专利名称：电动机监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机监控技术领域，具体是一种电动机监控器。
背景技术：
电动机是广泛应用于工农业生产的动力装置，其运行好坏直接影响工农业生产的各个部门。对电动机的常见故障进行在线监测，可以提前发现问题并采取相应保护措施，可以有效的避免或防止故障扩大。因此对电动机运行状态的监控、异常状态的处理和保护越来越重要。目前监控系统可靠性低，显示信息量少，不能远程控制等缺点。
发明内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种电动机监控器，电动机运行过程中对短路、过载、断相、超温、漏电等常见的故障进行实时、可靠的监控报警，并可进行远程监控。本实用新型是以如下技术方案实现的一种电动机监控器，包括一用于远程监控电动机运行过程中的各种参数的工控机；多个与工控机连接用于监测电动机运行参数的监控器；所述的监控器包括一微处理器，与微处理器连接用于对三相电流信号和零序信号进行整流滤波的整流滤波电路，与微处理器连接用于检测电动机温湿度的温湿度传感器，与微处理器连接用于设置参数的按键，与微处理器连接的报警模块，与微处理器连接的显示模块，与微处理器连接的驱动隔离电路。本实用新型的有益效果是电动机监控器可精确的对现场信号进行采集、分析，实现对多种故障进行保护，功能齐全，故障判断准确；根据需要可进行现场监控器单独现场工作，也可通过串口进行多个监控器远距离联网监控，大大减少人力、物力。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型原理图；图2是监控器原理图；图3是整流滤波电路图；图4是温湿度传感器电路图；图5是语音报警电路图；图6是显示模块电路图。
具体实施方式
如图1和图2所示，电动机监控器有一用于远程监控电动机运行过程中的各种参数的工控机；多个与工控机连接用于监测电动机运行参数的监控器；所述的监控器包括一微处理器，与微处理器连接用于对三相电流信号和零序信号进行整流滤波的整流滤波电路，与微处理器连接用于检测电动机温湿度的温湿度传感器，与微处理器连接用于设置参数的按键，与微处理器连接的报警模块，与微处理器连接的显示模块，与微处理器连接的驱动隔离电路。所述的工控机与监控器通过RS232/485通讯接口连接。如图3所示，电流信号采集通过电流互感器、零序电流互感器将相应的电流电压信号转换为A/D转换需要的低电压信号，并通过整流滤波调压电路送入单片机的A/D转换口中。由于正常工作时，转换得到的电压较小，为减小误差保证转换精度，在整流上采用放大器精密全波整流，而没有采用传统的桥式二极管整流电路。如图4所示，温湿度传感器采用瑞iknsirion公司SHTlO单片数字温湿度集成传感器进行温湿度信号的测量。SHTlO采用的是两线串行接口(bidirectional 2-wire)——SCK和DATA进行传感器信号读取。串行时钟输入(SCK)引脚是MCU与SHTlO之问通信的同步时钟，由于接口包含了全静态逻辑，因此没有最小时钟频率。串行数据(DATA) 引脚是1个三态门，用于MCU与SHTlO之间的数据传输。DATA的状态在串行时钟SCK的下降沿之后发生改变，在SCK的上升沿有效。在数据传输期间，当SCK为高电平时，DATA数据线上必须保持稳定状态。为避免数据发生冲突，MCU应该驱动DATA使其处于低电平状态， 而外部接1个上拉电阻将信号拉至高电平。如图5所示，语音报警电路采用WT588D语音芯片，它是一款功能强大的可重复擦写的语音单片机芯片。配套的上位机操作软件可随意更换WT588D的任何一种控制模式，把信息下载到SPI-Flash上，本实施例采用一线串口控制模式，电路DATA 口是WT588D数据输入口，MCU通过P2. 3 口对WT588D进行控制。BUSY 口是WT588D忙信号输出端，可设置为播放状态LED点亮和播放状态LED熄灭。驱动隔离电路采用NPN晶体管的，利用MCU的P2. 0 口接NPN晶体管的基极进行驱动继电器断开电源。当发生故障时，P2.0输出高电平时，晶体管饱和导通，集电极变为低电平，因此继电器线圈通电，触点吸合，切断电源。如图6所示，显示模块采用1602液晶进行显示。1602液晶的VO 口为对比度调整端，通过一个IOK的电位器调整对比度。RS为寄存器选择，接MCU的P2. 5引脚，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW为读写信号线，接MCU的P2. 