Famolavolana 10kV intelligent box-type substation miorina amin'ny sehatra Gizwits IoT + STM32

Ny rafitra fanaraha-maso lavitra tobim-pitaterana 10kV intelligent box-type nampidirina ato amin'ity lahatsoratra ity dia novolavolain'i Tian Hui avy ao amin'ny Oniversiten'ny Siansa sy Teknolojia Xi'an..

Ny rafitra dia maka ny famolavolana rafitra fanovana boaty 10kV intelligent ho an'ny trano fonenan'ny mpianatra ao amin'ny oniversite ho toy ny fototry ny injeniera., ary mamolavola rafitra fanovana boaty intelligent 10kV mifototra amin'ny Internet ny zavatra. Ny rafitra dia misy fizarana telo: soson-kevitra, sosona fifandraisana sy sosona fampiharana. Ny sosona perception dia tompon'andraikitra amin'ny fanangonana angon-drakitra sensor sy fampitana amin'ny mpanara-maso ny saha.

Anisan'izany ny fitaovana rafitra faharoa toy ny fitaovana fiarovana microcomputer, metatra tambajotra intelligent, ary intelligent reactive power compensation controllers, ary koa ny fitaovana fitiliana ny tontolo iainana toy ny maripana sy ny hamandoana, setroka, ary sensor asitrika rano. Ny mpanara-maso eo an-toerana dia mampiasa microprocessor STM32, anisan'izany ny fampisehoana LCD, Module fanairana feo, Relay sy GPRS fifandraisana Module, Sns; Ny sosona fifandraisana dia mampiasa fifandraisana tsy misy tariby GPRS, izay tompon'andraikitra amin'ny fampitana angon-drakitra roa eo anelanelan'ny mpanara-maso eo an-toerana sy ny sehatra rahona; Ny sehatra rahona Gizwits dia mamolavola rafitra fanaraha-maso lavitra sy fampiharana finday ho an'ny mpanova karazana boaty, izay miandraikitra ny fitahirizana, famakafakana sy fanodinana ny angon-drakitra fiasan'ny transformer karazana boaty.

Ity rafitra ity dia mahatsapa amin'ny farany ny fanaraha-maso lavitra ataon'ny mpampiasa ny masontsivana ny tontolo iainana toy ny hafanana miovaova sy ny hamandoana, fanairana setroka sy rano fantsakana fototra, ary koa ny mari-pamantarana elektrika toy ny ankehitriny, Zintin'aratra, matetika sy hery anton-javatra, sy ny toetry ny fiasan'ny fitaovana amin'ny alàlan'ny solosaina WEB na APP finday.

Rehefa misy tsy fahatomombanana na fahadisoana amin'ny fiasan'ny transformer karazana boaty, ny rafitra fanaraha-maso dia mitsara ho azy ny haavon'ny fahadisoana, ary mandefa fanairana amin'ny alàlan'ny fitambaran'ny lakolosy eny an-toerana, finday APP, SMS sy telefaona, Sns, ary mampandre ny mpiasa mifandraika amin'izany mba hanafoanana ny olana miafina ara-potoana sy hisorohana ny lozam-pifamoivoizana. . Mety amin'ny fanaraha-maso lavitra sy ny fitantanana foibe ny transformers boaty sy ny efitrano fizarana herinaratra, ary afaka manatsara be ny haavon'ny faharanitan-tsaina sy ny fiarovana ny famatsiana herinaratra ary ny fahatokisana ny fitaovana fitsinjarana herinaratra any an-tsekoly, orinasa sy fiaraha-monina.

1. Sava lalana

Miaraka amin'ny fananganana sy fampivoarana ny toekarena ara-tsosialy sy ny tambajotra fitsinjarana, mihamaro ny mpanova boaty 10kV. Ny substation nentim-paharazana 10kV karazana boaty amin'ny ankapobeny dia mampiasa ny fomba fiasa amin'ny fanaraha-maso tsy tapaka sy tsy tapaka., izay manana faharanitan-tsaina ambany ary tsy manana rafitra fanaraha-maso lavitra sy fanairana ho an'ny tontolo iainana sy fitaovana. Amin'izao, miaraka amin'ny fivoarana haingana ny teknolojia sensor marani-tsaina, teknolojia tafiditra, teknolojian'ny fifandraisana sy ny teknolojia informatika rahona ary ny fampihenana ny vidiny, ny 10kV smart box-type substation miorina amin'ny Internet of Things no lasa safidy tsara indrindra amin'ny fanavaozana sy ny fanovana ny substations nentim-paharazana karazana boaty..

Ny rafitra fanaraha-maso lavitra tobim-piantsonan-jiro marani-tsaina miorina amin'ny Internet of Things dia afaka manara-maso lavitra ny tontolon'ny toeram-piantsonana karazana boaty, masontsivana miasa sy ny toetry ny fitaovana amin'ny fotoana tena izy. Araka ny asehon'ny sary 1.

Ny mpampiasa dia afaka manara-maso lavitra ny masontsivana tontolo iainana toy ny maripana sy ny hamandoan'ny boaty, fanairana setroka, ary ny fihangonan-drano ao anaty lavaka fanambaniana, ary koa ny mari-pamantarana elektrika toy ny ankehitriny, Zintin'aratra, hatetika, ary fatorana herinaratra, ary ny toeran'ny fitaovana amin'ny alàlan'ny solosaina na APP finday amin'ny fotoana rehetra. Rehefa mandeha tsy ara-dalàna na tsy mahomby ny substation, Ny rafitra fanaraha-maso dia hampandre avy hatrany ny mpiasa mifandraika amin'ny alàlan'ny fomba samihafa amin'ny APP finday, SMS sy telefaona araka ny haavon'ny fahadisoana, mba hanafoanana ny fahadisoana miafina ara-potoana sy hisorohana ny lozam-pifamoivoizana.

