Xem mẫu
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
các ch ng trình BIOS, ng i l p trình ng d ng không c n ph i hi u t m
các b ph n vào/ra d li u trong r le làm vi c nh th nào mà ch c n bi t
chúng có th làm c gì. Khi ph n c ng c a r le c nâng c p, ch c n thay
i các ch ng trình BIOS kèm theo mà không c n ng ch m n các ch ng
trình ng d ng. i u này cho phép các ph n m m ng d ng có th t n t i lâu
dài không ph thu c vào s phát tri n c a ph n c ng.
Các ch ng trình vào/ra c s này cho phép i u khi n các b ph n sau:
các u vào tr ng thái s , các u ra thao tác s , các c ng song song và tu n t ,
màn hình, bàn phím, các èn LED, các u vào t ng t vv…
2.2.1.3/ Ch ng trình a nhi m
ây là ch ng trình cho phép b VXL có th th c hi n ng th i vài ch c
n ng ng d ng theo th i gian th c. Nó ho t ng b ng cách cho phép ng i l p
trình ng d ng phân chia ch ng trình ng d ng thành các v nh riêng bi t.
M i nhi m v này c gán m t th t u tiên. Ch ng trình a nhi m ch cho
phép th c hi n m t nhi m v trong m t th i i m, các nhi m v khác c
kích ho t khi nó c nh trong các b nh theo tr t t hàng n u không th
th c thi chúng ngay l p t c. Các nhi m v có thú t u tiên cao h n s c
th c hi n tr c các nhi m v có th t u tiên th p h n. Vi c phân chia các
ch ng trình ng d ng nh v y cho phép bi n hóa các ch c n ng b o v s n có
trong r le các ch làm vi c khác nhau.
2.2.1.4/ Các ch ng trình ph c v cho l p trình ng d ng
ây là ch ng trình ph n m m c s d ng trong giai o n phát tri n
các ph n m m ng d ng dùng trong r le. ó có th là ch ng trình g r i
(dubugging) s d ng khi ng t ngu n ho c ang ch y ch ng trình ng d ng
ki m tra và thay i n i dung các b nh và các c ng vào/ra, các thanh ghi c ng
nh các b c th c hi n ch ng trình.
2.2.2/ Ch ng trình ph n m m ng d ng
Ch ng trình ph n m m ng d ng c s d ng ph thu c vào ch c n ng
b ov c cài t trong r le. r le làm vi c có hi u qu , ch ng trình quy
nh chi ti t thao tác c a các linh ki n ph n c ng trong m i ch làm vi c
khác nhau nh : X lý s li u t ng t , s li u s , t ng tác v i ng i s dông,
vào ra thông tin, ra quy t nh thao tác, ng b th i gian, thông tin liên l c
tu n t .
B vi x lý th c hi n ch ng trình ng d ng theo 2 cách:
• Cách 1: Ch y các ch ng trình ng d ng l n l t theo trình t th i gian
14
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
• Cách 2: Cho phép kh i ng ch ng trình ng d ng nào ó khi b Vi x
lý nh n c thông tin t bên ngoài. Khi ó nó d ng các ho t ng khác
c a r le th c hi n ch ng trình ng d ng phù h p v i thông tin bên
ngoài ó, sau ó quay l i th c hi n các thao tác còn d dang . Ph ng
pháp này g i là ph ng pháp ng t (Interrupt).
2.2.2.1/ Ph n m m ng d ng c a b vi x lý trong ch kh i ng
Ph n m m này th c hi n các thao tác sau:
- c thông tin tr ng thái trong EEPROM ho c NVRAM. N u các c nh
báo ch a c lo i tr trong l n làm vi c tr c thì chúng c ph c h i
và hi n th m t tr c r le.
- T t c các giá tr tc ab ov c nh trong EEPROM c rà soát
l i xem có trong mi n làm vi c cho phép không. N u giá tr t ngoài
mi n làm vi c thì tín hi u c nh báo s c phát ra. Các giá tr h p lý
s c t i t EEPROM vào trong mi n làm vi c c a b nh RAM.
- B vi x lý kh i ng các ng h th i gian, các b i u khi n ng t và
vào/ra cùng các bi n d li u.
2.2.2.2/ X lý d li u t ng t
Các tín hi u t ng t u vào nh dòng và áp c l y m u r i chuy n
thành giá tr s . K t qu thu c l u tr trong b m. B vi x lý ti n hành
l c các giá tr s theo các thu t toán (nh b l c Furicie r i r c ho c l y o
hàm) xác nh nhanh biên và pha c a tín hi u có ích. Trong m t s r le
tc thu th p thông tin cao, ng i ta s d ng riêng m t b vi x lý th c
hi n thao tác này kèm theo ch ng trình ph n m m ph c v nó.