6引脚，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。E端为使能端，接MCU的P2. 7引脚，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。DO D7为8位双向数据线，接MCU的P0. 0 P0. 7引脚。掉电保存采用EEPROM存储器芯片ATMC02，该芯片采用的IIC总线技术，电SCL时钟线、SDA数据线分别接MCU的Pl. 2、Pl. 3，AO、Al、A2进行物理地址选择，单芯片使用时可以接任意地址。WP端写保护，与MCU的Pl. 1连接，防止误操作损坏EEPROM中的数据。单片机通信端口 R)(D和T)(D在多机通信、远距离通信中，信号必须经过放大和隔离并转换成适合于通讯网络的电平才能工作。所述的工控机与监控器通过RS232/485通讯接口连接。PC机在通讯过程中可以随时向现场监控器发命令，数据监控实时将现场情况发送给PC机。监控器软件设计大部分采用C语言编写，对于实时性要求较高的部分采用汇编语言以提高速度。采用模块化结构，便于分析、测试和扩充。程序框架主要由初始化程序、主程序、定时器采样中断服务程序、多串行通信口中断服务程序(发送和接收)、液晶显示和报警程序等部分构成。各部分包含其调用的子程序。(1)主程序软件开始执行，首先用默认参数进行系统初始化设置，检查系统配置的EEPROM中是否存在掉电标志，若存在掉电标志则将EEPROM中数据作为当前参数恢复， 然后执行主程序。主程序主要由两个循环构成正常运行时，程序在主循环中完成计算、控制、通讯和异常运行情况的监控处理功能，如有装置发出故障信号，则保存故障报告并传送给管理单元。如有故障，程序转到故障处理子程序中执行，在故障处理大循环中，完成保护数据计算、保护判别和出口跳合闸功能。然后采集模拟量进行计算，得到所需的电压/电流谐波值、功率、功率因数等参量，分析计算并在液晶屏上显示。若有键盘输入，可进行参数设置、改变电机运行状态等动作。当上位机发出命令要求通讯时，通讯模块响应并上传数据。(2)定时中断程序该程序由MCU软件定时器控制，每隔一个固定延时向CPU申请中断，完成模拟量采样、执行保护功能程序、输入状态更新、输出和频率计算功能。在采样中断服务程序中对采集的电流、电压进行分析，根据计算的结果判断保护是否发出口跳闸命令或其它信号，并保存事件报告。(3)通讯中断程序该程序主要完成定值读写、模拟量上传PC机、接收或发送与液晶显示器的数据通讯等功能。上位机监控软件采用Visual C++6. 0开发。监控软件主要包括两大部分一是为用户提供一个友好的可视化操作界面。二是要对数据进行传输、处理与显示，即监控网络的通信技术。上位机软件通过电动机监控器对电动机参数进行巡回采集，并且可以对电动机的各种参数进行查阅、修改、设定、数据传输和工作状态参数的动态显示，对故障参数进行醒目的声光报警。
权利要求1.一种电动机监控器，其特征在于包括一用于远程监控电动机运行过程中各种参数的工控机；多个与工控机连接用于监测电动机运行参数的监控器；所述的监控器包括一微处理器，与微处理器连接用于对三相电流信号和零序信号进行整流滤波的整流滤波电路， 与微处理器连接用于检测电动机温湿度的温湿度传感器，与微处理器连接用于设置参数的按键，与微处理器连接的报警模块，与微处理器连接的显示模块，与微处理器连接的驱动隔离电路。
2.根据权利要求1所述的电动机监控器，其特征在于所述的工控机与监控器通过 RS232/485通讯接口连接。
专利摘要本实用新型公开了一种电动机监控器，涉及电机监控技术领域。该监控器有一用于远程监控电动机运行过程中各种参数的工控机；多个与工控机连接用于监测电动机运行参数的监控器；所述的监控器包括一微处理器，与微处理器连接用于对三相电流信号和零序信号进行整流滤波的整流滤波电路，与微处理器连接用于检测电动机温湿度的温湿度传感器，与微处理器连接用于设置参数的按键，与微处理器连接的报警模块，与微处理器连接的显示模块，与微处理器连接的驱动隔离电路。优点是电动机监控器可精确的对现场信号进行采集、分析，实现对多种故障进行保护，功能齐全，故障判断准确。
文档编号G05B19/418GK202171742SQ20112030812
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者吴兴华, 梁纯, 王端义, 蒲新征, 黄培 申请人:江苏建筑职业技术学院