10kV smart box-type substation miorina amin'ny Internet of Things

Ny rafitra fanaraha-maso lavitra an'ny tobim-piantsonana smart box-type dia ahitana a "fieldbus LAN" ao anaty fitoeran-jiro karazana boaty ary a "rahona sehatra midadasika tambajotra" ivelan'ny substation-karazana boaty. Ity modely ara-drafitra ity dia azo ampiharina amin'ny famolavolana rafitra fanaraha-maso lavitra ho an'ny fitaovana famatsian-drano faharoa rafitra fanaraha-maso lavitra, rafitra fitantanana ny fandoavana herinaratra ho an'ny trano, ary rafitra fanaraha-maso lavitra ascenseur hanatsarana ny haavon'ny faharanitan-tsaina sy ny fitantanana ny fitaovana nentim-paharazana ary hampiroborobo ny fanavaozana ny indostria nentim-paharazana. Manana sanda fampiharana tsara izy io.

2. Famolavolana programa amin'ny ankapobeny

Ny famolavolan'ny tobim-pamokarana smart box-type miorina amin'ny Internet of Things dia mifototra amin'ny fandrafetana tobim-piantsonana 10kV smart box-type ao amin'ny efitranon'ny mpianatra eny amin'ny oniversite.. Ny rafitra fototra famolavolana ny 10kV intelligent boaty-karazana transformer dia mitovy amin'ny nentim-paharazana 10kV boaty-karazana transformer, ary mirona ho matotra. Ity lahatsoratra ity dia mifantoka amin'ny famolavolana marani-tsaina ny 10kV smart box-type transformer. Ity manaraka ity dia topimaso fohy momba ny votoatin'ny famolavolana ny rafitra voalohany amin'ny transformer 10kV smart box-type.

2.1 Famolavolana rafitra voalohany amin'ny substation intelligent box-type 10kV

Ny enta-mavesatry ny No. 5 Ny trano fonenan'ny mpianatra ao amin'ny oniversite dia jiro indrindra, solosaina sy ny enta-mavesatry ny rivotra vaovao. Ny trano fatoriana tsirairay dia kajy ho 8 OLONA, ny enta-jiro dia 100W, 200W ny enta-mavesatry ny solosaina mpianatra tsirairay, ary isaky ny 1.5P split-type hanger dia vao napetraka miaraka amin'ny air conditioners Ny hery dia 1.3kW, ary ny enta-mavesatry ny trano fatoriana tokana dia 3.0kW. Araka ny "Torolàlana famolavolana famatsiana herinaratra sy famatsiana herinaratra indostrialy sy sivily", ny koefisien'ny fitakiana herinaratra ao amin'ny trano fatoriana dia 0.7, ary ny hery fatorana dia 0.8.

Raha jerena ny fisondrotry ny enta-mavesatry ny herinaratra ao amin'ny trano fonenan'ny mpianatra amin'ny ho avy, ny transformer dia mila mamandrika sisiny iray, ary ny mpanova manana fahafahana 1000kVA no voafidy. Raha jerena ny vidin'ny fampiasam-bola voalohany sy ny vidin'ny fiasan'ny transformer, ary koa ny fepetra takian'ny politikam-pirenena momba ny fitsitsiana ny angovo sy ny fampihenana ny etona, Ny transformer S13-M-1000/10-0.4 voaisy tombo-kase feno fatiantoka ambany dia nofantenana ho an'ity tanjona ity..

Miorina amin'ny kajy statistika enta-mavesatra, kajy short-circuit, fanamarinana ny fahamarinan-toerana mavitrika sy ny fanamarinana ny fahamarinan-toerana mafana, ny fitaovana fototra amin'ny rafitra voalohany amin'ny transformer karazana boaty dia voafidy. Ny modely manokana sy ny mari-pamantarana ara-teknika amin'ny fitaovana fototra amin'ny rafitra voalohany dia aseho amin'ny tabilao 3, LOHA 4, LOHA 5 ary latabatra 6.

Araka ny fepetra takian'ny famolavolana ny No. 5 Fanamboarana boaty ho an'ny mpianatra trano fonenana sy ny kajy ny famolavolana rafitra voalohany, ny tena wiring diagram ny rafitra voalohany novolavolaina ny No. 5 tobim-piantsonan'ny efitranon'ny mpianatra dia aseho eo amin'ny sary 2.

endrika 2 : Ny kisarisary tariby lehibe amin'ny rafitra voalohany amin'ny substation-karazana boaty ao amin'ny efitranon'ny mpianatra ao amin'ny oniversite

2.2 Tetika famolavolana manan-tsaina amin'ny Transformer Box 10kV

Mikasa ny tsy fahampian'ny famolavolana sy ny olana misy eo amin'ny fitantanana ny fampandehanana ny tobin-tsolika nentim-paharazana 10kV karazana boaty, Ny fanalahidin'ny famahana ny olana dia ny fananganana rafitra mihidy ho an'ny fitiliana, fanaraha-maso lavitra sy fanairana ny tontolo iainana sy ny fitaovana substation marani-tsaina karazana boaty, ary ny famolavolana dia manana fanaraha-maso lavitra ny tontolo iainana miasa sy ny fitaovana elektrika Ny rafitra mpanova boaty manan-tsaina miaraka amin'ny fiasa isan-karazany dia afaka manangona sy manara-maso ny masontsivana ara-tontolo iainana toy ny fanaraha-maso ny fidirana amin'ny boaty transformer., hafanana sy hamandoana manodidina, fanairana setroka, ary ny rano ao amin'ny hady tariby, ary koa ny voltage, amin'izao fotoana izao, hery mavitrika, hery reactive, hery antonona, maripana cable, transformer transformer, sns.

Ny mari-pana amin'ny vatana sy ny famantarana fanairana entona ary ny mari-pamantarana fiasan'ny fitaovana hafa, fantson-drano lavitra, fitaovana fiarovana amin'ny microcomputer sy switch de circuit breaker.

Ny rafitra dia mampiasa fitaovana marani-tsaina sy sensor marani-tsaina miaraka amin'ny fiasan'ny fifandraisana matetika ampiasaina amin'ny tranokala indostrialy, ary mampita ny angon-drakitra voaangona amin'ny mpanara-maso eny an-kianja amin'ny alàlan'ny serasera fiara fitateram-bahoaka, ary ny mpanara-maso ny saha dia mampita ny angona amin'ny mpizara na solosaina mpampiantrano rahona amin'ny alàlan'ny maody fifandraisana tsy misy tariby na tariby. Fantaro ny asa toy ny telemetry, fanamafisam-peo lavitra sy fanaraha-maso lavitra.

