PLC在异步电机智能保护数据采集电路中的应用
摘 要：本文对PLC在异步电机智能保护数据采集电路中的应用进行分析，基于芯片TMS320LF2407A，对数据采集的采样模块、人机接口模块、时钟晶振模块以及总线通信模块等模块进行了设计。
关键词：TMS320LF2407A;采样;人机接口;总线通信
1芯片TMS320LF2407A简介
数字信号处理已经发展了20多年，最初仅在信号处理领域内应用。近年来，随着半导体技术的发展，其高速运算能力使很多复杂的控制算法和功能得以实现，同时将实时处理能力和控制器的外设功能集于一身，在控制领域内也得到很好的应用。數字控制系统克服了模拟控制系统电路功能单一、控制精度不高的缺点，它抗干扰能力强，可靠性高，可实现复杂控制，增强了控制的灵活性。
2数据采集模块
2.1模拟量的采样
模拟量的采样是通过电压互感器和电流互感器采集三相电流、三相电压和零序电流，并经过信号调理后由I/O接口送至DSP芯片内的A/D转换电路再进行模数转换，DSP芯片对转换结果进行处理和计算，得到三相电压、电流的有效值、有功功率、无功功率以及功率因数，与整定值比较运算，判断电机是否处于不正常的运行状态，并执行相应的控制指令，实现对电动机的保护。
（1）电压和电流调理电路
下面以三相四线制供电系统为例说明如何将电网电压、电流经二次电压互感器、电流互感器调理并抬高为0～3.3VAC之间的电压信号的。
因为电网电压、电流是交流信号，根据LF2407A内置ADC模块的特点，在作A/D转换时，希望被转换的信号是单极性的，所以经过电压互感器、电流互感器变换后的交流电压还要被抬高，变到0～3.3V范围内。
以A相电压为例，电网A相电压首先经一次互感器和二次互感器，变换后的电压为双极性交流电压信号。再经过RC低通滤波，滤除高次谐波，并通过电压跟随器保持电压。最后经过电平抬升电路和放大电路以及稳压电路将双极性交流电压信号调理为0”3.3V的单极性电压信号，正好满足DSP的A/D转换模块要求的电压转换范围：0～3.3V。
（2）频率测量电路
由于采样周期与电网中的频率有关，而电网中的频率又是变化的，为了实现采样的整分割，必须跟踪电网中的频率信号。频率的测量是通过采集两个电压周期信号上升沿之间的时间差来实现的。电压波形经过零电压比较器产生方波，送入TMS320LF2407的捕获定时器引脚CAP1进行上升沿捕获，采用定时/计数器1作为时间基准。
2.2人机接口模块
（1）键盘设计
TMS320L...
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