基于MODBUS協(xié)議的石油鉆機(jī)電機(jī)保護(hù)器研制.pdf

1、目前，我國石油鉆機(jī)馬達(dá)控制器（MCC）柜體內(nèi)大部分MCC抽屜采用接觸器、熱繼電器及熔斷器對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)，而這種保護(hù)方式對啟動過程中的電動機(jī)不起保護(hù)作用，保護(hù)功能不完善。如果安裝基于DSP、ARM等微處理器的電動機(jī)保護(hù)器，因價格昂貴、體積大、接線復(fù)雜，不適合安裝在石油鉆機(jī)電控系統(tǒng)。
　　為此，本課題在分析電動機(jī)保護(hù)原理基礎(chǔ)上，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一種以高集成度、高速度的C8051F340單片機(jī)為控制核心、以專用電能計量芯片ATT7026A

2、為數(shù)據(jù)采集單元的智能電動機(jī)保護(hù)器。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．給出了基于Modbus協(xié)議的電動機(jī)保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)方案。本裝置可實(shí)現(xiàn)堵轉(zhuǎn)保護(hù)、過流保護(hù)、斷相保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能。
　　2．實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計。硬件結(jié)構(gòu)主要包括信號處理電路、數(shù)據(jù)采集電路、主控電路、鍵盤及液晶顯示電路、通信電路等。采用 C8051F340單片機(jī)為主控制芯片，既保證了保護(hù)器硬件的數(shù)據(jù)處理速度和性能，又降低了成本。以 ATT70

3、26A為數(shù)據(jù)采集單元，簡化了采集數(shù)據(jù)處理部分算法。
　　3．完成系統(tǒng)軟件設(shè)計。單片機(jī)以C51高級語言編寫模塊化程序，完成監(jiān)控保護(hù)程序模塊、ATT7026A數(shù)據(jù)讀寫程序模塊、鍵盤、顯示器程序模塊等程序。編寫Modbus從站通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對保護(hù)器的在線監(jiān)測及遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　4．將設(shè)計的電動機(jī)保護(hù)器用于石油鉆機(jī)現(xiàn)場進(jìn)行測試，驗證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。
　　對保護(hù)功能和通信功能進(jìn)行測試表明，該系統(tǒng)具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)、保護(hù)