Ny rafitra fanaraha-maso lavitra an'ny mpanova boaty intelligent 10kV mifototra amin'ny Internet of Things dia mampiasa fitaovana manan-tsaina sy sensor miaraka amin'ny fifandraisana nomerika roa., ary mifanaraka amin'ny fenitra RS485 bus interface sy Modbus-RTU fifandraisana protocol. Ny rafitra fanaraha-maso lavitra an'ny transformer box intelligent mifototra amin'ny Internet of Things dia misy ampahany telo: ny soson-kevitra, ny sosona fifandraisana sy ny sosona fampiharana.
* Soson-kevitra: amin'ny alàlan'ny metatra marani-tsaina isan-karazany sy sensor marani-tsaina hanangona tontolo isan-karazany, fitaovana miasa masontsivana sy ny fitaovana miasa toetry ny boaty transformer, ary ampita ny angon-drakitra amin'ny mpanara-maso ny saha amin'ny alàlan'ny bus RS485. Ny fanaraha-maso an-tsaha dia manana rafitra miasa ao anatiny ary manana fanangonana angona, Computing, asa fanodinana sy fanaraha-maso.
* Soson-tserasera: Ity sosona ity dia ny fifandraisana sy rohy amin'ny fampitana sy fifanakalozana angona, ary tompon'andraikitra amin'ny fampitana angon-drakitra roa tonta eo amin'ny sehatra rahona sy ny mpanara-maso eo an-toerana. Araka ny fepetran'ny fifandraisana marina amin'ny transformer karazana boaty, fomba fifandraisana isan-karazany toy ny tariby optika tariby, Ny Ethernet na ny GPRS tsy misy tariby dia azo voafantina handefasana angona amin'ny sehatra rahona.
*Lay fampiharana: Mamorona sy mamolavola rafitra fanaraha-maso lavitra ho an'ny mpanova karazana boaty eo amin'ny sehatra rahona, tompon'andraikitra amin'ny fandefasana, fandraisana sy fanodinana ny angona ara-tantara, fanaraha-maso lavitra ny masontsivana fiasan'ny transformer karazana boaty, ary firaketana fitehirizana sy famakafakana ny angon-drakitra momba ny hetsika. Ary mamolavola WEB sy APP finday amin'ny sehatra rahona, Ny elektrisianina miasa dia afaka manara-maso ny angon-drakitra sy ny fitaovana miasa amin'ny mpanova boaty amin'ny fotoana rehetra amin'ny alàlan'ny ordinatera na finday APP.

3. Famolavolana fitaovana rafitra

3.1 RS485 fiara fitateram-bahoaka eo an-toerana tambajotra amin'ny tranokala transformer boaty

Miaraka amin'ny fivoarana sy ny fivoaran'ny teknolojia tafiditra ary ny fampihenana ny vidiny, fitaovana fitiliana maro, Ny sensor sy actuators dia manana microprocessors naorina ho an'ny lesoka sy ny olana amin'ny fampitana vaovao amin'ny fitaovana eny an-tsaha nentim-paharazana., izay afaka mamita ny fiovam-po ADDA sy ny linearization ary ny sivana nomerika. Ampidirina ao anatin'ireo fitaovana an-tsaha nomerika ireo ny interface data fifandraisana serial, ary ny fifandraisana an-tariby roa tonta eo amin'ny fitaovana an-tsaha dia azo tanterahina amin'ny alàlan'ny fampiasana protocole fifandraisana mahazatra.

Tambajotran'ny fiara fitateram-bahoaka indostrialy indrindra amin'izao fotoana izao.

Ny iray amin'ireo fanalahidin'ny famolavolana ny rafitra fanaraha-maso lavitra ho an'ny mpanova karazana boaty marani-tsaina dia ny fifantenana fitaovana marani-tsaina sy sensor miaraka amin'ny fiasa nomerika roa mifandray., ary handray ny interface tsara sy ny fifandraisana amin'ny fiara fitateram-bahoaka. Manomboka amin'ny fanaon'ny injeniera amin'ny famolavolana fanovana karazana boaty marani-tsaina 10kV ao amin'ny No. 5 efitranon'ny mpianatra, ny RS485 bus sy Modbus-RTU protocole fifandraisana amin'ny ankapobeny tohanan'ny marani-tsaina sensor no voafidy.

Araka ny kisary wiring fototra ny rafitra fototra ny boaty-transformer ao amin'ny efitranon'ny mpianatra ao amin'ny oniversite sy ny rafitra sakana kisary ny 10kV manan-tsaina boaty-transformer rafitra fanaraha-maso lavitra., Ny famolavolana fitaovana rafitra dia mandray ny fanaraha-maso ny saha-transformer ho fototra, ary ahitana fitaovana fiarovana microcomputer mitambatra, metatra tambajotra manan-tsaina sy hery mihetsiketsika marani-tsaina Fitaovana rafitra faharoa toy ny compensator, ary sensor sensor momba ny tontolo iainana toy ny mari-pana sy hamandoana setroka sensor, PT100 mari-pana sensor sy ny rano intrusion sensor dia mamorona ny RS485 fiara fitateram-bahoaka eo an-toerana tambajotra ny boaty-to-boaty fanovana toerana.. Ny RS485 bisy eo an-toerana tambajotra rafitra diagram ny boaty transformer dia aseho amin'ny sary 4.

RS485 fiara fitateram-bahoaka eo an-toerana rafitra tambajotra sarin'ny boaty-karazana toerana fanovana

(1) RS485 serasera serasera

Ny fomba fifandraisana amin'ny bus RS485 dia maodely master-slave, ary ny fitaovana master dia mifidy ny fitaovana andevo tsirairay ho an'ny fifandraisana, ary ny tambajotra tokana amin'ny teboka maromaro dia azo apetraka mba hamoronana rafitra mizara. Ny interface RS485 dia fampiasa be mpampiasa serial interface tsara, ary ny interface RS485 dia manana ireto toetra manaraka ireto.
* Ireo singa mifandraika amin'ny RS485.

