多量程时间程序控制断路器的制作方法

专利名称：多量程时间程序控制断路器的制作方法
技术领域：
本发明创造属高低压电器技术领域，背景技术在高、低压电器领域按作用可以分成两大部分，输配电开关(隔离开关和断路器)和动力启动保护开关(也称接触器、继电器)，输配电开关是工业控制及工业自动化的最基础、最普通的元件，对电能起分配、闭合、控制、保护的作用，其中隔离开关比较简单，一般主要用于非带电状态下的接通与分断，用量较少，而断路器作为电能分配与短路、过载保护的重要元件，广泛应用于发电厂、变电站、机械、化工、冶金、电力、纺织、矿山、农业、国防和国民经济的各个方面，对电能的输配与使用起着非常重要的开关、保护等作用，是工业自动化的重要工具和手段，它可以在带电和情况下闭合或分断电源与负载，在供、用电领域占有极其重要的位置，市场占有率极高，从家庭用电到工业、农业、商业、学校和机关事业的各种场合都有它的踪迹。
目前国内、外电器制造企业生产的断路器和市场上销售的断路器，主要有小型模块化断路器、塑壳断路器、智能型万能式断路器和真空断路器等，它们虽然有的具备一些附加的漏电保护、接地保护的功能，但主要功能还是对电能的分配与保护，其保护功能主要有长延时(反时限延时保护)、短延时(短路延时保护)、短路瞬时保护。
普通断路器的额定电流量程一般都是固定的，即在出厂时已经订制好它的电流规格，用户只能按电流规格选用，不能定制它的电流规格大小，虽然有一些断路器的额定电流量程可以由用户做一定的调整，但一般调整范围有限，而且一经整定，它的电流规格大小在运行中是不能再调整或改变的，导致用户负载减轻时不能有效的保护用电设备和线路的安全。然而，实际用户在使用各种断路器时，断路器下面的负载设备在不同的时间段其运行的实际负载往往各不相同，用户在断路器选型时只能根据最大负载选择，这将导致用户负载减轻或空载时不能有效的保护用电设备和线路的安全，极易由此引起事故及引发火灾发生，不仅存在较大的安全隐患，甚至危及用户的生命安全，由此导致的事故及火灾时有发生，有很多非常严重的后果均由此引发！发明内容本发明目的在于提供一种用实时时钟分时段改变额定电流量程的、多量程时间程序控制断路器，多量程时间程序控制断路器能完全按用电设备各个时间段实际负载的大小通过简单的时间顺序编程实现程序控制，从而实现断路器对用电设备及输电线路的高灵敏度、高可靠性、高安全性能的最佳保护，本发明不仅具备目前各种断路器的长延时、短延时、瞬时等常规保护功能和高档断路器的显示功能，而且设有实时时钟，设有多个电流设定机构，各个设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，并且各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷大小进行设定，并由实时时钟进行分时程序控制，本发明设有L1、L3、L5和L2、L4、L6高、低两组电流传感器，并根据设定的电流量程大小和范围自动进行切换，以便最大限度地满足多段电流超大范围量程时间程序切换控制的需求。
本发明的多量程时间程序控制断路器，主要由主静触头(1)，主动触头(2)，脱扣机构(3)，脱扣电磁铁(M)和时间程序控制系统(9)等构成，其主要工作原理是通过时间程序控制系统(9)对脱扣电磁铁(M)的控制实现。时间程序控制系统(9)主要由实时时钟及数字显示单元，时钟程序控制单元，多量程设定单元，传感信号采集处理单元，脱扣驱动控制单元，远程通讯单元和L1、L3、L5和L2、L4、L6两组电流传感器，L7、L8漏电传感器和接地传感器等构成。
实时时钟及数字显示单元是时钟程序控制的信号源，一方面显示实时时钟，一方面按着预先设定的时间发出控制信号给时钟程序控制单元，时钟程序控制单元接受时间控制信号后，经比较处理后完成对多量程设定单元的多段预先设定的额定电流量程进行切换，从而实现多量程时间程序控制断路器的时间程序控制。
本发明由L1、L3、L5和L2、L4、L6两组电流传感器分别检测断路器的主电流信号，然后由传感信号采集处理单元对采集的电流信号进行比较、运算和处理，当采集的电流信号大于设定的额定电流量程时，传感信号采集处理单元将发出脱扣信号给脱扣驱动控制单元，通过脱扣驱动控制单元推动脱扣电磁铁(M)，并带动脱扣机构完成主触头的过流保护分断。脱扣驱动控制单元还设有常规的长延时、短延时和瞬时保护功能，它们亦由电流传感器的检测采样信号以长延时、短延时和瞬时的设定值为基准进行判断和处理，超过设定值则发出脱扣信号，然后通过脱扣驱动控制单元推动脱扣电磁铁(M)，并带动脱扣机构完成主触头的常规分断保护。传感信号采集处理单元还对L7漏电传感器和L8接地传感器的检测信号进行比较、运算和处理，当漏电信号或接地信号大于设定值时发出脱扣信号给脱扣驱动控制单元，通过脱扣驱动控制单元推动脱扣电磁铁(M)，并带动脱扣机构完成主触头的漏电或接地保护分断。传感信号采集处理单元还设有超限报警和与报警电路，在发出脱扣分断信号的同时发出声光报警。
多量程设定单元由多个可独立设定额定电流和电流范围的量程设定机构组成，根据用户实际不同时间用电电流的大小分别单独设定，而后，由时钟程序控制单元根据时钟的计时时间进行分时选取相应的设定值进行切换，即按时间程序分别接通各个量程设定机构，使设定的各个电流量程分别对应各个时间段的用电负载大小，各个量程设定机构的量程设定由用户根据该时间段的实际负载大小进行设定。
为满足和配合多量程设定单元的宽范围工作电流的需要，本发明设高、低两组电流传感器，传感信号采集处理单元不仅对三相主电流信号、漏电信号和接地保护信号进行采样、比较、运算和处理，而且还对切入当前段的额定电流量程进行判断和处理，当切入当前段的额定电流量程在大电流状态时，传感信号采集处理单元将高电流传感器L1、L3、L5切换到工作状态，当切入当前段的额定电流量程在小电流状态时，传感信号采集处理单元将低电流传感器L2、L4、L6切换到工作状态。
本发明不仅在单台断路器上实现相当于多个不同规格的断路器、并根据不同时间实际负载大小而进行的不同规格的切换，实现根据实际负载大小而配用相应的最佳规格的断路器目的，而且本发明用实时时钟分时程序控制断路器的额定电流量程，能完全按用电设备各个时间段实际负载的大小的时间顺序合理切换到最佳额定电流量程，实现断路器对用电设备及输电线路的高灵敏度、高可靠性、高安全性能的最佳保护，本发明还包括目前普通断路器的长延时、短延时、瞬时等常规保护和显示功能，各个额定电流量程的设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，并且由实时时钟进行分时段程序控制，本发明的L1、L3、L5和L2、L4、L6高、低两组电流传感器选择量程的测量范围，量程调整范围可达100/1，甚至更宽，最大限度地满足了多段电流量程时间程序切换控制的需求。
本发明的多量程时间程序控制断路器根本解决了用户只能按电流规格选用，使用中不能更改它的额定电流规格和量程范围大小的缺点，使用户能根据实际负载增加或减小时能自动转换合适的量程，从而有效地保护用电设备和线路安全，避免由此引起事故及引发火灾，保障用电设备及用户的人身生命安全。
本发明的多量程时间程序控制断路器的时间程序控制技术原理可用于塑壳断路器、万能式断路器、漏电保护断路器、真空断路器等各种断路器的改造更新和产品更新换代。