2.2.2.3/ X lý tín hi u s .
Các tín hi u s u vào tr ng thái c ki m tra liên t c theo chu k
dài ng n khác nhau tùy theo tính c p thi t c a t ng lo i thông tin.
Ví d nh tín hi u c t liên ng ph i c c p nh p trong m t vài chu k
l y m u, các tín hi u khác nh gi i tr ho c ng b th i gian có th i lâu h n.
B vi x lý th ng xuyên ki m tra s ng b c a các b ph n trong r le
và gi a r le v i thi t b ngo i vi. Các tín hi u l i ng truy n c ng cc p
nh t ra tín hi u thông báo c n thi t.
Các tín hi u i u khi n c a r le u ra c b vi x lý liên t c quét t i
trong vòng m t ho c hai chu k l y m u. Khi b s c , tín hi u i u khi n c a
b vi x lý thay i trong th i gian r t ng n, các r le u ra s kh i ng i
báo tín hi u ho c i c t ng dây.
15
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
2.2.2.4/ Thông tin liên l c.
Vi c trao i tín hi u v i thi t b ngo i vi qua c ng tu n t ho c song
song c th c hi n thông qua các giao th c.
Trong các r le có yêu c u nghiêm ng t v ch t l ng thông tin nh r le
so l ch thì ôi khi ng i ta s d ng riêng m t b vi x lý cho ch c n ng thông
tin liên l c, kèm theo ó là m t ph n m m ph c v b vi x lý này.
ph c t p c a ph n m m thông tin liên l c l i ph thu c vào c ng thông
tin c ch n (song song hay tu n t ), mã thông tin hay giao th c thông tin và
các ch c n ng ph tr kèm theo. Nó bao g m các thao tác l p và truy n gói
thông tin, nh n, kh ng nh và tách các thông tin có ích.
Các thao tác này c ki m soát ch t ch theo t a th i gian s d ng
ng h riêng c a r le hay tín hi u ng b t bên ngoài g i t i.
2.2.2.5/ Ch c n ng b o v .
Ch c n ng b o v c a r le c xây d ng thành các ch ng trình con v i
các bi n u vào là các giá tr t c a b o v , k t qu o l ng ho c tr ng thái
lôgic c a các tham s trung gian là hàm c a các bi n o l ng u vào và cu i
cùng là các tr ng thái lôgic u ra c a các ch c n ng b o v khác.
Khi ch c n ng b o v c kích ho t, các bi n u vào c a nó c ng c
kích ho t theo và c n p vào các a ch c nh trong b nh RAM. Ph n
m m ch c n ng b o v th c ch t là thu t toán làm vi c theo quy trình cho
tr c.
Các giá tr bi n u vào, bi n trung gian và k t qu logic u ra c a các
ch c n ng b o v s c l u gi trong các b nh và có th hi n th ra màn
hình hay truy n i xa t i trung tâm i u ng ì s d ng phân tích ánh
giá tình hình làm vi c c a r le.
2.2.2.6/ o l ng và b n ghi s ki n.
o l ng là m t trong nh ng nhi m v c a b vi x lý thông tin tu n t .
B ph n này s c p nh p thông tin v h th ng i n theo chu k l y m u fs =
50.N nh m m c ích phát hi n s c .
K t qu o l ng và tính toán nh n cs c l u tr trong b nh
RAM. Theo chu k ch m h n (th ng kho ng 1s) thì m t vài trong các thông
s này s c t i vào b nh c a màn hình.
Khi kích ho t ch c n ng o l ng c a r le, ph n m m i u khi n s hi n
th n i dung c a b nh màn hình theo a ch c ch n. ó có th là giá tr
dòng, áp, dòng t ng 3 pha, góc l ch pha, công su t vv… theo giá tr t c th i hay
16
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
hi u d ng. Các thông s này s liên t c thay i b ng cách xóa giá tr c và
n p thêm giá tr m i nh t vào.
B n ghi các s ki n l u tr t i các DRAM có ngu n nuôi riêng cho phép
l u gi thông tin ngay c khi m t ngu n cung c p. B n ghi có hai lo i:
• Lo i th 1: Li t kê v n t t các s ki n do r le ghi c theo trình t th i
gian theo nguyên t c l n l t (FIFO). Tùy theo t ng lo i r le mà s l ng
s ki n nh có th lên t i 40 ho c h n. Các s ki n x y ra lâu s b xóa
khi s ki n m i c ghi vào, sao cho s l ng s ki n nh c là không
i. Các thông tin ây có th là d ng s c , th i gian, a i m vv.....
