专利名称：智能化汉显固态软起动器的制作方法
技术领域：
本发明属于电机软起动技术领域，具体地是涉及一种智能化液晶汉显固态 软起动器。
背景技术：
为了减小电机起动时对电网和机器设备的冲击，传统的方法是采用Y-A起 动器或自藕降压起动器实现电机的降压起动，但这些方法仍会在电机通过开关 接入全压时产生大电流二次冲击，而且起动方式不灵活；虽然变频器在电机软 起动上有更好的效果，但由于变频器价格很高，因此很少用于单纯的起动场所； 我国固态软起动器起步较晚，但这几年发展很快，经历了模拟式到数字式再到 智能液晶汉显的发展过程，但其功能较少，操作也不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用微处理器和电力电子技术，使电机平稳地 起动和停止，并用具有二级菜单操作和故障记录功能的软起动器。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是该软起动器硬件包括信 号采集、信号处理、MCU及电路、时钟电路、液晶显示模块、晶闸管触发控制 电路、晶闸管模块接触器，所述电路的信号传递是从电机处采集信号经信号 处理电路送MCU处理，处理完的信号一方面送液晶显示器显示，另一方面送晶 闸管触发控制电路处理，形成触发控制信号控制晶闸管模块接触器，从而控制 主回路中加在电机上的电压，达到软起动的目的；MCU还从时钟电路读取时钟 数据，在出现故障时将其和其它数据存入E2PR0M存储器中，为了实现以上功能， 在MCU中固化了软件构成流程。
本发明技术解决方案中所述的MCU采用C8051单片机，内嵌RTX-51实时 操作系统，图形液晶显示器二级菜单操作，集测量、控制、保护和故障记录功 能为一体，完全集成的混合信号系统(S0C)。
本发明技术解决方案中所述的时钟电路是采用DS1320时钟电路。
本发明技术解决方案中所述的晶闸管控制电路是采用TC787三相可控硅 移相触发集成电路。
本发明技术解决方案中所述的E2PR0M存储器具有I2C接口的E2PR0M存贮 24C32。
本发明技术解决方案中所述的软件操作的流程是在RTX51实时操作系 统的调度下，程序按以下顺序轮流执行任务:运行任务一显示任务一按键任务 —通讯任务，通讯任务完成后再返回到运行任务如此循环。
本发明技术解决方案中所述的运行任务状态转换过程如下就绪状态下按 下起动按键就进入到起动状态，若起动状态完成则进入运行状态，在运行状态 下若按下停止按键则分两种情况处理，若是自由停止则直接转换到的待机状 态，若是软停车则进入软停止状态，软停止完成后就进入待机状态。
本发明和已有技术相比，本发明是通过控制晶闸管的触发脉冲相位来调 节电动机的供电电压，从而改善了电动机的起动和停止过程，使电机平稳地起 动和停止，由于采用了C8051高速单片机处理，内嵌RTX51实时操作系统，使 任务之间的调度更合理，实时响应能力更强，提高了系统的处理能力，使软起 动器除了基本的软起动功能外，更增加了多达十种保护功能，故障记录功能和 操作更加简捷的二级菜单功能，使软起动器的附加功能更多，是一种高性价比 的固态软起动器。
图1为本发明的软起动器硬件构成原理框图
图2 (图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F)为本发明的软起动器硬 件构成具体线路原理图
图3 (图3A、图3B)为本发明的软起动器软件构成流程图
具体实施例方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，这是本发明的软起动器硬件构成的原理框图，如图所示，该 软起动器硬件构成包括信号采集l、信号处理2、 MCU、晶闸管触发控制电路 4、晶闸管模块及接触器5、 LCD显示模块6、时钟电路7、 E卞R0M存贮器8， 上述电路的信号传递是:从电机M处采集信号1，经由信号处理电路2到MCU 处理，处理完的信号一方面送液晶显示器6 (LCD)显示；另一方面送晶闸管触 发控制电路4处理，形成触发控制信号控制晶闸管模块及接触器5，从而控制 主回路中加在电机M上的电压，达到软起动的目的，MCU还从时钟电路7读取 时钟数据，在出现故障时将其和其它数据存入E2PR0M存贮器8中。
图2是本发明的软起动器硬件构成具体线路原理图。
如图2A所示，这是软起动器的MCU及外围线路图，为使软起动器完成更多 的附加功能，本系统采用C8051单片机，该机是完全集成的混合信号系统(SOC)， 具有与8051兼容的高速CIP-51内核，速度是普通51单片机的12倍，与MCS-51 指令集完全兼容，片内集成了8路12位AD转换器，有64K字节Flash R0M， 4352字节RAM和2个UART 口以及片上lt接口，芯片自带硬件看门狗，这些 丰富的硬件资源对于简化系统的软硬件设计提供了较好的硬件支撑。