图1多量程时间程序控制断路器的系统原理2智能化电子控制原理3主程序流程4中断处理程序流程5实时时钟程序流程6键盘扫描程序流程7脱扣保护程序流程8时钟控制程序流程9A/D转换程序流程10除法子程序流程11代码转换子程序流程12更新显示程序流程13键值散转子程序流程14S1键时钟调校子程序流程15S2键段量程数设定子程序流程16S3键段号及该段地址选择子程序流程17S11增量键(+)处理子程序流程18S12减量键(-)处理子程序流程19S4键周一～周五段量程设定子程序流程20S5键周一～周五段控时间(时)设定子程序流程21S6键周一～周五段控时间(分)设定子程序流程22S7键显示设定(时钟、段号及量程、关显示)子程序流程23S8键瞬时、接地、漏电保护和预报警设定子程序流程24S9键长延时脱扣保护设定子程序流程25S10键短延时脱扣保护设定子程序流程26S13键周六～周日段量程设定子程序流程27S14键周六～周日段控时间(时)设定子程序流程28S15键周六～周日段控时间(分)设定子程序流程图最佳具体实施方式
以下结合附图对本发明的多量程时间程序控制断路器的实施例作进一步叙述在详细讨论本发明之前，涉及中高档典型单片机(即单片电子计算机)的一般由以下背景技术提供(a)一个中央处理器(CPU)；(b)一个程序存储器和一个数据存储器或一个通用存储器；(c)多个输入/输出口；(d)多路A/D转换器；(e)多个定时/计数器；(f)串行通讯口等集成在一个大规模集成电路内。其中存储器用于存放指令序列(执行程序)和数据，CPU通过读取并执行存储器中相关的执行程序(即指令序列)完成预期的操作结果，输入/输出口用于连接相关的外部硬件资源，并与其交换信息、传送数据和控制执行，多路A/D转换器用于采集外部的模拟量参数，这里用于采集主电流传感器、漏电流互感器、接地传感器等传感信号，为CPU运算和处理提供必要的模拟量输入信息，数据存储器则用于存放数据、常数和运算处理的结果，定时/计数器用于产生时基和定时时间以及外部时钟或外部事件的计数，串行通讯口用于连接外部的其他相关外部设备，并与其交换信息，以便组成网络式的控制系统或联动其他设备。在功能强大的单片机家族中还有集成有CCP捕捉/比较器/PWM脉冲调制器的单片机系列。单片机强大的功能、优异的性能、很小的体积得益于现代大规模集成电路制造技术的成熟，采用单片机的控制系统将获得智能化、小型化、模块化和高性能、低成本的良好效果。
如上所述的单片机功能在本发明的多量程时间程序控制断路器中均已包括，其中对两组传感器的切换另由6个双向电子开关对其切换完成，而切换的控制指令由单片机根据预先设定的控制程序判断作出。
已知，程序是一组相关的有序指令序列，用于完成某一特定功能，如果指令序列是相干的、合乎逻辑的，则执行程序将产生期望的和令人满意的结果。
电子控制系统硬件资源由外部资源和内部资源两部分组成，外部资源主要有各种有用信息的传感器，键盘输入装置，显示器，报警器电路，传感器切换电路等。内部资源主要是IC1高性能单片机的内部集成的硬件资源，主要有CPU微处理器，程序存储器，数据存储器及其寄存器阵列，多个输入/输出接口，多路A/D转换器，串行通讯端口和多个定时/计数器等组成。单片机通过其I/O端口或串行端口与外部设备交换信息或控制外设执行，多量程时间程序控制断路器通过其控制核心单片机的程序存储器内的软件程序使内部硬件资源与外部硬件资源协调工作，完成本发明的多量程时间程序控制断路器的数值运算和数据处理，实现期望的时间程序控制自动运行结果。
按照图1所示的多量程时间程序控制断路器的系统原理图加工组装好主静触头组件(1)，主动触头(2)，脱扣机构(3)，脱扣电磁铁(M)和时间程序控制系统(9)，其脱扣机构(3)可以如图1所示的半轴式脱扣机构，也可采用其他的脱扣方式。时间程序控制系统(9)是多量程时间程序控制断路器的控制核心，为提高系统的整体性能和综合控制性能，这里采用以高性能的单片机为时间程序控制系统(9)的核心元件，配以相应的数字显示屏、控制键盘、电子模拟切换开关、工作电源及相应的可供执行的软件程序等构成。
时间程序控制系统(9)的电原理图见图2，主要由单片机IC1，构成显示屏的数码管DS1～DS4，组成控制键盘的控制键S1～S15和复位键S，6个双向电子模拟开关IC4a、IC4b、IC4c、IC5a、IC5b、IC5c和Vdd工作电源等构成。单片机IC1内部资源包括有存放执行程序的FLASH程序存储器；存放数据和中间结果的RAM数据存储器组成的寄存器阵列；存放常数、系数和变量等的EEPROM数据存储器；联接外部设备、元件的A、B、C三组I/O端口和四个定时/计数器；两个CCP捕捉/比较/脉冲调制控制器；主同步串行口和USART串行通讯端口；5路A/D转换器等资源。
基于单片机IC1片内已经集成以上资源，因此外围电路相对简单，电流传感器L1、L3、L5和L2、L4、L6的一端接地，另一端分别接双向电子模拟开关IC4a、IC4b、IC4c和IC5a、IC5b、IC5c的输入端，双向电子模拟开关IC4a、IC5a，IC4b、IC5b，IC4c、IC5c的输出端分别接二极管D1、D2、D3的阳极，二极管D1、D2、D3的阴极分别经跟随放大器IC2a、IC2b、IC2c接单片机IC1端口A的A/D转换器输入端AN.0、AN.1、AN.2，双向电子模拟开关IC4a、IC5a，IC4b、IC5b，IC4c、IC5c的控制分别由单片机IC1端口C的RC.4、RC.5选通。
零序电流互感器L7一端接地，另一端接二极管D4的阳极，D4的阴极经跟随放大器IC2d接单片机IC1端口A的AN.3，接地电流传感器L8一端接地，另一端接二极管D5的阳极，D5的阴极经跟随放大器IC2e接单片机IC1端口A的AN.4，端口A是一复用端口，他的RA.0、RA.1、RA.2、RA.3输出状态时作为数码显示器的位选信号分别接驱动三极管Q3～Q6的基极，三极管Q3～Q6的集电极分别接数码显示器的位选端，数码显示器的段码端分别接单片机IC1端口B的RB.0～RB.7，端口B也为复用端口，此时，他的RB.0～RB.5作为输出端，的RB.6、RB.7作为输入端，由输出端、输入端组成行、列矩阵式键盘，共12个控制键。由电阻R1、R2、电容C12和开关S组成单片机IC1的复位电路，开关S为复位键，电阻R1一端接单片机IC1的MCLR复位输入端，另一端接电阻R2、电容C12和开关S，电容C12和开关S的另一端接地，电阻R2的另一端接电源Vdd。单片机IC1的OSC1、OSC2引脚分别接主时钟晶体Y1两端和谐振电容C8、C9，单片机IC1的TIOSO、TIOSI引脚分别接第二时钟晶体Y2两端和谐振电容C10、C11，单片机IC1的端口C的RC.2引脚接发光二极管D11的阳极，发光二极管D11的阴极偏压电阻R4、R5，电阻R5的另一端接三极管Q1，由三极管Q1的集电极直接推动LS1报警器工作，电源Vdd经报警器接在三极管Q1的集电极。单片机IC1的端口C的RC.3引脚经电阻接R3接光电耦合器U2的发光二极管阳极，发光二极管的阴极接地，光电耦合器U2的输出三极管集电极接可控硅Q6的控制极和偏置电阻R6，可控硅Q6的阳极接脱扣电磁铁(M)和续流二极管D12的阳极，脱扣电磁铁M的另一端和续流二极管D12的阴极及偏置电阻R6的另一端均接在高压电源B+上。