• Lo i b n ghi s ki n th 2: Cho phép ghi l i thông tin t m h n v s
ki n v a di n ra. i u ki n th c hi n b n ghi này là r le th c hi n thao
tác óng ho c c t máy c t, trong m t vài r le thì i u ki n th c hi n b n
ghi có th do ng i s d ng t ra. Khi i u ki n này c th c hi n,
ph n m m i u khi n s t i toàn b thông tin chi ti t v h th ng i n
nh dòng, áp vv... vào khu v c nh b n v ng h n nh NVRAM t i ây có
th l u tr các thông tin s nh s kích ho t c a các ph n t lôgic trong
b o v . Khác v i lo i b n ghi th 1 có th quan sát trên màn hình c a
r le thì lo i b n ghi th 2 này c n ph i có ch ng trình ph n m m ph
tr bên ngoài s d ng mµn h×nh máy vi tính v th ho c hi n th
thông tin.
Ví d nh r le kho ng cách SEL-321 s d ng ph n m m SELPOT, r le
quá dòng 7SJ512 hay r le kho ng cách 7SA511 c a Siemens, s d ng ph n
m m DIGSI. Vi c giao ti p v i màn hình c thông qua c ng tu n t t
phía tr c r le.
3/ C¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ®Çu ra
3.1/ §Çu vµo t−¬ng tù
Tïy theo tõng øng dông mµ sè l−îng ®Çu vµo t−¬ng tù cña r¬le cã thÓ thay ®æi.
§èi víi r¬le dßng, ®Çu vµo th−êng lµ 3 dßng pha (3 ®Çu vµo vµ 3 ®Çu ra)
hoÆc cã khi lµ hiÖu c¸c dßng pha cã ®Çu vµo vµ ®Çu ra cho dßng thø tù kh«ng.
Dßng nµy cã thÓ lÊy tõ dßng tæng cña 3 dßng thø cÊp c¸c biÕn dßng pha (BI)
hoÆc tõ cuén thø cÊp cña biÕn dßng thø tù kh«ng (TTK). §èi víi r¬le ¸p, ®Çu vµo
th−êng lµ 3 ¸p pha hoÆc hiÕm h¬n lµ ¸p d©y (3 ®Çu vµo vµ 3 ®Çu ra) hoÆc ®«i khi
cã ®Çu ra cho ¸p thø tù kh«ng (TTK) nèi tíi cuén thø cÊp tam gi¸c cña biÕn ®iÖn
¸p (BU) 3 pha 5 trô.
17
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
§èi víi c¸c r¬le dïng c¶ ¸p lÉn dßng nh− r¬le kho¶ng c¸ch cã thÓ cã tÊt c¶
c¸c ®Çu vµo nh− trªn (8 ®Çu vµo).
C¸c gi¸ trÞ ®Þnh møc cña BU, BI ®−îc sö dông t¹i c¸c ®Çu vµo t−¬ng tù cÇn
ph¶i ®−îc cµi ®Æt trong bé nhí cña r¬le.
C¸c ®Çu vµo t−¬ng tù ®−îc nèi tíi c¸c cuén biÕn dßng hoÆc biÕn ¸p trung
gian ®Çu vµo ®Æt bªn trong r¬le. C¸c bé biÕn ®æi nµy ngoµi nhiÖm vô lµm phï
h p c¸c gi¸ trÞ t−¬ng tù cho m¹ch tÝn hiÖu tiÕp theo mµ cßn cã chøc n¨ng ng¨n
c¸ch vÒ mÆt vËt lý gi÷a ®Çu vµo vµ m¹ch bªn trong r¬le ®Ó b¶o vÖ phÇn ®iÖn cã
c«ng suÊt thÊp.
3.2/ §Çu vµo sè.
§Çu vµo sè hay con gäi lµ ®Çu vµo tr¹ng th¸i, cung cÊp th«ng tin vÒ tr¹ng
th¸i lµm viÖc cña hÖ thèng ®iÖn. C¸c ®Çu vµo nµy cã thÓ chia lµm 3 lo¹i vµ thay
®æi tïy theo tõng r¬le b¶o vÖ.