RS485 fifandraisana interface tsara mampiasa fomba fifindran'ny differential, ary manana fitambaran'ny mpamily voalanjalanja sy mpandray differential, ary mampiasa ny fahasamihafan'ny voltase amin'ny tendrony roa amin'ny tariby mba handefasana famantarana, izay mampitombo be ny fahafahana manohitra ny fitsabahana mahazatra sy ny fitsabahana manohitra ny tabataba.
* Ny fiara fitateram-bahoaka RS485 dia manana tahan'ny fifindran'ny avo sy halavirana lavitra. Ny halaviran'ny fampitana ambony indrindra dia eo ho eo 1200 metatra, ary ny tahan'ny fampitana ambony indrindra dia 10Mbps; ny tahan'ny fifindrany dia mifanohitra amin'ny halaviran'ny fifindrana, ary ny halaviran'ny fampitana ambony indrindra dia azo tratrarina rehefa latsaky ny 20kbps ny tahan'ny.
* Manohana nodes maro. Amin'ny ankapobeny, Ny loop bus RS485 dia afaka manohana ara-teorika 247 nodes fitaovana.

(2) Modbus-RTU protocol fifandraisana serial

Ny protocol Modbus dia ampiharina amin'ny tambajotran'ny bus indostrialy. Amin'ny alàlan'ny protocol, Ny fifandraisana angon-drakitra dia azo atao eo anelanelan'ny mpanara-maso sy ny fitaovana an-tsaha. Ny fitaovana novokarin'ny mpanamboatra samihafa dia afaka mamorona rafitra fanaraha-maso tambajotra indostrialy manaraka ny protocol iraisana. Ny protocol dia manana rafitra master-slave, node master iray ao amin'ny tambajotra, ary ny hafa dia nodes andevo, ary ny node andevo tsirairay dia manana adiresy fitaovana tokana.

Ao amin'ny tambajotra serial bus, manomboka baiko ny node master, ary ny andevo rehetra dia handray ny baiko. Ny baiko Modbus dia ahitana ny adiresin'ny fitaovana andevo izay manatanteraka ny baiko, ary ny fitaovana andevo notendren'ny fitaovana lehibe dia mamaly aloha ary avy eo dia manatanteraka ny baiko. Misy checksum ao amin'ny baiko Modbus mba hahazoana antoka fa tsy misy simba ny baiko tonga. Ny baiko Modbus dia afaka manoro ny RTU hanova ny sandan'ny rejisitra, mamaky na mifehy ny seranan-tsambo I/O, ary baiko ny fitaovana hamerina ny angona fisoratana anarana iray na maromaro.

Modbus dia misy ASCII, RTU sy TCP karazana hafatra telo. Fomba fifindran'ny ASCII, Fanamarihan'ny orinasa LRC, fahavitan'ny fampitana ambany, fa intuitive, tsotra sy mora debug. RTU fomba fifindran'ny, mampiasa CRC check, fampandehanana avo lenta, somary sarotra kokoa noho ny ASCII. Amin'ny ankapobeny, raha kely ny habetsaky ny angona ampitaina, azonao atao ny mandinika ny fampiasana ny protocol ASCII; raha toa ka somary lehibe ny habetsaky ny angona ampitaina, tsara kokoa ny mampiasa ny protocol RTU. Izany no antony, Ny fitaovana manan-tsaina sy ny sensor an'ity rafitra ity dia manaiky ny fomba fifandraisana Modbus-RTU amin'ny fomba mitovy.

3.2 Famolavolana Hardware an'ny Mpanara-maso ny Sahan'ny Transformer Box

Ny fanaraha-maso ny sahan'ny transformer boaty dia misy rafitra napetraka. Ny rafitra napetraka dia mifototra amin'ny fampiharana, azo amboarina ny logiciel sy hardware, ary mahatsapa ny automatique fitaovana, fahiratan-tsaina, ary asa fanaraha-maso lavitra. Izy io dia ahitana microprocessors tafiditra indrindra, fitaovana mifandraika, rafitra fandidiana tafiditra, ary rafitra rindrambaiko fampiharana.

(1) STM32 microprocessor rafitra kely indrindra

Ny rafitra faran'izay kely indrindra amin'ny microprocessor embedded dia misy microprocessor embedded, reset circuit sy debugging circuit. Ny fizaran'ny famantaranandro dia manome ny famantarana famantaranandro ivelany ilaina, ny reset circuit dia manome fanjakana voalohany mitambatra, ary ny faritra debug dia manome interface tsara ho an'ny fampidinana sy debugging ny programa.
* Safidy microprocessor tafiditra. Araka ny fepetra takian'ny 10kV intelligent box transformer rafitra fanaraha-maso lavitra ho an'ny fanatanterahana ny fanaraha-maso eo an-toerana, Ity rafitra ity dia misafidy ny STM32F103ZET6 chip ho microprocessor fototra an'ny mpanara-maso eo an-toerana. Ireo singa mifandraika amin'ny STM32F103ZET6, MCU dia manana fidirana ambony, fanjifana herinaratra ambany, ary lafo vidy fampisehoana. Mety amin'ny fepetra fampiharana isan-karazany amin'ny sehatry ny fitsaboana indostrialy, ary afaka mahafeno ny fepetra takiana amin'ny fahazoana angon-drakitra sy fanodinana amin'ny fotoana tena izy amin'ity rafitra ity.
* Circuit oscillator kristaly. Ny fizaran-tany oscillator kristaly dia manome pulso matetika amin'ny microprocessor mba hahatonga ny microprocessor miasa ara-dalàna.. Ny microprocessor STM32 dia manana oscillator kristaly roa, ny oscillator kristaly 8MHz dia manome famantaranandro haingam-pandeha ivelany, ary ny oscillator kristaly 32.768KHz dia manome famantaranandro haingam-pandeha ivelany ivelany.

