交流接触器是电器量大面广的最基本的产品之一,广泛应用于用电设备的各个角落,每年我国需要上千万台。若将交流接触器增加智能保护和控制功能、添加网络化信息通讯和控制功能,将对化工、石油及各种分布控制、集中控制等应用带来极大方便,提高管理控制水平和生产效率。基于此,本文通过电器智能化、网络化、信息化的产品研究,研制开发集现场级网络直接控制功能的智能接触器。 本文对目前已有的交流接触器结构及工作原理,进行了详细分析。同时对电器产品的智能化和现场总线通信技术的现状及发展,进行深入研究。在此基础上将嵌入式技术、以太网信息通讯技术、智能保护控制技术有机结合并应用于传统交流接触器产品设计中,形成一体化的嵌入式网络控制智能接触器。在跟踪世界智能电器发展的前沿基础上,以无任何保护功能和通讯功能的传统交流接触器为研究对象,增加智能化控制模块使其具有智能保护、控制功能。采用嵌入式系统和TCP/IP协议等,使其具有网络通讯、监控功能,研制具有嵌入式网络控制和智能保护功能的新型信息化智能接触器。其具兼容性的嵌入式以太网技术可保证产品的网络兼容性,而具裁剪性的嵌入式模块可保证推广到具有一般智能控制功能的电器产品中,解决了远距离、分布目标电器控制效率低、无法在线监控等问题;改变了通过通信管理机进行通信的传统方式;实现了电器的智能化、网络化、信息化及开放性和兼容性的研究。 交流接触器的智能化和网络化设计包括软件和硬件两个部分。本文通过对系统的软件和硬件的综合设计和调试,实现了交流接触器本体对线路中的过压、欠压、过载、漏电故障的智能保护。同时,实现了智能接触器通过以太网与终端计算机实时通讯,通过采用Delphi语言编写的用户端程序或IE浏览器显示主线路中的电流、电压以及各种故障信息,历史数据查询及打印。 为了保证系统的电磁兼容性,本文分别在软件、硬件和印刷电路板(PCB)设计中,采取了一系列抗干扰措施。整个样机的实验结果证明,本文从智能控制到嵌入式以太网实时通讯均达到了产品设计的要求。