• Th«ng tin do ®èi t−îng b¶o vÖ cung cÊp nh− m¸y c¾t, dao tiÕp ®Êt ë tr¹ng
th¸i ®ãng, më (do tiÕp ®iÓm phô cung cÊp) MC kh«ng lµm viÖc vv…
• Th«ng tin do c¸c b¶o vÖ cung cÊp nh− b¶o vÖ khÝ cña m¸y biÕn ¸p (b¶o vÖ
Bucholz) c¶nh b¸o hay t¸c ®éng, tÝn hiÖu khãa hay cho phÐp trong s¬ ®å
c¾t liªn ®éng, tÝn hiÖu c¾t trùc tiÕp tõ b¶o vÖ cÊp d−íi vv…
• TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ xa cña ng−êi sö dông nh− gi¶i trõ c¸c c¶nh b¸o,
gi¶i trõ r¬le, ®iÒu khiÓn ®ãng, c¾t m¸y c¾t, lÊy th«ng tin nhËt ký lµm viÖc
cña R¬le vµ b¶n ghi c¸c sù kiÖn vv…
TÝn hiÖu ®Çu vµo th−êng lµ tÝn hiÖu ¸p ®−îc lÊy tõ nguån phô mét chiÒu
(Uphô). Nguån nµy cã thÓ lµ nguån 1 chiÒu nu«i r¬le hoÆc ®iÖn ¸p cã c¸c gi¸ trÞ
®Þnh møc nh− sau: 24, 30, 60, 110, 220 V. Th«ng th−êng mét r¬le ®−îc chÕ t¹o
cã kh¶ n¨ng lµm viÖc víi nhiÒu ®iÖn ¸p tÝn hiÖu ë ®Çu vµo sè kh¸c nhau. ViÖc
chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p lµm viÖc ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸c cÇu nh¶y (Jumper) hay ®Ó
nguyªn hoÆc c¾t c¸c d©y nèi t¹i mét vµi vÞ trÝ trªn b¶n m¹ch thiÕt bÞ.
VÒ mÆt cÊu t¹o, s¬ ®å m¹ch tÝn hiÖu ®Çu vµo th−êng lµ c¸c bé c¸ch ly lµm
viÖc theo 2 nguyªn t¾c kh¸c nhau cã t¸c dông b¶o vÖ thiÕt bÞ chèng sù cè bªn
ngoµi.
18
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
• Bé c¸ch ly ®Çu vµo sö dông Comparator cã s¬ ®å nh− h×nh 1 - 2
H×nh 1 - 2: Bé c¸ch ly ®Çu vµo sö dông Comparator
Nã sö dông khuÕch ®¹i thuËt to¸n víi tæng trë ®Çu vµo lín. TÝn hiÖu ®Çu ra
cña bé Comparator khi ®iÖn ¸p tÝn hiÖu lín h¬n Ung−ìng.
Ta cã: Ud= Ung−ìng-Uphô nªn:
Khi Ud>0 tøc lµ Ung−ìng>Uphô suy ra Ura=Vsat.
Khi Ud
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
3.3/ §Çu ra sè.
C¸c tÝn hiÖu ®Çu ra sè cã thÓ ph©n biÖt theo 4 nhãm:
• Nhãm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn.
Nã ®−îc ®ãng, c¾t m¹ch bëi c¸c r¬le ®Çu ra th−êng sö dông r¬le cã tiÕp
®iÓm lµm phÇn tö thao t¸c ®Çu ra. §iÑn ¸p lµm viÖc cña chóng th−êng lµ dßng
mét chiÒu d−íi 24V. TiÕp ®iÓm cã kh¶ n¨ng lµm viÖc víi dßng c¾t lín.
TiÕp ®iÓm ®iÒu khiÓn th−êng cã c«ng suÊt c¾t vµ dßng lµm viÖc lín h¬n
tiÕp ®iÓm b¸o hiÖu. §«i khi ®Ó t¨ng ®é tin cËy thao t¸c ng−êi ta sö dông c¸c cÆp
tiÕp ®iÓm kÐp m¾c song song ®Ó gi¶m kh¶ n¨ng tiÕp ®iÓm bÞ hë khi khÐp m¹ch.
Trªn h×nh 1- 4 giíi thiÖu s¬ ®å lµm viÖc cã kÕt hîp gi÷a ®Çu vµo vµ ®Çu ra
sè víi cuén ®iÒu khiÓn m¸y c¾t.
H×nh 1- 4: S¬ ®å lµm viÖc kÕt hîp gi÷a ®Çu vµo/®Çu ra sè cña r¬le sè
Khi MC më, cuén c¾t bÞ khãa bëi tiÕp ®iÓm phô 2 cña MC. TiÕp ®iÓm phô
3 ®ãng th× ®Çu vµo sè “MC më” nhËn ®−îc tÝn hiÖu ®iÖn ¸p.
