基于无线传输技术的继电器电寿命试验技术

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

继电器电寿命试验是检测继电器寿命的重要手段，其试验周期长，劳动强度相对较大。因此，- 般采用由计算机控制与检测的试验装置，该试验装置由计算机检测控制柜和负载柜组成。试验过程中，负载柜发热会导致周围空气温度升高；同时，继电器触点分断时，伴随电弧放电现象会引入宽频带的电磁干扰。由于计算机正常工作中对环境温度等要求较高，抗干扰能力较差，-般采用负载柜与计算机检测控制柜分开放置的办法，通过电缆将二者连接传输采集信号和控制信号。当继电器试品数量较多时，试验现场导线交错混乱，使得试验的可靠性降低，同时增加了试验成本。随着无线技术和网络技术的发展，为继电器电寿命试验提供了更加便捷有效的技术手段。通过无线拈代替导线传输信号，能够克服传统有线组网方式的局限性，不仅方便信息的传输，而且节省了人力资源和成本，极大地提高了工作效率，更好地保证继电器电寿命检测的准确性。

1 总体设计方案基于无线传输技术的继电器电寿命试验系统由计算机和继电器电寿命试验无线测控单元组成 ，如图 1所示 。

无线测控单元的核心是单片机，还包括串口通信拈、I/O拈及无线射频收发器等部分。

连接射频收发器的计算机最多可控制 16个无线测控单元。

系统前端为试验负载柜，MCU通过 I/O时序控制逻辑 电路，采集信号通过 AD端 口传送给MCU。数据在 MCU中进行分析，完成对继电器电天线天线天线图 l 基于无线传输技术的继电器电寿命试验系统寿命检测后，存储、打包通过 RS232串口与射频收发器连接，并由天线发射出去。射频信号经过天线传送到射频收发器中，经过解调、解扩得到原始数据，再通过 RS232串口传输到计算机中。计算机可以实时显示并监测检测数据，同时还可以逆向传送指令到 MCU，控制整个系统。

继电器负载分为直流负载和交流负载。以交流负载继电器电寿命试验为例，其试验电流电气原理如图2所示。图中J为用于保护的接触器，K为试品继电器，试验电源根据要求设定。

收稿日期：2012.o9.18化 工 自 动 化 及 仪 表 第 40卷图2 交流负载继电器电寿命试验电气原理2 无线测控单元的硬件设计无线测控单元是基于 TI生产的MSP430F149单片机以及 CC2530射频收发器为核心构成。

MSP430F149的 I/O1端 口通过 固态继 电器 控制接触器线圈，当出现故障时，切断主电路来实现保护；1/O2端口通过固态继电器控制试品继电器的励磁线圈，实现试验时序。AD1、AD2和 AD3端El通过信号调理电路分别完成对电源电压、继电器触点两端电压的数据采集。MSP430F149把数据分析打包后，用 RS232串口通过无线射频收发器 CC2530发送数据。与计算机连接的 CC2530接收到数据后，通过 RS232串口把数据传送到上位机。

2.1 试验数据采集端口设计继电器电寿命试验中，需要实时监测电源电压和试 品触 点 电压。MSP430F149内部有 -个12bit的模数转换 器 ，8通 道的采样接 口 ADC1～8，可用于上述试验数据的检测。系统设计中采用ADC1采集试验电源电压，ADC2和 ADC3分别采集试品继电器的两个触点电压。以电源电压的检测为例，检测电路如图3所示。

- 蓬图 3 试验数据采集电路原理图3是交、直流电压采集的通用电路，电源电压通过分压电位器w将交流(直流)电压分压，再经过霍尔电压传感器 SK1T隔离压降后，通过ADC1引脚把信号传送到单片机 MSP430F149，完成对电源电压 的采集。对于交流电压来说，每次采集的是电压瞬时值，可以采用公式计算电压有效值，具体为：U N：其中 是每次采样的电压有效值；/7，是-个完整的电压周期内的采样点个数 ，即：n 砉 ㈤其中 是采样频率，厂N是电压频率。对于直流电压来说，采用式(1)计算不影响电压的数值，只相当于进行了平滑滤波。因此，无论是交流电压还是直流电压，都可以采用上述硬件电路和数据处理方法。

2.2 试验样品控制端口设计继电器电寿命试验中，需要对试品进行 I/O逻辑控制。MSP430F149内部共有6组 I/O端口，每组 8bit，可用于上述对试品的逻辑控制。本试验应用到两组 I/O端 口，MCU通过 I/O1端口连接固态继电器，控制主回路接触器 J的接触线圈，从而达到控制主回路接触器 J闭合、打开的目的。

固态继电器选用美格尔 JGX.1F，输出为AC220V，当出现故障时，MCU通过 I/O1端口发出指令切断主电路，来保护试验电路和试验设备。1/O2端口连接 固态继 电器 美格尔 JGX-1FA，输 出为DC24V，控制试品继电器 K的励磁线圈，MCU发出指令控制试品继电器的试验频率及试验次数等，实现试验时序。

2.3 无线射频收发器无线网络技术分为 WiMAX全球微波互联接入和 WLAN无线局域网技术两大类。本试验选用 TI生产的 CC2530射频收发器 ，属于 WLAN无线局域网技术中基于 ZigBee技术的-项新兴的无线局域网技术，有着近距离、低功耗、低复杂度、低数据速率及低成本等特点，主要适用于自动控制和远程控制领域，可满足小型廉价设备的无线联网和控制。

CC2530芯片具有 256KByte的闪存，内部运行 zigBee2O07/PR0协议栈 ，针 对复 杂 的 ZigBee协议，本试验选用深圳鼎泰克公司生产的基于CC2530芯片的 ZigBee拈，此拈将协议栈嵌入拈内部，无需详细了解 ZigBee协议栈，只需第 2期 王文珍.基于物联网的污水处理智能监控系统 249础，为污水处理企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供强大的技术支持 。

3 结束语基于物联网的污水处理自动控制系统对污水处理的进、产、排 3个主要环节进行监控，将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质以及设备状态等信息通过物联网进行收集、整合，对 3个环节的生产数据进行分析、处理，实现对污水处理生产过程的实时控制与精细化管理。对企业的规范管理、节能降耗、减员增效有-定的借鉴价值。