thba型智能空气断路器试验台及热脱扣机构的自动调整沈祖冀（天津师范大学，天津300202）为空气断路器出厂快速检验和自动调整空气断路器热脱扣机构二部分，全部运用了微机的巡回检测和实时控制技术文章主要讨论用单片机控制步进电机，从而调整空气断路器的热脱扣机构的方法。
与我们先前研制的单片机控制的大功率交流稳流电源有机地组合起来，成为智能性较高的智能试验台。它可以替代进口设备：空气断路器；热脱扣；单片机；步进电机空气断路器（俗称空气开关）广泛地应有于工矿企业、机关院校、商店和住宅因为它具有较好的过载和短路保护功能，逐步地替代了刀闸开关和保险丝。为了保证产品的质量，无论是出厂试验还是型式试验都要进行长延时热脱扣试验。试验目的是考核产品的热效应，即过载保护性能为提高生产效率需要用额定电流的几倍的试验电流和多工位地试验，这就对试验台提出了新要求空气断路器的热脱扣机构一般由双金属片组成，当电流通过时，由于电流的热效应导致双金属片弯曲变形若通过的电流超出允许范围，即会带动机械联动机构，使空气断路器的触点断开，也就是开关脱扣，实现过载保护。
试验台总体功能分为空气断路器出厂快速检验和自动调整空气断路器热脱扣机构二部分，本系统设有功能有开关，分快速检验与自动调整热脱扣器二挡系统复位后，根据开关的位置分别进入各自的程序。
试验台和智能稳流源人机对话键盘另外，若使单片机的串联队列模块qsm与ibm-pc机连接，可与上位机通讯，由系统机统一管理试验台。此设备是全自动和高智能的。
2出厂快速检验在进行出厂快速检验前，空气断路器的热脱扣器已经粗调完毕，在出厂包装前做快速测试以检验热脱扣特性是否符合要求其过程是这样的：给定一测试电流，并且要求在测试过程中无论外界电网电压变化还是负载电阻变化，测试电流必须保持稳定这就需要用交流稳流源供电用上述方法检测断路器的热脱扣时间，以便断定脱扣时间过短，脱扣时间正常，还是脱扣时间过长三种情况分别给出不同信号显示，比如：脱扣时间过短用白灯显示；脱扣时间正常用绿灯显示；脱扣时间过长用红灯显示。因为脱扣时间过长有可能是该工位的热脱扣器本身有故障，所以当到了设定时间后就需要自动切除该工位的试验电流，以免通电时间过长损坏空气断路器。
脱扣时间正常的即可出厂。脱扣时间不正常，则热脱扣器调整不合格或损坏，尚需重新调整或修理。
试验台有4-10个工位，每工位都有相应的计时器，用来显示脱扣时间。这个时间可用各种方法获得。
我们采用方法是：试验开始由稳流源给出试验电流，每工位用交流接触器短接，而交流接触器的电阻很小，所以在工位上的电压降几乎为零当投入空气开关时，断开交流接触器，电流流入空气断路器。然而因为空气断路器的电阻也不大，电压降仍接近零。当某工位空气开关脱扣，电路断开时；该工位的电阻为无穷大，稳流源的输出电压全部作用此工位上此电压足以使中间继电器吸合，再带动交流接触器吸合短接此工位，串联回路接通试验继续进行简言之，当交流接触器吸合时，停止计时；当交流接触器释放时，开始计时。利用交流接触器的常开辅助触点产生ttl高低电平，如，以此来等待单片机的巡回检测，断定空气断路器的热21硬件的组成下面以4工位试验台为例说明输入输出接口的情况因为每个工位都有相应的计时器，每个计时器又需4只数码管led来显示4位数，所以只能用硬件译码静态显示器mc14495它只需要输入4位二进制数，即能直接显示bcd码它可以显示0-f我们只要显示0-9即可。每一工位的时间参数显示必须是定时的，然而又是分时的刷新每一工位需要驱动三只指示灯及一只为自动断开空气断路器的中间继电器单片机的键盘与显示组成了人机对话窗口，可显示各种参数和设置各种参数这些参数除每工位断路器的对应脱扣时间外，还有：过短正常、过长脱扣时间范围；多长时间脱扣器不动作就自动切断该工位的试验电流等等。
2软件设计总体组成：主程序功能是完成单片机的初始化扫描功能开关并转入相应的程序、扫描键盘和完成显示任务、等待中断断，10ms就是时间基准在中断处理程序中巡回检测每工位的情况，更新每一工位的检测时间，点亮对应指示灯，并对断开测试是电流与否作出决策软件框图如3自动调整空气断路器热脱扣机构的实现这部分功能是这样的：首先由稳流源给出固定测试电流，当快到应脱扣时间时，步进电机开始预动作，准备调整空气断路器的脱扣调节螺丝，并要求在空气断路器脱扣时间允许范围内调整好脱扣调节螺丝，使空气断路刚好脱扣，不允许有过调显然这部分的关键是控制好步进电机，使步进电机运行速度平稳，高精度定位、高步进分辨率和小步距角。总之控制步进电机的好坏，决定了此功能的成功与否。步进电控制电路框图如所示步进电机控制电路原理图在这个电路中，脉冲信号的频率f受主控制器的控制。分配器将脉冲信号转换为加在绕组上的脉冲序列，驱动电路把脉冲序列信号进行功率放大，以提供足够的功率驱动电路吸光电耦合，使步进电机与微机光电隔离mc68322单片机的cpu是先进的32位处理器。它由系统集成模块sim串行队列模块qsm、静态存储器ram（2kb）和时间处理单元tpu组成这些模块通过内部总线（imb）连接起来时间处理单元tpu是*有特色的功能模块，它可以通过编程处理与时间有关的各种操作。实际上，tpu模块本身也是一个16位的微控制器，含有许多功能电路，可完成多种功能tpu可以半独立于cpu以外执行与时间有关的操作而不需要cpu干预当然，这个16位的微控制器对用户来说只是半透明，不能直接任意编程控制，必须通过cpu对其间接控制才能改变固有的功能由于tpu在处理与时间有关的操作方面具有卓越的性能，因此将其用于步进电机控制不仅可以大大降低cpu的负担，而且许多功能可以通过编程实现，使用非常方便。