Khi tiÕp ®iÓm R¬le ®Çu ra “§ãng MC” khÐp m¹ch, cuén ®ãng C§ cã ®iÖn
tiÕp ®iÓm phô MC sÏ khãa cuén ®ãng vµ ®−a cuén c¾t CC vµo t×nh tr¹ng s½n sµng
lµm viÖc. §iÖn ¸p biÕn mÊt ë ®Çu vµo I2, ®ång thêi ë ®Çu vµo I1 th«ng b¸o tr¹ng
th¸i “MC ®ãng”.
20
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
• Nhãm c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn.
Còng sö dông c¸c r¬le cã tiÕp ®iÓm ®Ó ®i b¸o tÝn hiÖu b»ng ®Ìn, cßi vv…
• Nhãm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®Ìn LED
Trªn mÆt tr−íc cña r¬le th«ng b¸o c¸c th«ng tin c¬ b¶n nhÊt vÒ t×nh tr¹ng
lµm viÖc cña r¬le. C¸c tÝn hiÖu nµy kh«ng sö dông tiÕp ®iÓm ®Çu ra v× ®iÖn ¸p
lµm viÖc cña ®Ìn LED rÊt bÐ (
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
§ã lµ c¸c biÕn dßng, biÕn ¸p ®Çu vµo. Trªn h×nh 1-5 Lµ s¬ ®å khèi c¸c
BU,BI víi c¸c bé biÕn ®æi ®Çu vµo.
R: §ãng vai trß lµ bé loc dßng. Trong nhiÒu tr−êng hîp ng−êi ta cã thÓ
kh«ng sö dông biÕn dßng vµ biÕn ¸p TTK mµ dïng biÕn dßng pha m¾c theo s¬
®å h×nh sao vµ c¸c biÕn ®iÖn ¸p pha m¾c theo s¬ ®å tam gi¸c hë.
4.2/ C¸c bé läc s¬ bé vµ khuÕch ®¹i.
TÝn hiÖu ®Çu ra cña c¸c bé biÕn ®æi tÝn hiÖu ®Çu vµo th«ng qua c¸c bé läc
tÇn sè thÊp. Chøc n¨ng cña bé läc nµy lµ cho dßng ®iÖn tÇn sè thÊp ®i qua mµ
biªn ®é kh«ng bÞ suy gi¶m, ®ång thêi lµm gi¶m m¹nh dßng ®iÖn ë tÇn sè cao.
C¸c bé läc nµy th−êng cã kiÓu L - C .
TÝn hiÖu ®Çu ra cña bé biÕn ®æi tÝn hiÖu ch−a thÓ phï hîp ngay víi gi¸ trÞ
®Çu vµo cña bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù - sè. V× vËy ng−êi ta th−êng dïng c¸c bé
biÕn ®æi vµ khuÕch tÝn hiÖu dßng, ¸p thµnh gi¸ trÞ phï hîp. Trong r¬le sè th× bé
khuÕch ®¹it h−êng dïng lµ khuÕch ®¹i thuËt to¸n.
4.3/ Bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù-sè (ADC).
Trong ADC, tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ liªn tôc, tÝn hiÖu sè m· hãa ë ®Çu ra lµ rêi
r¹c. Sù chuyÓn ®æi AD ®ßi hái ph¶i lÊy mÉu víi tÝn hiÖu t−¬ng tù ë ®Çu vµo ë
nh÷ng thêi ®iÓm quy ®Þnh. Sau ®ã chuyÓn c¸c gi¸ trÞ mÉu ®ã thµnh sè l−îng ®Çu
ra. V× vËy, quy tr×nh chuyÓn ®æi AD nãi chung gåm 4 b−íc: lÊy mÉu, nhí mÉu,
l−îng tö hãa vµ m· hãa thµnh c¬ sè 2.
Tõ 8 gi¸ trÞ vµ ¸p ®Çu vµo ( Ia, Ib, Ic, Io vµ Ua, Ub, Uc, Uo) khi qua bé biÕn
®æi t¹o ra 11 tÝn hiÖu liªn tôc ( Ia, Ib, Ic, Io vµ Ua, Ub, Uc, Uo, Uab, Ubc, Uca). Chóng
®−îc trÝch vµ gi÷ mÉu víi tÇn sè N kho¶ng tõ 8, 12, 16 lÇn trong 1 chu kú 20 ms
tïy tõng r¬ le.