单片机IC1的工作电源由变压器T1提供，变压器T1的初级绕组两端接交流电源A1、A2，通常为220V或380V，次级绕组1一端接地，另一端接整流二极管D10的阳极，二极管D10的阴极输出直接作为高压电源B+，次级绕组2的两端接整流桥D9的交流输入端，整流桥D9的负端接地，正端接滤波电容C1和三端稳压器U1的输入端，三端稳压器U1的输出端再接滤波电容C2滤波后直接作为电子电路及单片机IC1的工作电源Vdd。
由于单片机IC1片内资源丰富，因此几乎不需要其它硬件支持就能完成复杂的任务，特别适合各种用户不同的过程控制，更改控制对象或变更控制方案以至于改变控制流程都非常容易，一般只需变更程序即可，由于片内自带FLASH程序存储器，片内自带的EEPROM数据存储器通过软件编程可以方便地存放和修改常数和变量，提供了现场修正系数的能力。
多量程时间程序控制断路器控制系统(9)的软件程序主要由主程序、中断服务程序、实时时钟程序、A/D转换程序、段量程及时钟钟控设定程序、时钟控制程序、脱扣保护控制及报警程序、键盘处理程序、更新显示程序等，软件编程流程图如图3～28所示。
图3至图28说明图2所示的时间程序控制系统(9)的存储程序运行的流程图，程序运行是在单片机IC1的微处理器CPU中响应预先存入IC1内部FLASH程序存储器中的指令序列完成的，上电或复位后程序自动从主程序开始执行，在主程序中完成各时钟定时器、工作寄存器、A/D转换器等初始化，置定时器工作方式，然后开放中断，再查询键落标志有；则转键盘服务程序，否则，查询A/D转换完否如果转换完；转A/D服务程序，否则，结束程序。
如果有中断请求，则响应中断请求，进入中断服务程序，尔后，再回到主程序，在中断服务程序中，依次完成扫描键盘、实时时钟、时钟程序控制、A/D转换和显示程序的执行。如果没有中断请求，则清中断标志寄存器，然后返回。
在扫描键盘程序中，如果有键按下；则查询键值，然后根据键值散转至相应的键值处理子程序。在实时时钟程序中，完成秒、分、时的累计、清零、24小时的循环显示。在时钟控制程序中，完成预定的周一至周五的时钟程序控制对各段量程的切换，完成预定的周六、周日的时钟程序控制对各段量程的切换，完成预定的高电流量程、低电流量程对两组电流传感器的切换。
本发明的多量程时间程序控制断路器，除复位键S外，共设有15个控制键，键功能定义如下S1时钟设定(时钟的时、分、秒调校)S2段数设定(设定时间程序控制的量程段数)S3段号设定(设定段号地址及该号的存储地址)S4周一至周五段量程设定(对所选段的量程设定)S5周一至周五段控时间(时)设定，即对该段程序控制的时间(时)的设定S6周一至周五段控时间(分)设定，即对该段程序控制的时间(分)的设定S7显示选择(选择送显示的内容时钟、段号及段量程、关显示)S8瞬时，接地，漏电和预报警保护设定(设定瞬时，接地，漏电，预报警的电流范围)S9长延时保护设定(设定启动的长延时脱扣保护范围和延迟时间)S10短延时保护设定(设定启动的短延时脱扣保护范围和延迟时间)S11增量键(+)(对功能键指定参数+1处理)S12减量键(-)(对功能键指定参数-1处理)S13周六至周日段量程设定(对所选段的量程设定)S14周六至周日段控时间(时)设定，即对该段程序控制的时间(时)设定S15周六至周日段控时间(分)设定，即对该段程序控制的时间(分)设定S复位键程序重新初始化并从主程序开始执行S1是三功能时钟设定键，根据单位时间内的键落次数，分别进行秒、分、时的调校，调校数值的增加、减少分别由增量键S11和减量键S12完成。S2为段数设定键用于设定量程段数的数量，按该键后，既可由增量键S11和减量键S12进行段数设定(即根据工作需要设定预定的量程段数)。S3为段号设定键，连续设定各段段号及该号的存储地址，按该键后，自动设定连续的各段段号及存放连续的地址单元。S4为多量程的段量程设定键，按该键首先取段数值，然后测试段数值等于1否？如果段数值等于1，则取单一量程的地址进行量程范围设定，如果段数值不等于1，再根据单位时间内的键落次数，分别选择各段量程，然后通过增量键S11和减量键S12分别设定各段量程的大小范围。S5为段控时间的(时)设定键，按该键首先取段数值，然后测试段数值等于1否？如果段数值等于1，则取单一量程的时间(时)的范围设定，如果段数值不等于1，再根据单位时间内的键落次数，分别由增量键S11和减量键S12进行各段量程的工作时间(时)进行设定。S6为段控时间的(分)设定键，按该键首先取段数值，然后测试段数值等于1否？如果段数值等于1，则取单一量程的时间(分)的范围设定，如果段数值不等于1，再根据单位时间内的键落次数，分别由增量键S11和减量键S12进行各段量程的工作时间(分)进行设定。S7为显示选择键，该键是三功能键，根据单位时间内的键落次数，分别选择时钟显示、段号及段量程显示或关闭显示的选项，选项后分别将时、分、秒信息送显示器的显示，或将段号及段量程数据送显示器显示，或置RA.0～RA.3为0、关闭显示器，以节约电能。S8为四功能键，根据单位时间内的键落次数，分别将预报警设定电流值、瞬时保护电流值、短路保护电流值和漏电保护电流值的地址指针送±寄存器，然后通过增量键S11和减量键S12对其选定的内容进行设定。S9为长延时保护设定键，该键是三功能键，根据单位时间内的键落次数，分别对长延时保护的设定脱扣电流、设定脱扣电流下的设定延时脱扣时间和长延时保护的始动电流进行设定，设定数据由增量键S11和减量键S12完成，以便在执行程序中通过公式LTD＝t(S)×[2Ir/(C-1.25Ir)]计算出不同电流下的延时时间，式中t为2倍设定额定电流(2Ir)下的延时时间，单位为秒(S)；C为电流测量值；Ir为设定的额定电流；1.25Ir是长延时保护设定的始动电流，一般长延时保护取Ir的1.25倍。S10为短延时保护设定键，该键亦为三功能键，根据单位时间内的键落次数，分别对短延时保护的设定脱扣电流、短延时保护设定脱扣电流下的设定延时脱扣时间和短延时保护的始动电流进行设定，设定数据由增量键S11和减量键S12完成，以便在执行程序中通过公式STD＝t(S)×[15Ir/(C-1.5Ir)计算出不同电流下的延时时间，式中t为15倍设定额定电流(15Ir)下的延时时间，单位为秒(S)；C为电流测量值；Ir为设定的额定电流；1.5Ir是短延时保护设定的始动电流，一般短延时保护取Ir的1.5倍。S11为增量键(L)，按该键，可对其它键送±寄存器的指定的内容加1处理，可以连加。S12为减量键(-)，按该键，对其它键送±寄存器的指定的内容减1处理，可以连续减。S13、S14、S15设定键的功能分别与S8、S9、S10设定键的功能完全相同，只是考虑到周六、周日的各项参数与周一至周五的参数可能不尽相同而设，故不另详述。S为复位键，按该键后，使系统重新从主程序开始执行，并重新初始化。