* Avereno ny circuit. Ny asan'ny microprocessor reset circuit dia ny mamerina ny rafitra. Rehefa tsy mahomby ny rafitra, tsindrio ny bokotra reset hamerenana ny fitaovana. ankapobeny, ny reset circuit dia mampiasa mari-pamantarana ambany kokoa hanombohana.

(2) Famolavolana ny faritra misy herinaratra

Ny rafitra dia mifidy famatsiana herinaratra ivelany DC miaraka amin'ny 12V naoty (2ny), ary misafidy DC 5V (2ny) adaptatera herinaratra miaraka amin'ny interface USB mba hanomezana herinaratra ho an'ny mpanara-maso ny saha. Ny famatsiana herinaratra 12V DC dia mifandray amin'ny birao fanaraha-maso, ary ny famatsiana herinaratra DC 12V dia midina mba hahazoana famatsiana herinaratra DC 5V amin'ny alàlan'ny maody nidina LM2596S. Ny volt 5V avy eo dia mandalo amin'ny chip regulator AMS1117-3.3V mba hahazoana volt 3.3V mba hanomezana hery ny chip STM32.. Ny sarin'ny famatsiana herinaratra LM2596S sy AMS1117-3.3V dia aseho amin'ny sary 8.

(3) RS485 interface tsara amin'ny TTL module

Ny interface RS485 amin'ny TTL module dia mahatsapa ny fiovam-po roa sy ny fifandraisana amin'ny famantarana RS485 sy ny famantarana TTL, fa tsy maintsy atao mifandimby ny famantarana, ary tsy azo tanterahina amin'ny lafiny roa miaraka. Ny fitaovana an-tsaha rehetra dia mampiasa ity maody ity mba hifandraisana amin'ny microcontroller, ary ny diagram wiring dia aseho amin'ny sary 9.

Wiring Diagram ny TFT-LCD sy STM32 MCU - endrika 9

(4) Module fampisehoana LCD

Satria ny mpanara-maso an-toerana ny rafitra fanaraha-maso lavitra karazana boaty dia mila mampiseho isa sy tarehintsoratra maro, Ny fampisehoana kristaly ranoka TFT-LCD 2.8-inch dia nofantenana ho modely fampisehoana, ary misy controller ILI9341 ao anatiny. Diniho ny STM32 dia afaka mifandray amin'ny ILI9341 amin'ny alàlan'ny interface SPI, 8080 interface tsara na RGB interface tsara. Mba hahazoana ny tahan'ny famelomana haingana kokoa, TFT-LCD mampiasa 8080 parallel data bus interface. Ny STM32 dia mamoaka angon-drakitra mankany amin'ny fitadidiana mpanara-maso ILI9341 amin'ny alàlan'ny maodely FSMC fahatsiarovana miovaova.

(5) Module fanairana feo

Rehefa hitan'ny microprocessor STM32 fa misy tsy fahatomombanana na hadisoana amin'ny angon-drakitra fiasan'ny mpanova boaty, dia handefa hafatra any amin'ny seranan-tsambo serial ary hanomboka fanairana feo. Ny maody fanairana feo dia mifidy ny chip feo mahazatra SYN6288, ary alefa ho azy ny fampahafantarana fanairana feo araka ny fandaharana voarindra. Ny rafitra dia mampiasa kaody GB2312, izay mety amin'ny fifanakalozam-baovao amin'ny fanodinana ny endri-tsoratra Shinoa sy ny fifandraisana amin'ny endri-tsoratra Shinoa. Ny SYN6288 koa dia mahafantatra tsara ny isa, fotoana sy daty, ary singa fandrefesana fampiasa matetika.

(6) Relay Module

Ny mpanara-maso an-tsaha dia mifidy vondrona 2-fomba optocoupler fitokana-monina Modules mba hifehy ny fanokafana sy ny fanakatonana ny DC 12V lakolosy fanairana sy ny mpankafy., ary ny 220V AC solid state relay azo voafantina araka ny hery famatsiana karazana sy ny herin'ny boaty-karazana exhaust mpankafy. Ny maodelin'ny circuit relay tsirairay dia manana fifandraisana misokatra sy mihidy mahazatra, ary koa ny famantarana ny sata LED; ny circuit relay tsirairay dia mitoka-monina amin'ny optocoupler, ary misy diode freewheeling mba hamoahana ny voltase induced ny fampitana sy hiarovana ny faritra teo aloha. Rehefa mihoatra ny isan-karazany ny mari-pana ambient ny mpanova boaty, ny controller on-site dia mamoaka avo lenta, ary ny relay mitokana optocoupler iray dia miasa hampandeha ny fantson-drano mba hampangatsiaka; rehefa misy lesoka lehibe toy ny fifantohana setroka tafahoatra, Ny mpanara-maso dia mitondra fampitaovana mitoka-monina optocoupler hafa hampifandray ny lakolosy fanairana dia mandefa fanairana eo an-toerana. Ho an'ny kisary fitsipika miasa amin'ny relay sy ny kisary fifandraisana eo amin'ny maodely relay sy ny chip STM32, azafady mifandraisa amin'ny mpanamboatra ary alefaso ny fangatahana.

(7) Module serasera

Araka ny fepetra takiana amin'ny rafitra fanaraha-maso lavitra 10kV boaty intelligent transformer, ny fifandraisana misy eo amin'ny transformer box intelligent sy ny rahona dia misafidy ny fomba fifandraisana tsy misy tariby GPRS miaraka amin'ny vidin'ny fifamoivoizana ambany. Gizwits firmware GPRS module.
*Gizwits firmware GPRS module (G510_GAgent firmware). Ity module ity dia programa fampiharana mandeha amin'ny modules serasera isan-karazany, manome asa toy ny fampitana rahona sy angon-drakitra fitaovana amin'ny lafiny roa, ny fanamafisana ny fitaovana ao amin'ny tambajotra, fahitana sy mamatotra, ary ny fanavaozana ny programa. Ny kisary fizaran-tany eo anelanelan'ny maody GPRS sy ny mpanara-maso lehibe dia azo alaina amin'ny fifandraisana amin'ny mpanamboatra.