VÝ dô: R¬le so lÖch N = 8
R¬le kho¶ng c¸ch SEL - 231 N = 16
Bé ADC th−êng cã 12 bite trong ®ã cã 11 bite d÷ liÖu vµ 1 bite dÊu
22
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
H×nh 1- 6: Bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù sè nhiÒu d¶i ®o
V× tÝn hiÖu ®Çu vµo biÕn thiªn rÊt lín (Dßng Inm cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ 100 lÇn
dßng ®Þnh møc) nªn ng−êi ta ph¶i sö dông bé ADC 2 d¶i ®o, d¶i ®o víi dßng nhá
vµ d¶i ®o víi dßng lín. ViÖc chuyÓn d¶i ®o nµy cã thÓ ®−îc thùc hiÖn theo 2
ph−¬ng ph¸p lµ ph−¬ng ph¸p phÇn mÒm hoÆc ph−¬ng ph¸p phÇn cøng.
Trªn h×nh 1 - 6 tr×nh bµy s¬ ®å chuyÓn d¶i ®o b»ng ph−¬ng ph¸p phÇn
cøng, khi tÝn hiÖu ®Çu vµo lín (v−ît qu¸ 3,125 lÇn I®m) c¸c bit ®Çu ra sè cña bé
chuyÓn ®æi bÞ trµn, bé chuyÓn ®æi sÏ ph¸t tÝn hiÖu cê b¸o ®Ó chuyÓn m¹ch trÝch
vµ gi÷ mÉu SH sang lµm viÖc víi d¶i ®o míi b»ng c¸ch thay ®æi hÖ sè khuyÕch
®¹i cña m¹ch. Khi ®ã mçi bit c¬ sè 2 cña bé ADC sÏ cã gi¸ trÞ gÊp 32 lÇn gi¸ trÞ
trong chÕ ®é d¶i ®o thÊp.
Trong mét sè r¬le sè do tèc ®é thu thËp th«ng tin nhanh, ng−êi ta ph¶i
trang bÞ mét bé vi xö lý vµ bé nhí riªng cã c«ng suÊt lín ®Ó ®iÒu khiÓn vµi bé
ADC.
5/ C¸c bé läc sè.
TÝn hiÖu rêi r¹c nhËn ®−îc ë ®Çu ra cña bé chuyÓn ®æi tiÕp tôc ®−îc xû lý ®Ó
sö dông cho c¸c øng dông thuËt to¸n tiÕp theo. Còng gièng nh− bé läc t−¬ng tù,
c¸c bé läc sè còng cã thÓ chia thµnh c¸c nhãm sau.
• Läc tÇn sè thÊp.
• Läc d¶i.
23
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
• Läc tÇn sè cao.
• Läc lo¹i bá mét d¶i tÇn sè nµo ®ã (läc ch¾n).
Cã 3 chØ tiªu c¬ b¶n ®Ó ®¸nh gi¸ ho¹t ®éng cña mét bé läc sè trong c¸c
øng dông b¶o vÖ vµ ®iÒu khiÓn.
TruyÒn c¸c thµnh phÇn cÇn thiÕt cña tÝn hiÖu víi ®é chÝnh x¸c tháa ®¸ng
vµ lo¹i bá cã hiÖu qu¶ tÊt c¶ c¸c nhiÔu.
TÝn hiÖu ®Çu ra nhanh chãng æn ®Þnh khi tÝn hiÖu ®Çu vµo thay ®æi m¹nh.
Sö dông tèi thiÓu c¸c kh¶ n¨ng cña hÖ thèng nh− tÝnh to¸n lµ Ýt nhÊt .
§¸ng tiÕc lµ c¸c yªu cÇu trªn l¹i m©u thuÉn víi nhau vµ mçi bé läc ®Òu
ph¶i hßa hîp chóng
6/ Bé nguån dïng cho r¬le sè.
Ngoµi tÝn hiÖu lÊy tõ BI, BU ®Ó cho r¬le sè lµm viÖc ®−îc nã ph¶i ®−îc
cÊp nguån tõ bªn ngoµi. Nguån nµy th−êng lµ nguån mét chiÒu cÊp tõ ¾cquy
hoÆc tõ bé chuyÓn ®æi xoay chiÒu - mét chiÒu (AC/DC). Trong r¬le sè nguån
mét chiÒu th−êng cã ®iÖn ¸p sau: 24, 30, 48, 60, 110, 220V.