多量程时间程序控制断路器的图3主程序流程图执行步骤如下起始步骤100之后，步骤101初始化寄存器、数据缓冲区单元、A/D转换通道、I/O端口，设定定时器1的工作方式为异步定时工作，然后，执行步骤102置定时器1为5ms定时中断、置A口AN.0～AN.4为A/D输入、B口RB.4～RB.7为输入，置RB.0～RB.3为输出，然后，执行步骤103置按键次数计数器初值，再执行步骤104置定时中断允许，然后，执行步骤105开放中断，再执行步骤106查询键盘有键按下否？如果有，执行步骤107，调键盘服务程序；复位按键标志、保存、判断键值、更新显示，然后，执行步骤108查询A/D转换完成否？如果完成，执行步骤108，将A/D转换结果保存在结果表的相应表项中，再执行步骤110结束，如果步骤106后、无键按下，则直接执行步骤108，查询A/D转换完成否？如果未完成，则转步骤104执行，置定时中断允许，重新开放定时中断。
图4的中断服务程序执行步骤为起始步骤200之后，执行步骤201保护现场，保护中断完成返回时此前的数据不丢失，然后，执行步骤202关中断，避免重复中断导致程序错误，然后，执行步骤203查询是否为定时中断？如果不是定时中断，执行步骤216清中断标志、重开定时中断，然后，直接进入步骤217中断返回。
如果是定时中断，执行步骤204置20毫秒(ms)延时，再执行步骤205查询20ms延时到否？如果20ms延时到，执行步骤206调键盘扫描程序，然后，执行步骤207置1秒延时，再执行步骤208查询1秒延时到否？如果1秒延时到，执行步骤209调实时时钟程序，再执行步骤210调A/D转换程序，然后，执行步骤211调时钟控制程序，再执行步骤212调保护脱扣程序，再执行步骤213调更新显示程序，然后执行步骤214，恢复现场，然后，再执行步骤215，重开定时中断，再执行步骤217，中断返回。如果20ms延时未到，则跳至步骤208，查询1秒延时到否？，如果1秒延时未到，则跳至步骤213执行，调更新显示，直至步骤217，中断返回。
图5的实时时钟程序执行步骤如下起始步骤300之后，执行步骤301取秒信号、秒计数加1，然后执行步骤302测试秒计数等于60否？如果秒计数不等于60，则执行步骤310调更新显示，再执行步骤311返回，如果秒计数等于60，则执行步骤303秒计数清零、分计数加1，然后执行步骤304测试分计数等于60否？如果分计数不等于60，则执行步骤310调更新显示，再执行步骤311返回，如果分计数等于60，则执行步骤305分计数清零、时计数加1，然后执行步骤306测试时计数等于24否？如果时计数不等于24，则执行步骤310调更新显示，再执行步骤311返回，如果时计数等于24，则执行步骤307时计数清零、日计数加1，然后执行步骤308测试日计数等于7否？如果日计数不等于7，则执行步骤310调更新显示，再执行步骤311返回，如果日计数等于7，则执行步骤309日计数清零，然后，执行步骤310，调更新显示程序、显示实时时间，然后，执行步骤311返回。
图6的键盘扫描程序执行步骤如下起始步骤400之后，执行步骤401保护现场，再执行步骤402关显示(置端口RA.0～RA.3输出为0)，然后执行步骤403置键扫描初值，设端口RB.0～RB.3为扫描码输出、RB.4～RB.7为扫描码输入，(如图2所示，构成矩阵式键盘扫描电路)，然后，执行步骤404从第一行开始扫描键盘，再执行步骤405测试键扫描完否？如果未扫描完，则执行步骤406延时等待，继续测试键扫描完成否，如果扫描完毕，则执行步骤407测试有键按下否？如果无键按下，则执行步骤408置无键落标志，然后，跳至步骤414恢复现场，再执行步骤415，返回。
如果有键按下，则执行步骤408测试此前的键命令完成否？如果未完成，则跳至步骤414恢复现场，再执行步骤415，返回。如果此前的键命令完成，则执行步骤410查表求键值，然后分别执行步骤411、412、413，保存键值、置键落标志和调键值散转子程序，然后执行步骤414恢复现场，再执行步骤415，返回。
图7的脱扣保护程序执行步骤如下起始步骤500之后，执行步骤501取三个电流传感器的测量值C、取当前段量程值Ir，再执行步骤502测试测量值C大于瞬时脱扣电流设定值否？如果大于瞬时脱扣电流设定值，执行步骤517置单片机端口RC.2为1，启动报警电路发出声光报警信号，然后执行步骤518，保存测量值C，然后执行步骤519置端口RC.3为1，断路器脱扣保护，然后，执行步骤511调更新显示，再执行步骤512返回。
如果测量值C不大于瞬时脱扣电流设定值，则执行步骤503测试测量值C大于短延时脱扣电流设定值否？如果大于短延时脱扣电流设定值(简称短脱扣电流)，执行步骤514取测量值C、短延时脱扣电流设定值和该电流的延时时间设定值及短延时始动电流设定值，然后执行步骤515计算STD短延时时间并延时，然后，再执行步骤516测试测量值C大于短延时脱扣电流设定值否？如果大于短延时脱扣电流设定值，则跳至步骤517执行，直至步骤512，返回。
如果执行步骤503或步骤516，测试结果均不大于短延时脱扣电流设定值，则执行步骤504，测试测量值C大于长延时脱扣电流(简称长脱扣电流)设定值否？如果测量值C大于长延时脱扣电流设定值(简称长脱扣电流)，执行步骤505取测量值C、长延时脱扣电流设定值和该电流的延时时间设定值及长延时始动电流设定值，然后执行步骤506计算LTD长延时时间并延时，然后，再执行步骤507，测试测量值C大于长延时脱扣电流设定值否？如果测量值C大于长延时脱扣电流设定值，则跳至步骤517执行，直至步骤512，返回。
如果执行步骤504或步骤507，测试结果均不大于长延时脱扣电流设定值，则执行步骤508取预报警设定值P，然后，执行步骤509，测试测量值C大于预报警设定值P否？如果大于预报警设定值P，则跳至步骤513执行置端口RC.2为1，启动预报警电路发出声光报警信号，然后执行步骤511，调更新显示程序，直至步骤512，返回。如果执行步骤509，测试测量值C不大于预报警设定值P，则执行步骤510保存测量值C，然后执行步骤511调更新显示程序，再执行步骤512，返回。
图8的时钟控制程序执行步骤如下起始步骤600之后，执行步骤601取段数计数，再执行步骤602取实时时钟值、首段号值、首段量程值和首段时钟控制值，然后，执行步骤603测试段计数等于1否？如果段计数不等于1，执行步骤604测试日计数等于7否？如果日计数不等于7，执行步骤605测试日计数等于6否？如果日计数不等于6，则执行步骤606取周一～周五的段量程值，分计数加1，再执行步骤607测试分计数等于当前段时钟的分值否？如果分计数等于当前段时钟的分值，执行步骤608测试时计数等于当前段时钟的时值否？如果时计数等于当前段时钟的时值，则执行步骤609，切换为当前段量程值，然后执行步骤610测试当前量程值与传感器匹配否？如果不匹配，执行步骤611，切换传感器，然后执行步骤612，调显示程序，然后，执行步骤613，返回。如果执行步骤610，量程值与传感器匹配，则跳至步骤612，调显示程序，然后，执行步骤613，返回。
如果执行步骤603段计数等于1，则执行步骤617取单一量程值，然后跳至步骤610执行，测试当前量程值与传感器匹配情况。如果执行步骤604、日计数等于7，或执行步骤605、日计数等于6，则跳至步骤616执行取周六、周日段量程表，分计数+1，然后跳至步骤607执行。如果执行步骤607、分计数不等于当前段时钟的分值，或执行步骤608、时计数不等于当前段时钟的时值，则跳至步骤614执行，测试段计数等于0否？如果段计数不等于0，执行步骤615段计数减1，取下一段段号、下一段量程值和下一段钟控值，然后，跳回至步骤604执行，如果执行步骤614，测试段计数等于0，则跳至步骤612执行，调更新显示，然后执行步骤613，返回。如果执行步骤610，量程值与传感器匹配，则跳过步骤611；不切换传感器，直接执行步骤612，调更新显示，然后执行步骤613，返回。