*Ampahany GPRS-GA6. Ity module ity dia afaka mahatsapa ny fampitana ny feo, hafatra fohy sy angon-drakitra miaraka amin'ny fanjifana herinaratra ambany. Mety amin'ny fepetra famolavolana isan-karazany amin'ny fampiharana M2M, indrindra ho an'ny famolavolana vokatra compact. Faharoa, Ny protocole fifandraisana dia mampiasa ny fifindran'ny fiara fitateram-bahoaka serial UART, mampiasa baiko AT manara-penitra mba hifehezana ny maody, ary misafidy ny tahan'ny baud amin'ny 115200bps. Contact ny IoT mpanamboatra ho an'ny sarin'ny circuit circuit amin'ny module GPRS-GA6 sy ny microcontroller STM32.

3.3 Microcomputer fitaovana fiarovana feno

Araka ny famaritana ny famolavolana ny fiarovana transformer hery (GB/T 50062-2008), 10Ny mpanova kV matetika dia mila mametraka fiarovana mahery vaika amin'ny fe-potoana. Ny fitaovana fiarovana microcomputer dia manana ny fiarovana, fandrefesana sy fanaraha-maso ny transformer sy ny tsipika, ary koa ny asan'ny fanangonam-baovao, fanaraha-maso sy fanaraha-maso ny rafitra, ary manana fahatsapana sy azo itokisana ambony.

Araka ny fepetra takian'ny fanovana boaty intelligent 10kV ao amin'ny efitranon'ny mpianatra, ny Ankerui AM3-I amin'izao fotoana izao-karazana microcomputer fitaovana fiarovana feno amin'ny RS485 asa fifandraisana no voafidy, miaraka amin'ny IA, IB, I C, UA, UB, UC, t, Q, Fr sy fandrefesana Parameter elektrika hafa, 8-fantsona famandrihana switch ivelany, ary ny fiatoana lavitra fanaraha-maso fanokafana sy fanakatonana ary asa hafa. Ny kisary terminal wiring amin'ny fitaovana fiarovana microcomputer AM3-I dia toy izao manaraka izao:

Wiring terminal diagram ny AM3-I microcomputer fiarovana fitaovana

3.4. Smart tambajotra metatra

Ny metatra tambajotra marani-tsaina dia ampiasaina hamantarana ireo mari-pamantarana elektrika toy ny amin'izao fotoana izao, Volavolan-tsarimihetsika sy tanjaky ny faritra fitsinjarana herinaratra ambany, ary koa ny sata fanokafana sy fanakatonana ny switch mitoka-monina sy ny fiatoana. Araka ny fepetra takiana amin'ny rafitra faharoa amin'ny mpanova boaty marani-tsaina 10kV, Ankerui ACR intelligent network meter miaraka amin'ny fiasa fifandraisana RS485 no voafantina, ary ny wiring diagram an'ny ACR intelligent network meter sy ambany-voltage transformer ankehitriny sy ny wiring diagram ny switch input sy output dia voafidy.

ACR smart network meter transformer amin'izao fotoana izao sy ny fidiran'ny nomerika sy ny diagram wiring

ACR smart network meter dia mampiasa ny protocol Modbus-RTU, izay afaka mandrefy sy manangona masontsivana herinaratra. Ny fiasan'ny fampidirana switch dia afaka mamantatra ny toetry ny fifindran'ny switch mitokana sy ny fiatoana, ary ny fiasan'ny relay dia afaka mamadika sy mamono ny fiatoana. Ny metatra tambajotra intelligent ACR dia manana drafitra iraisana ho an'ny latabatra adiresin'ny fifandraisana, izay afaka mahatsapa ny asa telo lavitra ny telemetry, fanamafisam-peo lavitra sy fanaraha-maso lavitra.

(1) AD fiovam-po sy kajy ny AC analog famantarana

ny 3 famantarana ny voltase phase sy 3 famantarana ankehitriny (famantarana output transformer ankehitriny) nangonina mivantana avy amin'ny metatra tambajotra marani-tsaina ACR dia habe analogue avokoa, izay mila avadika ho famantarana nomerika izay azon'ny CPU ho fantatry ny fanodinana angona. VOALOHANY, ny 3 phase voltages ny 220V sy 3 ny analogs amin'izao fotoana izao dia ovaina ho famantarana ambany-voltage amin'ny alàlan'ny converter, ary avadika ho voltase avelan'ny AD converter amin'ny alalan'ny bolts forming loop; , niova ho famantarana nomerika nataon'ny AD ary ampidirina amin'ny CPU. Ny sarin'ny santionany sy ny fizotry ny fiovam-po AD amin'ny habetsahan'ny AC analog dia azo alaina amin'ny alàlan'ny fifandraisana amin'ny mpanamboatra..

* Fiovam-bolan'ny Analog sy fanivanana ambany. Ny asan'ny circuit for voltage dia ny mitoka-monina sy manova ny herinaratra. ankapobeny, ny AD converter dia mitaky ny famantarana fampidirana ho ± 5V sy ± 10V, noho izany dia azo faritana ny tahan'ny fiovan'ny mpanova malefaka. Ny sivana ambany-pass dia mizara ho sivana passive sy sivana mavitrika. Ny sivana mavitrika dia ahitana capacitors, resistors sy Integrated Operational amplifier, izay manamafy ny famantarana rehefa sivana. Ny sivana passive ihany no manana asa fanivanana fa tsy misy asa fanamafisam-peo.
* Analog signal sampling. Tokony hanaraka ny théorem sampling nataon'i Shannon ny dingan'ny sampling, izany hoe, ny fatran'ny santionany dia tsy tokony ho latsaky ny 2 avoakan'ny matetika indrindra amin'ny famantarana fampidiran-dra. Haingana be ny fizotran'ny santionany. Nahatratra ny haavon'ny nanosecond ny santionany AD converter ankehitriny, raha ny vanim-potoan'ny santionany amin'ny fitaovana mandeha ho azy rafitra hery dia eo amin'ny ambaratonga millisecond, noho izany dia afaka mizara mpanova AD iray ny voltora sy ny famantarana ankehitriny amin'ireo tadivavarana enina, fa ny sampling circuit Tsy maintsy misy fitaovana santionany-ary-hazona sy ny multiplexer switch.
* AD fiovam-po. Ny mpanova AD dia misy tombantombana misesy, manontolo, Ny fisiana ara-, fampitahana parallèle, ary VFC converter-fréquence. Ny mpanova AD misesy dia maneho ny hafainganam-pandeha sy ny fahitsiana ao amin'ny ADC, ary manana fanapahan-kevitra fiovam-po ambony kokoa amin'ny tahan'ny fiovam-po ambony kokoa.