Trong r¬le sè cã bé chuyÓn ®æi mét chiÒu - mét chiÒu (DC/DC) sö dông
®iÖn ¸p mét chiÒu cao ë ®Çu vµo ®Ó t¹o ra c¸c ®iÖn ¸p thÊp h¬n ë ®Çu ra phôc vô
cho c¸c môc ®Ých kh¸c nhau nh− nu«i vi m¹ch sè, bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n, ®iÒu
khiÓn cuén ®ãng, c¾t cña r¬le ®Çu ra. Møc ®iÖn ¸p th−êng sö dông lµ 5, 12, 15
vµ 24V.
Trªn h×nh 1- 7 giíi thiÖu s¬ ®å khèi cña bé nguån DC/DC dïng cho r¬le
b¶o vÖ.
H×nh 1-7: Bé nguån mét chiÒu DC/DC cña R¬le sè
24
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
Ng−êi ta cho ®iÖn ¸p ®Çu vµo Eb cã mét gi¸ trÞ d· nªu ë trªn. Nhê cã bé
läc cao tÇn Hf-ft vµ bé läc ®Çu vµo ft, c¸c thµnh phÇn chu kú bÞ lo¹i bá. TiÕp ®iÓm
®iÖn tö SW ®−îc ®ãng më tïy theo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn lÊy tõ bé biÕn ®iÖu theo
®é réng xung Mn. M¹ch ¸p ®Çu ra lµm viÖc theo chÕ ®é ph©n chia thêi gian mçi
cÊp ¸p sÏ lÇn l−ît ®−îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ng−ìng, ë ®©y m¹ch ng−ìng Sn bao
gåm ®ièt æn ¸p vµ ®iÖn trë so s¸nh, ¸p sai lÖch so víi gi¸ trÞ ng−ìng sÏ ®−îc bé
Mn biÕn ®æi thµnh ®é réng xung. Bé t¹o xung/chia tÇn Os/Di t¹o tÝn hiÖu ®iÒu
khiÓn sÏ më tiÕp ®iÓm ®iÖn tö l©u hay chãng tïy thuéc vµo ¸p vi sai. Nhê cã
m¹ch ph¶n håi ©m t¹i s¬ ®å tæng hîp ¸p In, ¸p nµy ®−¬c ®iÒu chØnh vÒ kh«ng, khi
®ã ®iÖn ¸p ra sÏ ®¹t b»ng gi¸ trÞ ng−ìng vµ ®−îc bé khuÕch ®¹i ®Çu ra OP khuÕch
®¹i c«ng suÊt vµ gi÷ l¹i trªn c¸c tô ¸p ®Çu ra.
§iÖn ¸p ®Çu ra 6.6 V vµ ± 19.5 V ®−îc c¸c vi m¹ch æn ¸p7805, 7815 vµ
7915 ®−a vÒ ®iÖn ¸p 5 V, 15 V ®Ó ®i nu«i c¸c vi m¹ch sè vµ t−¬ng tù. §iÖn ¸p 24
V ®−îc ®−a th¼ng ®Õn cuén ®ãng c¾t cña r¬le ®Çu ra. §Ó c¸c bé æn ¸p lµm viÖc
tèt, c¸c ®iÖn ¸p ra cña bé chuyÓn ®æi DC/DC ph¶i cao h¬n mét chót so víi ®iÖn
¸p ®Þnh møc cña c¸c vi m¹ch æn ¸p. NÕu v× nguyªn nh©n nµo ®ã ®iÖn ¸p ®Çu ra bÞ
suy gi¶m, bé ph¸t hiÖn gi¶m ¸p Uvm sÏ ph¸t tÝn hiÖu c¶nh b¸o.
7/ Cæng vµo ra th«ng tin tuÇn tù.
¦u ®iÓm næi bËt cña r¬le sè lµ nã cã kh¶ n¨ng trao ®æi th«ng tin víi thiÕt
bÞ ë xa. Chøc n¨ng nµy ®−îc thùc hiÖn th«ng qua gi¾c c¾m ch÷ D cã 9 hoÆc 25
ch©n ®Æt ë mÆt tr−íc hay mÆt sau cña r¬le.
§ã chÝnh lµ c¸c cæng vµo ra th«ng tin tuÇn tù ®−îc nèi tíi bé giao diÖn
vµo/ra th«ng tin sè. Bé giao diÖn nµy cã nh÷ng chøc n¨ng sau:
• Phèi hîp gi÷a bé phËn truyÒn th«ng tind¹ng song song bªn trong r¬le sè
víi bé phËn truyÒn th«ng tin tuÇn tù ë bªn ngoµi.
• §ång bé vÒ mÆt thêi gian gi÷a phÇn thu vµ phÇn ph¸t. B×nh th−êng c¸c bé
thu vµ ph¸t thuéc c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau nªn th«ng tin trong chóng®−îc
truyÒn víi tèc ®é kh¸c nhau. V× vËy ph¶i ®ång bé hãa chÕ ®é lµm viÖc cña
hai phÝa vÒ mÆt thêi gian.