执行步骤615相当于取下一段的技术参数，然后测试钟控值是否与实时时钟相一致？如果一致，则顺序执行步骤609，切换为当前段量程值，再执行步骤610，判断量程值与传感器匹配的状况，直至执行步骤613，返回。如果段计数等于0，即为各段的钟控值均不符合切换量程的条件，则跳至步骤612执行，调更新显示后再执行步骤613，返回。
图9的A/D转换程序执行步骤为起始步骤700之后，执行步骤701，保护现场，再执行步骤702，关显示，然后，执行步骤703置A口的AN.0～AN.4为A/D转换输入，置首路A/D转换通道为AN.0，置通道计数器的计数初值为5，然后执行步骤704初始化A/D转换通道、工作寄存器、数据存储单元，然后，执行步骤705取A/D转换通道号、启动A/D转换，再执行步骤706测试A/D转换完成否？如果未完则延时等待，如果A/D转换完成，则执行步骤707取A/D转换结果，并将结果暂存寄存器中，然后执行步骤708测试A/D转换通道计数等于0否？如果计数不等于0，则执行步骤712A/D通道计数减1，通道号加1，寄存器号加1，然后跳回至步骤705执行，重新取下一路A/D转换通道号、启动A/D转换。如果A/D转换通道计数等于0，则执行步骤709置A/D转换结束标志，再执行步骤710恢复现场，然后执行步骤711，返回。
图10的双字节除法子程序执行步骤为起始步骤720之后，执行步骤721清三个余数寄存器，再执行步骤722，置被除数位计数，然后，执行步骤723余数和被除数左移一位，然后执行步骤724余数减去除数，再执行步骤725测试产生借位否？如果产生借位，执行步骤726恢复余数、商上0，然后执行步骤728商移入结果寄存器、余数左移一位。如果未产生借位，则执行步骤727，商上1，再跳至步骤728执行，然后执行步骤729测试位计数减1等于0否？如果不等于0，跳至步骤723执行，如果测试位计数减1等于0，则执行结束步骤730，返回。
图11的二至十进制数转换子程序入口起始步骤740之后，执行步骤741置二进制位数计数16，然后，执行步骤742；工作寄存器清0，再执行步骤743二进制数左移一位至BCD存放单元，然后执行步骤744测试二进制位计数减1等于0否？如果二进制位计数不等于0，执行步骤746调整BCD十进制数，再执行步骤747，存放调整后结果至存放单元，然后，跳回到步骤743执行，二进制数左移一位至BCD存放单元，如果测试二进制位计数减1等于0，则执行步骤745返回。
图12的更新显示程序起始步骤900之后，执行步骤901，保护现场，再执行步骤902，关显示，然后执行步骤903，置显示数地址的首址和显示位计数，然后，执行步骤904清显示寄存器及显示数据存放单元，然后执行步骤905，取显示数据的个位，然后，执行步骤906，查表求字形代码送B口显示，再分别执行步骤907、908、909字符左移一位、位计数减1、延时5毫秒，然后执行步骤910测试位计数等于3否？如果位计数等于3，则执行步骤911取数据的十位，然后跳至步骤906执行，查表求字形代码送B口显示。如果位计数不等于3，则执行步骤912，测试位计数等于2否？如果位计数等于2，则执行步骤913取数据的百位，然后跳至步骤906执行，查表求字形代码送B口显示。如果位计数不等于2，则执行步骤914，测试位计数等于1否？如果位计数等于1，则执行步骤915取数据的显示标志位，然后跳至步骤906执行。如果执行步骤914，测试位计数不等于1，则执行步骤916，恢复现场，然后，执行步骤917，返回。
图13键值散转子程序的执行步骤为起始步骤420之后，执行步骤421，测试键值中断是RB.4＝1产生否？如果是，执行步骤422；测试键值RB.3＝1否？如果等于1，则执行步骤423，转S1键处理程序。如果不等于1，则执行步骤424，测试键值RB.2＝1否？如果等于1，则执行步骤425，转S2键处理程序。如果不等于1，则执行步骤426，测试键值RB.1＝1否？如果等于1，则执行步骤427，转S3键处理程序。如果不等于1，则执行步骤428，测试键值RB.0＝1否？如果等于1，则执行步骤429，转S4键处理程序。如果不等于1，则执行步骤430，返回。
如果执行步骤421，测试键值中断不是RB.4＝1产生，则执行步骤431测试键值中断是RB.5＝1产生否？如果是，执行步骤432；测试键值RB.3＝1否？如果等于1，则执行步骤433，转S5键处理程序。如果不等于1，则执行步骤434，测试键值RB.2＝1否？如果等于1，则执行步骤435，转S6键处理程序。如果不等于1，则执行步骤436，测试键值RB.1＝1否？如果等于1，则执行步骤437，转S7键处理程序。如果不等于1，则执行步骤438，测试键值RB.0＝1否？如果等于1，则执行步骤439，转S8键处理程序。如果不等于1，则执行步骤430，返回。
如果执行步骤431，测试键值中断不是RB.5＝1产生，则执行步骤440测试键值中断是RB.6＝1产生否？如果是，执行步骤441；测试键值RB.3＝1否？如果等于1，则执行步骤442，转S9键处理程序。如果不等于1，则执行步骤443，测试键值RB.2＝1否？如果等于1，则执行步骤444，转S10键处理程序。如果不等于1，则执行步骤445，测试键值RB.1＝1否？如果等于1，则执行步骤446，转S11键处理程序。如果不等于1，则执行步骤447，测试键值RB.0＝1否？如果等于1，则执行步骤448，转S12键处理程序。如果不等于1，则执行步骤430，返回。
如果执行步骤440，测试键值中断不是RB.6＝1产生，则执行步骤449测试键值中断是RB.7＝1产生否？如果是，执行步骤451；测试键值RB.3＝1否？如果等于1，则执行步骤452，转S13键处理程序。如果不等于1，则执行步骤453，测试键值RB.2＝1否？如果等于1，则执行步骤454，转S14键处理程序。如果不等于1，则执行步骤455，测试键值RB.1＝1否？如果等于1，则执行步骤456，转S15键处理程序。如果不等于1，则执行步骤430，返回。如果执行步骤449测试键值中断不是RB.7＝1产生，则执行步骤450置无键落标志，然后，再执行步骤430，返回。
图14的S1时钟调校键的键控程序起始步骤B00之后，执行步骤B01，按键次数计数加1，然后，执行步骤B02，延时1秒，以等待按键次数累计，然后执行步骤B03取按键次数，再执行步骤B04测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤B07测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，执行步骤B10测试按键次数等于3否？如果按键次数不等于3，则执行步骤B13按键计数次数清0，再分别执行步骤B14、B15、B16调更新显示程序、置键命令结束标志、返回。
