擇電流互感器﹐此電路控制電機(jī)的功率可以達(dá)到數(shù)百千瓦。可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校﹑酒店等高樓大廈高水位水箱的自動(dòng)給水。
電路工作原理﹕
A﹑B﹑C是三個(gè)水位取樣探頭﹐當(dāng)水位低于B探頭時(shí)﹐89C2051的P3.0腳將由高電位變?yōu)榈碗娢弧．?dāng)水位達(dá)到C探頭時(shí)﹐89C2051的P3.1腳將由低電位變?yōu)楦唠娢哗o從而完成水位取樣任務(wù)。Rt1﹑Rt2﹑Rt3﹑U2A及其它外圍組件共同組成超溫取樣電路﹐當(dāng)電機(jī)的溫度由于某種原因升高而大于設(shè)定值時(shí)﹐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(dāng)電機(jī)由于軸承損壞等其它原因引起電流超過設(shè)定值時(shí)﹐比較器U2B就輸出一個(gè)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(dāng)三相電壓平衡時(shí)﹐其電壓向量和為零﹐U3的二級(jí)管中無電流流過。當(dāng)三相電壓不平衡時(shí)﹐三相電壓的向量和不為零﹐U3的二級(jí)管中就有電流流過﹐光敏三級(jí)管導(dǎo)通﹐電壓跟隨器U2C就輸出一個(gè)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(fā)光二級(jí)管﹐作為相應(yīng)的燈光指示。P1.3通過光耦連接報(bào)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(dòng)接觸器KM2線圈﹐P1.2通過光耦和雙向可控硅連接三角形運(yùn)行接觸器KM3線圈﹐與雙向可控硅并聯(lián)的電阻和電容對(duì)可控硅起保護(hù)作用。89C2051通過內(nèi)部程序的運(yùn)行﹐對(duì)相關(guān)對(duì)參數(shù)進(jìn)行綜合處理﹐完成缺相﹑過流﹑超溫報(bào)警及星形---三角形啟動(dòng)﹑保護(hù)﹑抽水等功能。
制作要點(diǎn)﹕
熱敏電阻Rt1﹑Rt2﹑Rt3綁軋?jiān)陔姍C(jī)的三相繞組上﹐綁軋?zhí)幒鸵鼍�要注意絕緣。調(diào)試時(shí)﹐要根據(jù)電機(jī)的絕緣等級(jí)來設(shè)定報(bào)警溫度值 ( 電機(jī)的絕緣等級(jí)有﹕A級(jí)絕緣105℃﹑E級(jí)絕緣120℃﹑B級(jí)絕緣130℃﹑F級(jí)絕緣155℃﹑H級(jí)絕緣180℃ )。將三個(gè)熱敏電阻放置在相應(yīng)等級(jí)的溫度環(huán)境下﹐細(xì)調(diào)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(yīng)減小R1的電阻值﹐如果U2A始終輸出低電位﹐則應(yīng)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(jù)電機(jī)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的功率要不小于實(shí)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(jí)匝數(shù)來調(diào)節(jié)輸出參數(shù)。調(diào)試時(shí)﹐使電機(jī)工作于滿負(fù)荷狀態(tài)﹐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(yīng)將減小電阻R8﹑R9的阻值。細(xì)調(diào)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(diào)節(jié)靈敏度。A相﹑B相﹑C相的取樣應(yīng)該接在電機(jī)的接線端子上。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)﹐造成缺相的原因主要是控制電器﹐如現(xiàn)場配電開關(guān)﹐接觸器等﹐有時(shí)也會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)接線端子的松動(dòng)而導(dǎo)致缺相。因此﹐對(duì)電機(jī)接線端子應(yīng)該定期檢查。
下圖可下載放大》》
軟件工作過程如下﹕
接通電源后﹐89C2051首先檢測是否缺相﹐如果缺相﹐則LED1亮且報(bào)警﹐否則檢測是否缺水﹐如果缺水﹐則啟動(dòng)電機(jī)抽水﹐抽水3分鐘后再次對(duì)水位進(jìn)行檢測( 注意﹐第二次檢測水位的時(shí)間要根據(jù)水池的大小來確定 )﹐如果檢測結(jié)果依然缺水( 如電機(jī)空轉(zhuǎn)等情況 )﹐則停止抽水﹐LED6亮且報(bào)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(zhuǎn)A4處。
JNB P3.0,A0 ; 是否缺水﹐若缺水﹐則轉(zhuǎn)A0處。
JB P3.1,A1 ; 是否水滿﹐若水滿﹐則轉(zhuǎn)A1處。
JB P3.2,A2 ;是否超溫, 若超溫﹐則轉(zhuǎn)A2處。
JB P3.3,A3 ; 是否過流﹐若過流﹐則轉(zhuǎn)A3處。
AJMP MAIN
NOP ﹔PC出錯(cuò)處理
NOP
NOP
LJMP START
A0: ACALL DELAY100MS
JB P3.0,MAIN
MOV P1,#E3H ; 星形啟動(dòng)﹐抽水指示燈亮
ACALL DELAY8s ; 延時(shí)8秒
MOV P1,#E5H ; 三角形啟動(dòng)
ACALL DELAY3m ; 三角形啟動(dòng)后再延時(shí)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(bào)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(bào)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(bào)警
SJMP $ ; 等待處理 A5:
MOV P1,#FEH ;停止抽水﹐報(bào)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
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66821730(技術(shù)支持)