如图2B所示，这是软起动器的晶闸管触发控制电路4，采用TC787三相可 控硅移相触发集成电路，该电路与国内市场上流行的KC系列电路相比，具有 功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移阻范围宽、外接元件少等优 占。
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如图2C所示，这是本发明的软起动器的时钟电路，时钟电路7采用DS1302 时钟电路，该电路是具有高性能、低功耗、带闰年补偿的实时时钟芯片，该电 路有主电源和备份电源，备份电源接可充电池，主电源可对备份电源充电，从 而简化了电源设计。
如图2D所示，这是本发明的软起动器的E2PR0M存贮器8 ，本软起动器采 用具有I2C接口的E2PR0M存贮24C32,主要用于记录各控制参数和故障报警数 据，掉电不丢失。
如图2E所示，这是本发明的软起动器的LCD液晶显示器6，本软起动器的 LCD显示器采用的是YXD-19264液晶模块，该模块能显示192X64点阵的图形 及汉字，有单片机接口，可以方便地接入本装置。
如图2F所示，这是本发明的软起动器的信号处理2。
如图3A、3B所示，这是本发明的软起动器软件构成流程框图，图3A是RTX51 任务调度图，软起动器软件构成流程，其步骤是:在RTX51实时操作系统的调度 下，程序依次轮流执行以下任务，运行任务一显示任务一按键任务一通讯任务， 通讯任务完成后再返回到运行任务如此循环；其中运行任务是用于完成数据运 算及控制输出处理的，图3B是运行任务状态转换图，其运行任务状态转换过 程如下就绪状态下按下起动按键就进入到起动状态，若起动状态完成则进入 运行状态，在运行状态下若按下停止按键则分两种情况处理，若是自由停止则
直接转换到的待机状态，若是软停车则进入软停止状态，软停止完成后就进入 待机状态。
权利要求
1、一种智能化汉显固态软起动器，其特征在于包括信号采集(1)、信号处理(2)、MCU及电路、时钟电路(7)、E2PROM存储器(8)、液晶显示模块(6)、晶闸管触发控制电路(4)、晶闸管模块接触器(5)；信号按以下方式传递从电机(M)处采集信号(1)经信号处理电路(2)送MCU处理，处理完的信号一方面送液晶显示器(6)显示，另一方面送晶闸管触发控制电路(4)处理，形成触发控制信号控制晶闸管模块接触器(5)，从而控制主回路中加在电机(M)上的电压，MCU还从时钟电路(7)读取时钟数据，在出现故障时将其和其它数据存入E2PROM存储器(8)中；为了实现以上功能，在MCU中固化了软件构成流程。
2、 如权利要求1所述的智能化汉显固态软起运器，其特征在于所述的 MCU采用C8051单片机，内嵌RTX-51实时操作系统，图形液晶显示器二级菜单 操作，集测量、控制、保护和故障记录功能为一体，完全集成的混合信号系统(S0C)。
3、 如权利要求1所述的智能化汉显固态软起动器，.其特征在于所述的时钟电路(7)是采用DS1302时钟电路。
4、 如权利要求1所述的智能化汉显固态软起动器，其特征在于所述的 晶闸管控制电路(4)是采用TC787三相可控硅移相触发集成电路。
5、 如权利要求1所述的智能化汉显固态软起动器，其特征在于所述的 E卞R0M存储器(8)是采用具有fC接口的E卞R0M存贮24C32。
6、 如权利要求1所述的智能化汉显固态软起动器，其特征在于所述的 软起动器软件构成流程，其步骤是在RTX51实时操作系统的调度下，程序依 次轮流执行以下任务运行任务一显示任务一按键任务一通讯任务，通讯任务 完成后再返回到运行任务如此循环。
7、 如权利要求1或6所述的智能化汉显固态软起动器，其特征在于所 述的运行任务状态转换过程如下就绪状态下按下起动按键就进入到起动状 态，若起动状态完成则进入运行状态，在运行状态下若按下停止按键则分两种 情况处理，若是自由停止则直接转换到的待机状态，若是软停车则进入软停止 状态，软停止完成后就进入待机状态。
全文摘要
本发明的名称是智能化汉显固态软起动器，属于电机软起动技术领域。解决电机采用Y-△起动器或自耦降压起动器产生大电流二次冲击，变频起动价格高，已有的模拟式、数字式到智能液晶汉显软起动器，其功能少，操作不便的问题。本发明的特征是从电机处采集信号经信号处理电路送MCU处理，处理完的信号一方面送液晶显示器显示，另一方面送晶闸管触发控制电路处理，形成触发控制信号控制晶闸管模块接触器，控制主回路中的电压；MCU从时钟电路读取时钟数据存入E<sup>2</sup>PROM存贮器中，在MCU中固化了软件构成流程。本发明采用高速单片机处理，内嵌RTX-51实时操作系统，图形液晶显示器二级菜单操作，集测量、控制、保护和故障记录功能为一体，操作直观简捷，性能可靠。
文档编号H02P3/06GK101394142SQ20071005335
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月20日 优先权日2007年9月20日
发明者刘绍强, 浩 张 申请人:襄樊天可汗电气有限公司