(2) Algorithm fampidirana sanda tsy misy tsingerina antsasaky ny habetsahan'ny herinaratra sinusoidal

Ny fanalahidin'ny algorithm rindrambaiko dia ny fanatsarana ny fahitsiana sy ny hafainganam-pandehan'ny algorithm. Ny fanalahidin'ny algorithm sampling AC an'ny metatra marani-tsaina dia ny famahana ny fomba kajy ny amplitude na ny sanda mahomby amin'ny famantarana sampling sinusoidal araka ny sandany eo noho eo amin'ny famantarana sinusoidal.. Ny algorithm fampiasa matetika indrindra ho an'ny habetsan'ny sine dia ny algorithm fampidirana ny sanda tanteraka amin'ny antsasaky ny tsingerina. Ny fitsipiky ny algorithm fampidirana sanda tsy misy tsingerina amin'ny antsasaky ny sanda dia ny hoe ny fitambaran'ny sanda tanteraka amin'ny habetsahan'ny sinema amin'ny antsasaky ny tsingerina rehetra dia S tsy miova., ary tsy misy ifandraisany amin'ny zoro fanombohana integral ny sanda tsy miova S . Ny algorithm fampidirana sanda tanteraka amin'ny antsasaky ny tsingerina mifototra amin'ny modelin'ny asa sine dia aseho amin'ny sary 19.

Algorithm amin'ny fampidirana sanda tanteraka amin'ny antsasaky ny tsingerina mifototra amin'ny maodely fiasan'ny sine

Ny fitenenana amin'ny kajy ny sanda mahomby amin'ny ankehitriny amin'ny alalan'ny fampiasana ny antsasaky ny tsingerina tanteraka sanda integral algorithm dia aseho amin'ny sary etsy ambany:

Ao amin'ny formula, S dia maneho ny fitambaran'ny sanda tanteraka ao anatin'ny antsasaky ny tsingerina; Izaho dia maneho ny sanda mahomby amin'ny ankehitriny; i dia maneho ny sandan'ny ankehitriny; w dia maneho ny hafainganam-pandeha angular; T dia maneho ny tsingerin'ny herinaratra AC; f dia maneho ny fatran'ny herinaratra AC; N dia maneho ny isan'ny santionany ao anatin'ny tsingerina iray ; Ny Ts dia maneho ny vanim-potoana fanaovana santionany.

3.5 RS485 mari-pana sy hamandoana setroka sensor

Raha heverina fa mety misy leakage ny tsipika famatsiana herinaratra ao amin'ny transformer karazana boaty, be loatra, short-circuit sy ny fifandonana tafahoatra, izay mety hiteraka afo, ary mety hiteraka afo ny tsy fahombiazan'ny transformer asitrika menaka solika. Ary noho izany, ilaina ny mametraka setroka setroka ao amin'ny boaty-karazana transformer ho an'ny afo detector ny boaty-karazana transformer. Mba hahitana aloha ny mety ho tsy fahombiazana. Mba hiantohana ny fahamarinan'ny fandrefesana sy hampihenana ny vidiny amin'ny fotoana iray ihany, RS485 maripana, hamandoana sy setroka telo-in-iray sensor dia ampiasaina hamantarana ny mari-pana, hamandoana sy ny setroka fifantohana ao amin`ny boaty transformer. ny sensor mari-pana sy hamandoana mampiasa ny probe SHT30. Fisondrotana eo an-toerana sy fitsabahan'ny pulse. Ny sensor dia manana 4 tariby: MENA, mainty, MAVO, ary maitso. Fa ny fomba manokana wiring ny mari-pana sy ny hamandoana setroka sensor, azafady mifandraisa amin'ny mpanamboatra IoT.

Ny metatra marani-tsaina sy ny sensor natao tamin'ity rafitra ity dia manaiky ny protocol Modbus-RTU, izay afaka mifandray azo antoka ao anatin'ny salan'isa feno baud amin'ny 1200-115200. Ny tahan'ny baud amin'ny metatra marani-tsaina sy ny sensor dia napetraka amin'ny 9600bps. Ny endrika fampitana angon-drakitra sy ny endrika fiovam-po amin'ny sensor dia toy izao manaraka izao:
format frame fanontaniana angona sensor. Ny sensor dia manaraka ny protocol Modbus-RTU mahazatra, ary ny famakiana sensor dia voatahiry ao amin'ny rejisitra fitahirizana, ary ny code function dia 04. Ny solosaina ambony dia mamaky ny format frame fanadihadiana angona sensor, ary ny format frame fanadihadiana angon-drakitra momba ny solosaina ambany kokoa.

3.6 PT100 temperature transmitter - fitsipiky ny fiasan'ny RTD PT100 - fitsipika miasa ny mari-pana sensor

PT100 temperature transmitter dia ampiasaina hamantarana ny hafanan'ny vatana, tariby avo lenta sy ambany tariby mari-pana, mety amin'ny toerana indostrialy isan-karazany. Transformer dia hamokatra fatiantoka mandritra ny fandidiana, indrindra fa very vy sy very varahina, antsoina koa hoe fatiantoka fototra sy fahaverezan'ny entana. Ny fahaverezan'ny varahina dia miovaova amin'ny enta-mavesatra ary mifanaraka amin'ny efamira amin'ny enta-mavesatra. Toy izao manaraka izao ny fomba kajy fatiantoka Transformer:

Ao amin'ny formula, Ny P0 dia maneho ny herin'ny mpanova amin'ny asa tsy misy entana amin'ny volavolan-dalàna; I1 sy I2 dia maneho ny tsipika avo lenta amin'izao fotoana izao ary ny tsipika ambany ambany; Ny R1 sy R2 dia maneho ny fanoherana avo lenta sy ny fanoherana ambany.