如果按键次数等于1，执行步骤B05取时存储地址，再执行步骤B06地址指针送加、减寄存器，既可由增量键(+)、减量键(-)调校时钟时校准，然后，跳至步骤B13执行。如果按键次数等于2，执行步骤B08取分存储地址，再执行步骤B09将地址指针送加、减寄存器，由增量键(+)、减量键(-)调校时钟的分校准，然后，跳至步骤B13执行。如果按键次数等于3，执行步骤B11取秒存储地址，再执行步骤B12地址指针送加、减寄存器，由增量键(+)、减量键(-)调校时钟的秒校准，然后，执行步骤B13，直至执行步骤B16，返回。
图15的S2段数设定键的程序起始步骤B20之后，执行步骤B21，取段数存储地址，再执行步骤B22，将地址指针送加、减寄存器，以便由增量键(+)、减量键(-)设定段量程数量的多少，再执行步骤B23，调更新显示程序，然后，执行步骤B24，置键命令结束标志，再执行步骤B25，返回。
图16的S3段号设定键的程序起始步骤B30之后，执行步骤B31，置段号存储地址的首址，再执行步骤B32，置首段段号，然后，执行步骤B33取段数计数，然后，执行步骤B34，测试段数等于0否？如果段数不等于0，执行步骤B35段数计数减1、段号加1、段号存储地址指针加1，再执行步骤B36保存段号至地址，然后，执行步骤B37，调更新显示程序，然后，跳至步骤B34执行，直至测试计数等于0，再执行步骤B38，置键命令结束标志，然后执行步骤B39，返回。
图17的S11增量键的控制程序起始步骤B40之后，执行步骤B41，取被调内容地址指针，再执行步骤B42将地址单元的内容加1，可以连续按键进行连加，然后，执行步骤B43延时等待，然后，执行步骤B44置键命令结束标志，然后执行步骤B45调更新显示程序，再执行步骤B46，返回。
图18的S12减量键的控制程序起始步骤B50之后，执行步骤B51，取被调内容地址指针，再执行步骤B52将地址单元的内容减1，可以连续按键进行连减，然后，执行步骤B53延时等待，然后，执行步骤B54置键命令结束标志，然后执行步骤B55调更新显示程序，再执行步骤B56，返回。
图19的S4段量程设定键的控制程序起始步骤620之后，执行步骤621，按键次数加1，再执行步骤622，延时等待，延时结束后，执行步骤623取按键次数、取设定段数，然后，执行步骤624，测试设定段数等于1否？如果不等于1，执行步骤625，测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤626，测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，执行步骤627，测试按键次数等于n否？如果按键次数不等于n，则执行步骤628，调更新显示程序，再执行步骤629，将计数次数清0，然后，执行步骤630，置键命令结束标志，再执行命令631，返回。
如果执行步骤624，测试设定段数等于1，则执行步骤632，取单一量程存储地址，再执行步骤633，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤628执行，直至执行步骤631，返回。如果执行步骤625，测试段数计数等于1，则执行步骤634，取首段量程存储地址，再执行步骤635，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤628执行，直至执行步骤631，返回。如果执行步骤626，测试段数计数等于2，则执行步骤636，取第2段量程存储地址，再执行步骤637，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤628执行，直至执行步骤631，返回。如果执行步骤627，测试段数计数等于n，则执行步骤638，取n段量程存储地址，再执行步骤639，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤628执行，直至执行步骤631，返回。
S4段量程设定键的控制程序流程图中的n代表设定段数的其中任意段数，总的段数多少，决定着段数次数测试程序的长短，一般不超过10段即可满足实际应用，特殊需求可以任意设定段数，但这将导致程序沉长。
图20的S5段控(时)设定键的控制程序起始步骤640之后，执行步骤641，按键次数加1，再执行步骤642，延时等待，延时结束后，执行步骤643取按键次数、取设定段数，然后，执行步骤644，测试设定段数等于1否？如果不等于1，执行步骤645，测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤646，测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，执行步骤647，测试按键次数等于n否？如果按键次数不等于n，则执行步骤648，调更新显示程序，再执行步骤649，将计数次数清0，然后，执行步骤650，置键命令结束标志，再执行命令651，返回。
如果执行步骤644，测试设定段数等于1，则执行步骤652，取单一量程(时)存储地址，再执行步骤653，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤648执行，直至执行步骤651，返回。如果执行步骤645，测试段数计数等于1，则执行步骤654，取首段(时)存储地址，再执行步骤655，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤648执行，直至执行步骤651，返回。如果执行步骤646，测试段数计数等于2，则执行步骤656，取第2段(时)存储地址，再执行步骤659，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤648执行，直至执行步骤651，返回。如果执行步骤647，测试段数计数等于n，则执行步骤658，取n段(时)存储地址，再执行步骤659，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤648执行，直至执行步骤651，返回。S4段量程设定键的控制程序流程图中的n代表设定段数的其中任意段数。
图21的S5段控(分)设定键的控制程序起始步骤660之后，执行步骤661，按键次数加1，再执行步骤662，延时等待，延时结束后，执行步骤663取按键次数、取设定段数，然后，执行步骤664，测试设定段数等于1否？如果不等于1，执行步骤665，测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤666，测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，执行步骤667，测试按键次数等于n否？如果按键次数不等于n，则执行步骤668，调更新显示程序，再执行步骤669，将计数次数清0，然后，执行步骤670，置键命令结束标志，再执行命令671，返回。