3.1硬件电路设计步进电机电路原理图在这个电路中，tpu模块通过内部模块总线（imb）与mc68332的其它模块相连，实现模块之间的双向通信，驱动电路实现光电隔离，并且有功率放大和过电流保护功能。步进电机采用110byc404为4相电机，步距角为0.75/1.5=我们控制它双四拍整步运行，所以步距角为0.75=步进电机的旋转速度、转动方向和加减速控制均由tpu通过编程控制，驱动脉冲由tup自动生成tpu有16个输出通道，这些通道具有独立的硬件电路，可分时接受执行单元的服务。
每个四相的步进电机需要4个tpu通道控制，所以每个tpu模块可以控制4台4相的步进电机。
3.2软件设计tpu程序框。2.1运行方式控制：在用tpu控制步进电机的情况下，只要通过编程改变pin-control（引脚控制）参数寄存器（对应地址分别为：ffff42 ffff72）及channelcontrol（通道控制）参数寄存器（参对应地址分别为：ffff40ffff50ffff60ffff70）的数据，就可以改变运行方式。我们采用的是双四拍整步运行方式，其对应4个pincontrol参数分别为9999cccc6666及3333其对应的4个channelcontol参数分别为81818282应用十分方便3.2.2步进速度和加减速控制：步进电机起动时要有一个加速过程，而当步进电机停止时，则必须有一个减速过程否则会由于惯性而造成过冲。由tpu控制步电机速度，可改变stepcntl0（步进速度控制0）和stepcntl1（步进速度控制1）两个参数进行控制。
这两个参数位于**个从通道的参数寄存器中，在本系统其地址分别是ffff54ffff56；另一个控制步进电机速度的途径为改变mc68332的时钟频率，这个系统时钟也可以通过编程改变步进电机的速率（加减速的快慢）由主通道中的step-ratecnt（步进速率控制），其地址是主通道中的*后一个地址。在本系统中，step-rate cnt的地址为ffff4a，其取值范围ie可以根据情况设置4结束语此设备两种功能实现的前提是精度高，正弦波失真小，响应时间快的高性能稳流源供电我们研制的稳流源性能指标是：输出电流稳定精度优于±1%，正弦波总失真度小于5%（电源本身失真小于2%，加上电网失真左右，所以总失真度为小于5%），响应时间小于40ms对出厂快整速检验断路器功能部分，用单片机和led组成多个计时器相对比一般的试验中每工位需一只计时器再用可编程控制器实现如上的功能，成本低，可靠性高。这种设备的检测速度快，时间显示正确，生产效率高势，由其tpu模块控制步进电机有独特的优点：编程方便，速度速率运行方式都可以编程控制。并且能够在线地根据需要随时调整，因此应用非常方便tpu可以同时控制多个步进电机此系统还可以利用mc68332的串连队列模块qsm与ibm-pc机串行接口连接，实现同上位机通讯，由系统机来控制管理多台试验设备
商用厨房设备主要有十大类：灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备。
商用厨房设备：
灶台灶具类设备有：食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、（二、四、六、八、十头）煲仔炉、煲仔炉、海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒锅、万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有：蒸包炉、煮面炉（桶）、烤箱、电饼铛、醒发箱、搅拌机、和面机、压面机、面条机、包子机、馒头机、饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有：单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机、油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台（车）等。
存储置物类设备有：储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有：保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
制冷设备有：冷库、单门冰箱、双门冰箱、四门冰箱、六门冰箱、工作台冰箱、制冰机、饮料展示柜、菜品展示柜、冷饮机等。
食品加工设备有切菜机、洗菜机、去根机、去皮机、切片机、绞肉机、锯骨机、豆浆机、豆腐机、咖啡机等。
厨房排烟设备有排烟风机、油烟净化器、排烟管道、油网烟罩、风机控制箱等。
其他商用厨房设备：传菜梯（升降梯、餐梯）、热水器、开水器、净水器（净水处理设备）、高压花洒龙头、冲地水龙头、食堂污碟输送带、餐厨垃圾处理设备、收残车（台）、收残台、等。
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