Ny fampitana mari-pana PT100 dia tafiditra amin'ny interface bus RS485, ary azo ampifandraisina amin'ny émetteur maripana tsirairay 4 PT100 maripana sensor.

3.7 Ny fitsipiky ny fiasan'ny rano immersion transmitter

Noho ny ambany ny haavon'ny rano ao amin'ny lavaka fanorenan'ny boaty, matetika misy rano miangona ao amin'ny hady tariby sy ny lavaka fototra aorian'ny oram-be, ary misy ny loza mety hitranga amin'ny fahatapahan'ny tariby, ka ilaina ny fanaraha-maso tsy ara-dalàna sy ny drainage. Amin'ity famolavolana ity, ny sensor asitrika rano dia ampiasaina hamantarana ny fivondronan'ny rano ao amin'ny lavaka fanambanin'ny boaty substructure. Ny sensor asitrika rano dia mampihatra ny fitsipiky ny fampitana rano, ary mampiasa electrodes hamantarana raha misy rano. Misafidiana mpitsikilo rano asitrika karazana fifandraisana miaraka amin'ny fiasa fifandraisana RS485. Ny fitsipiky ny fiasan'ny detector asitrika rano dia aseho amin'ny sary 23.

4. Famolavolana rindrambaiko rafitra

Ny famolavolana rindrambaiko rafitra dia misy ampahany roa: the field bus LAN software design of the box-type transformer and the remote monitoring system design of the box-type transformer based on the Gizwits cloud platform. Ny fitaovana fiarovana mitambatra microcomputer, Ny metatra tambajotra marani-tsaina sy ny sensor marani-tsaina ao amin'ny fiara fitateram-bahoaka eo an-toerana ny tambajotran'ny mpanova boaty dia nampiditra rindrambaiko fampiharana, noho izany ny famolavolana programa rindrambaiko amin'ny fanaraha-maso ny sahan'ny mpanova boaty ihany no ilaina.

4.1 Famolavolana rindrambaiko fanaraha-maso an-tsaha ho an'ny transformer karazana boaty

Ny fanaraha-maso ny sahan'ny transformer boaty dia rafitra napetraka, ary ny rafitra rindrambaiko dia ahitana programa fampiharana, API, embedded operating system sy BSP (fonosana fanohanana board). Araka ny toetra mampiavaka ny masontsivana maro, asa maro sy fepetra takiana amin'ny fotoana tena izy nangonin'ny mpanara-maso ny sahan'ny mpanova karazana boaty 10kV., ny μC/OS-Ⅲ dia nampidirina ny rafitra fiasana amin'ny fotoana tena izy, izay ampiasaina betsaka amin'ny fampandrosoana ny vokatra ara-barotra sy ny fikarohana fampianarana, no voafidy. μC/OS-Ⅲ dia mihevitra ny asa ho vondrona kely indrindra, ary ny asa rehetra dia tsy mila miraharaha ny fomba fitantanana manokana ny loharanon-karena, izay voafaritry ny rafitra miasa.

4.2 Famolavolana programa rindrambaiko momba ny fanaraha-maso an-tsaha ny transformer karazana boaty

Ny famolavolana rafitra rindrambaiko manontolo dia mifototra amin'ny rafitra zaraina ahitana fitaovana manan-tsaina, Sela Mpandray Hafanana, mpanara-maso ny saha sy ny sehatra rahona, ary ny famolavolana sy ny fampandrosoana ny rindrambaiko fampiharana dia tanterahina. Fandefasana data sy fifanakalozana, ny mpanara-maso eny an-toerana sy ny mpizara rahona Gizwits dia mampiasa ny protocol communication Gizwits ao amin'ny firmware GPRS ho an'ny fampitana sy fifanakalozana data. Ny tabilaon'ny fikorianan'ny programa lehibe amin'ny rindrambaiko fampiharana an'ny mpanova karazana boaty.

*Programa fototra rindrambaiko. VOALOHANY, manomboka ny ampahany rehetra amin'ny rafitra, toy ny GPIO, seranan-tsambo serial, famantaranandro, fitantanana fahatsiarovana, Sns, ary mamorona asa ao amin'ny μC/OS-Ⅲ. STM32 dia manao ny fahazoana sy ny fanodinana angon-drakitra sensor, ary mandefa fampahalalana marina amin'ny fampisehoana LCD. Mandritra izany fotoana izany, Ny STM32 dia mandefa baiko AT amin'ny mody GPRS-G510, mifanakalo angona, mifandray amin'ny sehatra rahona Gizwits amin'ny alàlan'ny protocol LwM2M, ary mitsara raha toa ka mifandray tsara amin'ny mpizara rahona Gizwits ny maody fifandraisana GPRS. Raha mahomby ny fifandraisana, atao ny fandefasana angon-drakitra. Avy eo, tsarao raha lehibe noho ny tokonam-baravarana napetraka ny angon-drakitra voarindra.
Raha toa ka tsy fahombiazana madinidinika ny substation boaty, alefaso any amin'ny APP finday amin'ny alàlan'ny sehatra rahona ny fampahalalana angona; raha tsy fahombiazana ankapobeny, alefaso amin'ny APP finday amin'ny alàlan'ny sehatra rahona ny fampahalalana fanairana data, ary manomboka ny GPRS-GA6 fifandraisana Module mba handefa ny fanairana vaovao amin'ny alalan'ny finday SMS; raha Raha tena lesoka, ny fampahalalana fanairana data dia halefa any amin'ny APP finday amin'ny alàlan'ny sehatra rahona, ary ny Module fifandraisana GPRS-GA6 dia havitrika handefa ny fampahalalana fanairana amin'ny alàlan'ny hafatra an-telefaona finday ary hiantso ireo mpiasa mifandraika amin'izany..