如果执行步骤664，测试设定段数等于1，则执行步骤672，取单一量程(分)存储地址，再执行步骤673，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤668执行，直至执行步骤671，返回。如果执行步骤665，测试段数计数等于1，则执行步骤674，取首段(分)存储地址，再执行步骤675，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤668执行，直至执行步骤671，返回。如果执行步骤666，测试段数计数等于2，则执行步骤676，取第2段(分)存储地址，再执行步骤679，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤668执行，直至执行步骤671，返回。如果执行步骤667，测试段数计数等于n，则执行步骤678，取n段(分)存储地址，再执行步骤679，将地址指针送加、减寄存器，然后跳至步骤执行步骤668执行，直至执行步骤671，返回。S4段量程设定键的控制程序流程图中的n代表设定段数的其中任意段数。
图22的S7显示选择键的键控程序起始步骤920之后，执行步骤921，按键次数计数加1，然后，执行步骤922，延时等待，以等待按键次数累计，然后，执行步骤923，取按键次数计数，然后执行步骤924，测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，再执行步骤927测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，再执行步骤930测试按键次数等于3否？如果按键次数不等于3，则执行步骤933，结束。
如果按键次数等于1，执行步骤925取时钟存储地址，再执行步骤926将时、分、秒数据送显示缓存单元，然后，执行步骤933，结束。如果按键次数等于2，执行步骤928取段号及量程存储地址，再执行步骤929将段号及量程数据送显示缓存单元，然后，执行步骤933，结束。如果按键次数等于3，执行步骤931置RA..0～RA..3输出为0，关闭显示，再执行步骤933，结束。
图23的S8瞬时保护及预报警设定键的控制程序起始步骤520之后，执行步骤521，按键次数计数加1，然后，执行步骤522，延时等待，以等待按键次数累计，延时结束后，执行步骤523取按键次数计数，然后执行步骤524测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤525，测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，再执行步骤526，测试按键次数等于3否？如果按键次数不等于3，则执行步骤527，测试按键次数等于4否？如果按键次数不等于4，再执行步骤528，按键计数次数清0，再执行步骤529，置键命令结束标志，然后，执行步骤530，调更新显示程序，再执行步骤531，结束。
如果按键次数等于1，执行步骤532取预报警值存储地址，再执行步骤533地址指针送加、减寄存器，以便由增量键(+)、减量键(-)设定长延时时间，然后，跳至步骤528执行，按键次数清0。如果按键次数等于2，执行步骤534取瞬时值存储地址，再执行步骤535，将地址指针送加、减寄存器，由增量键(+)、减量键(-)设定瞬时值，然后，跳至步骤528执行。如果按键次数等于3，执行步骤536取短路设定值存储地址，再执行步骤537，地址指针送加、减寄存器，由增量键(+)、减量键(-)设定短路保护值，然后，跳至步骤528执行，如果按键次数等于4，执行步骤538取漏电保护存储地址，再执行步骤539，将地址指针送加、减寄存器，由增量键(+)、减量键(-)设定漏电保护值，然后，跳至步骤528执行，按键次数清0，直至步骤531，结束。
图24的S9长延时保护设定键的键控程序起始步骤540之后，执行步骤541，按键次数计数加1，然后，执行步骤542，延时等待，以等待按键次数累计，延时结束后，执行步骤543取按键次数计数，然后执行步骤544测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤547，测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，再执行步骤550，测试按键次数等于3否？如果按键次数不等于3，则执行步骤553，按键计数次数清0，再执行步骤554，置键命令结束标志，然后，执行步骤555，调更新显示程序，再执行步骤556，结束。
如果按键次数等于1，执行步骤545取长延时脱扣设定电流存储地址，再执行步骤546，将地址指针送加、减寄存器，以便由增量键、减量键设定长延时时间，然后，跳至步骤553执行，按键次数清0，直至步骤556，结束。如果按键次数等于2，执行步骤548，取长延时设定延时时间存储地址，再执行步骤549，将地址指针送加、减寄存器，然后，跳至步骤553执行，直至步骤556，结束。如果按键次数等于3，执行步骤551，取长延时始动电流设定值存储地址，再执行步骤552，地址指针送加、减寄存器，然后，跳至步骤553执行，按键次数清0，直至步骤556，结束。
图25的S10短延时保护设定键的键控程序起始步骤560之后，执行步骤561，按键次数计数加1，然后，执行步骤562，延时等待，以等待按键次数累计，延时结束后，执行步骤563取按键次数计数，然后执行步骤564测试按键次数等于1否？如果按键次数不等于1，执行步骤567，测试按键次数等于2否？如果按键次数不等于2，再执行步骤570，测试按键次数等于3否？如果按键次数不等于3，则执行步骤573，按键计数次数清0，再执行步骤576，置键命令结束标志，然后，执行步骤575，调更新显示程序，再执行步骤576，结束。
如果按键次数等于1，执行步骤565取短延时脱扣设定电流存储地址，再执行步骤566，将地址指针送加、减寄存器，以便由增量键、减量键设定长延时时间，然后，跳至步骤573执行，按键次数清0，直至步骤576，结束。如果按键次数等于2，执行步骤568，取短延时设定延时时间存储地址，再执行步骤569，将地址指针送加、减寄存器，然后，跳至步骤573执行，直至步骤576，结束。如果按键次数等于3，执行步骤571，取短延时始动电流设定值存储地址，再执行步骤572，地址指针送加、减寄存器，然后，跳至步骤573执行，按键次数清0，直至步骤576，结束。
图26、图27、图28周六周日脱扣保护设定程序流程图分别与图23、图24、图25周一～周五脱扣保护设定程序流程图完全相同，分别由S13、S14、S15三个设定键设定，这里不再进行重复论述，可参考图23、24、25的脱扣保护设定程序流程图和S8、S9、S10三个设定键的键控程序说明。
由于多量程时间程序控制断路器的控制核心采用了高性能的单片机技术，因此控制电路的硬件结构相对比较简单，相对增加了控制控制软件的复杂系数，同时，为了减少控制键的数量，提高键盘效率，本发明一些控制键采用一键多功能的控制方式，这也增加了一些程序的复杂系数，考虑到多量程时间程序控制断路器多量程、多时段控制的特点，程序的结构设计将多段定时时间、多段量程范围、除法子程序的除数和A/D转换的路号标志及其它不经常修改的常数存放在单片机IC1内部的EEPROM存储器中，这样修改、变更比较方便，执行程序放在单片机IC1内部的FLASH程序存储器中，变量和数据存放在单片机IC1内部RAM组成的寄存器中。