• Phèi hîp vÒ møc ®iÖn ¸p vµ m· sè cña tÝn hiÖu ®−îc truyÒn.
25
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46
§Ó c¸c thiÕt bÞ thu ph¸t cã thÓ lµm viÖc cã hiÖu qu¶ vµ kh«ng gÆp r¾c rèi
khi lµm viÖc phèi hîp, tõ l©u ng−êi ta ®· ®Æt ra tiªu chuÈn cho c¸c cæng vµo ra
tÝn hiÖu tuÇn tù trong c¸c thiÕt bÞ sè. §ã lµ tiªu chuÈn RS-232C, víi gi¾c c¾m ch÷
D dao ®éng tõ 4 ®Õn 37 ch©n (4, 9, 15, 25, 37 ch©n). Trong c¸c r¬le sè th−êng
dïng lo¹i gi¾c c¾m 9 ch©n vµ lo¹i 25 ch©n.
ChuÈn RS-232 quy ®Þnh møc ¸p, tèc ®é truyÒn vµ chøc n¨ng cña c¸c ch©n
cña gi¾c. §Ó truyÒn tÝn hiÖu xa h¬n vµ nèi tíi nhiÒu thiÕt bÞ ®Çu cuèi h¬n ng−êi
ta dïng chuÈn RS-485.
Nguyªn lý lµm viÖc cña giao diÖn vµo/ra sè liÖu tuÇn tù.
TÝn hiÖu tuÇn tù ®−îc trao ®æi víi r¬le th«ng qua th«ng tin h÷u tuyÕn hoÆc
c¸p quang, trong mäi tr−êng hîp ®−îc ®−a vÒ d¹ng m· sè tuÇn tù hoÆc song
song.
Bé phËn chÝnh cña thiÕt bÞ giao diÖn lµ m¹ch thu ph¸t v¹n n¨ng kh«ng
®ång bé UART, thùc chÊt lµ bé ghi dÞch ®−îc chÕ t¹o thµnh vi m¹ch chuÈn. Vi
m¹ch nµy gåm 3 phÇn chÝnh: ®Çu thu, ®Çu ph¸t vµ m¹ch ®iÒu khiÓn. NhiÖm vô
cña nã lµ phèi hîp 2 thiÕt bÞ cã xung ®ång bé kh¸c nhau theo ph−¬ng thøc gäi lµ
th«ng tin liªn l¹c kh«ng ®ång bé. §iÒu nµy cã nghÜa lµ c¸c bit th«ng tin ®−îc
trao ®æi qua l¹i kh«ng kÌm theo tÝn hiÖu ®ång bé thêi gian ®Ó chØ ®iÓm ®Çu vµ
®iÓm cuèi cña gãi th«ng tin.
Trªn ®−¬ng truyÒn c¸c bit d÷ liÖu cã thÓ bÞ sai lÖch v× vËy, ®Ó ph¸t hiÖn ra
sai lÖch cña gãi th«ng tin ng−êi ta sö dông thªm bit “ch½n lΔ (Parity) ®Æt ë vÞ trÝ
cã nghÜa cao nhÊt (bªn tr¸i) cña bit d÷ liÖu.
VÝ dô: M· ASCII cña ch÷ Alµ: 1000001
Sau khi sö dông bite “ch½n lΔ cã m·: 11000001
Bite ch½n lÎ lµ: 1
Cã 2 kiÓu bite “ch½n lΔ lµ ch½n vµ lÎ. NÕu bit theo kiÓu lÎ th× tæng c¸c sè
1 trong c¸c bit d÷ liÖu céng víi bit “ch½n lΔ ph¶i lµ sè lÎ. NÕu bite theo kiÓu
ch½n th× tæng c¸c sè 1 trong c¸c bit d÷ liÖu céng víi bit “ch½n lΔ ph¶i lµ sè ch½n.
Bit “ch½n lΔdo ®Çu ph¸t tÝnh to¸n vµ ghi l¹i. §Çu thu nhËn d÷ liÖu sÏ
kiÓm tra bit “ch½n lΔ vµ khi ph¸t hiÖn ra lçi sai sÏ yªu cÇu ®Çu ph¸t cña tÝn hiÖu
ngo¹i vi ph¸t l¹i. Trªn h×nh vÏ giíi thiÖu gi¾c c¾m 25 ch©n.
26
Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
nguon tai.lieu . vn
