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    摘要：針對(duì)目前井下電機(jī)保護(hù)器功能相對(duì)單一，保護(hù)算法還不是很完善，常出現(xiàn)一些誤動(dòng)作．且不能及時(shí)與上位機(jī)信息交換等問(wèn)題．提出了一種采用S3C2410芯片作為主控制器的電機(jī)保護(hù)器，移植了WINCE操作系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，該保護(hù)器具有很好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

    關(guān)鍵詞：電機(jī)保護(hù)器：嵌入式系統(tǒng)；S3C2410; WINCE

0前言

    本文針對(duì)煤礦井下特殊環(huán)境及各種因素．采用三星公司32位的ARM9芯片S3C2410作為主控制器．移植了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)WINCE,不僅提升了信息處理速度．也提高了系統(tǒng)的*性和穩(wěn)定性。

1  保護(hù)器硬件電路設(shè)計(jì)

    智能型多功能保護(hù)器要具有保護(hù)能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、抗*力強(qiáng)、有本安隔爆特性、良好的通信、操作簡(jiǎn)單等一些優(yōu)點(diǎn)，所以電機(jī)保護(hù)器的硬件設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。本裝置集測(cè)量、保護(hù)、控制、通訊和顯示等功能于一體，要采集電動(dòng)機(jī)的三相電流、三相電壓、零序電壓和零序電流、溫度等模擬量：采集井下各種電氣保護(hù)設(shè)備的開(kāi)關(guān)量、輸出保護(hù)控制和報(bào)警信號(hào)：并且能及時(shí)與地面監(jiān)控中心進(jìn)行通訊，具有良好的人機(jī)交換功能．綜合以上因素．對(duì)保護(hù)器做了以下設(shè)計(jì)。

    (1)MCU

    主控制器采用三星公司的ARM9系列的S3C2410芯片．S3C2410其內(nèi)部集成了16 KB的指令和數(shù)據(jù)CACHE：支持STN和TFT的LCD控制器,NANDFLASH的系統(tǒng)引導(dǎo)器,SDRAM控制器，觸摸屏接口,USB接口,PLL時(shí)鐘產(chǎn)生器等等：16通道的10位A/D轉(zhuǎn)換器：S3C2410外部由12 M時(shí)鐘輸入，經(jīng)內(nèi)部PLL倍頻到203 MHz;2個(gè)UART、2個(gè)SPI接口：46個(gè)通用I/O口使設(shè)計(jì)更加靈活。這些集成的功能使得S3C2410非常適用于工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域．

    (2)A/D轉(zhuǎn)換電路

    數(shù)據(jù)采集電路的核心器件是A/D變換器．選用了Maxim公司的8通道高速14位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX125．本系統(tǒng)zui多要采集的模擬信號(hào)有三相電壓、三相電流、零序電流、溫度共16路，一片MAX125只能轉(zhuǎn)換8路模擬量．所以需要利用2片MAX125．本設(shè)計(jì)通過(guò)CONVST脈沖信號(hào)來(lái)啟動(dòng)MAX125，一次轉(zhuǎn)換8路，分2次進(jìn)行。第1次通過(guò)脈沖信號(hào)啟動(dòng)2片MAX125的A組四通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換，第2次再啟動(dòng)2片MAX125的B組四通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換．電路原理圖如圖2所示。

    (3)以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)

    本設(shè)計(jì)克服了以前一些電機(jī)保護(hù)器不能及時(shí)與地面監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交換的缺點(diǎn)，利用S3C2410豐富的接口資源的特點(diǎn)，選用Cirrus Logic公司的CS8900A以太網(wǎng)控制芯片作為核心設(shè)計(jì)以太網(wǎng)通信接口，接口采用RJ-485連接器，可以方便地與普通網(wǎng)線相連，還可以為井下各種保護(hù)器實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)提供了可能性，網(wǎng)絡(luò)通信接口電路如圖3所示。

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