作为断路器，他的分断保护功能是十分重要的，因此，本发明的多量程时间程序控制断路器其设定值或额定的段电流可根据用户需要现场设定，从而使分断灵敏度大幅提高，可靠性更好，实用性更强，并具有声光报警功能，也可以通过串行端口将状态信息发送给联锁电路或DCS计算机集散控制系统。考虑到很多时间断路器工作是不需要人工干预的，尤其本发明的多量程时间程序控制断路器更是如此，因此，本发明的控制软件特设有关闭显示器的功能，可通过控制键盘设置由程序关闭显示器，以节约能源。
本发明的多量程时间程序控制断路器的电子控制电路(9)可以做成模块结构，可方便地移植到各种普通断路器上，便于对老产品升级换代。
权利要求
1.一种多个电流量程的时间程序控制断路器，主要由静触桥一侧带有电流传感器L1～L6的主静触头组件(1)，主动触头(2)，脱扣机构(3)，脱扣电磁铁(M)和时间程序电子控制系统(9)等组成，时间程序控制断路器有额定电流的反时限延时保护(长延时)、短路延时保护(短延时)、短路瞬时保护、漏电保护和接地保护等，有各相电流检测、显示和预报警，有数据传送和信息交换的光电隔离接口，其特征在于a、多量程时间程序控制断路器设有实时时钟，该实时时钟带有若干可设定的在不同时间接通/断开的控制接点，其接点的接通/断开时间和顺序能按用电负荷大小的时间顺序设定；b、多量程时间程序控制断路器有若干个电流设定机构，各个设定机构均可在最大额定允许电流下单独设定断路器电流量程的大小和范围，各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷大小进行设定，并且由实时时钟进行分时程序控制；c、多量程时间程序控制断路器采用L1、L3、L5和L2、L4、L6两组电流传感器，两组电流传感器根据设定的电流量程大小和范围由电子控制电路自动进行切换，两组电流传感器被分别安放或套在时间程序控制断路器的静触桥上。
2.如权利要求1所述的时间程序控制断路器，其特征在于时间程序控制原理适用于高、中、低压各种断路器和真空断路器。
3.如权利要求1所述的时间程序控制断路器其特征为经济型的电流设定机构可由直流电源经电位器分压获得，由若干个电位器构成多个模拟量的电流量程设定机构，各个电位器独立按各个时间段用电负荷进行设定，实时时钟和定时切换机构可由带控制输出的普通机械时钟或电子时钟完成。
4.如权利要求1、2、3所述的多量程时间程序控制断路器其特征为所述的控制系统(9)其智能型的电流设定机构和实时时钟等控制均由以单片机IC1为核心的电子控制电路完成，单片机IC1内部包括有CPU微处理器、程序存储器、RAM数据存储器组成的寄存器阵列、EEPROM数据存储器，多个复用I/O端口、多级中断、多个定时/计数器、捕捉/比较/脉冲调制(PWM)控制器、USART异步串行通讯口、多输入A/D转换器等资源，由于IC1内部资源丰富，外部电路相对简单，主要有控制键盘电路、数字显示器、电流传感器的切换电子开关、脱扣驱动电路和报警电路等构成，单片机IC1(A口)的RA0～RA4即为A/D转换器输入端AN.0、AN.1、AN.2、AN.3、AN.4，分别连接放大器IC2a、IC2b、IC2c、IC2d、IC2e的输出端进行采样，获得三相主回路电流信号、漏电电流信号和接地信号，单片机IC1(B口)的RB.0～RB.7用作数据输出并与数码显示器的各个段码端相连接，同时RB.0～RB.4、RB.6、RB.7组成控制键盘电路，其中RB.0、RB.1、RB.2、RB.3、RB.4设为输出，RB.6、RB.7设为输入，键盘S1～S15采用矩阵式控制，另设复位键S，单片机IC1(A口)的RA0～RA3复用控制使用，经三极管Q3～Q6分别与数码管的位选端连接，IC1的另一端口(C口)的RC.2、RC.3设为输出端口，RC.2直接经正向连接的发光二极管D11推动三极管Q1，由Q1驱动LS1报警器工作，RC.3经电阻R3接光电耦合器U2的发光二极管阳极输入端，光电耦合器U2的输出端直接连接可控硅Q2控制极，Q2的阳极接释放电磁线圈M，线圈M的另一端接驱动电源V+，单片机IC1的RC.4、RC.5设为位控输出端口，分别连接于双向电子开关IC4、IC5的控制端，双向电子开关IC4、IC5用于执行单片机IC1的控制指令，以便切换电流传感器L1、L3、L5和L2、L4、L6，放大器IC2a、IC2b、IC2c的输入端分别接双向电子开关IC4、IC5的输出端，双向电子开关IC4、IC5的输入端分别接电流传感器L1、L3、L5和L2、L4、L6，单片机IC1的OSC1、OSC2引脚分别连接电容C8、C9和晶体Y1两端以产生主时钟信号，IC1的T1OSO、T1OSI引脚分别连接电容C10、C11和晶体Y2两端以产生第二时钟信号，第二时钟信号工作于32千赫，单片机IC1的复位端(MCLR)经电阻R1连接复位开关S、电容C12和电阻R2，电阻R2的另一端接Vdd电源，按键开关S和电容C12的另一端接地，IC1内部的EEPROM数据存储器用于存放经常需要修改常数和变量。
5.如权利要求4所述的智能型多量程时间程序控制断路器，其特征还在于该电子控制电路单片机IC1的程序存储器内存放有可供执行的初始化及设置程序、定时中断等的主程序，有中断控制服务程序，有实时时钟程序，有键盘扫描及更新显示程序，有A/D转换及数据采集程序，有预报警及脱扣保护控制程序及多个由实时时钟定时切换的、可独立设定电流量程的时钟控制程序，有包括高、低两组电流传感器切换程序的量程设定控制程序；有包括时钟调校、段数设定、段选择、段量程设定、启保护设定、显示选择和增量、减量处理的键盘处理程序，此外还有除法子程序、二至十进制代码转换子程序，该控制执行程序的指令序列还允许存放其他进一步的控制执行程序。
6.如权利要求5所述单片机IC1的程序存储器内的执行程序，其特征在于控制程序的主程序在没有中断请求的情况下，把电子控制电路的主回路电流信号经过A/D转换、除法运算和代码转换后送到数码显示器上进行显示和脱扣控制，在中断的情况下，首先查询中断源，再转到相应的中断服务处理程序，然后返回主程序。
7.如权利要求1、4所述的智能型设定的时间程序控制断路器其特征为以更有效的满足多个额定电流量程值得需要，预留USART异步串行通讯口，以备连接其他外部设备或进行网络连接，组成DCS集散控制系统。
全文摘要
本发明创造属高、低压电器技术领域，主要由触头组件、脱扣机构和时间程序电子控制系统等组成，不仅有长延时、短延时、瞬时、漏电和接地保护，而且有若干可设定的在不同时间接通/断开的控制接点的实时时钟，其接点的接通/断开时间和顺序能按用电负荷大小的时间顺序设定，有若干个可单独设定电流量程大小和范围的电流设定机构，各个电流设定机构的设定值按各个时间段用电负荷大小进行设定，并且由实时时钟进行分时程序控制，采用两组电流传感器并根据设定的电流量程大小和范围由电子控制电路自动进行切换。本发明的时间程序控制原理适用于高、中、低压各种断路器和真空断路器。
文档编号H01H43/00GK1835167SQ20061005674
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月7日 优先权日2006年3月7日
发明者张世兴 申请人:张世兴