基于Visual Basic的塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 ?要 ?為了保證塑殼斷路器正常運(yùn)行，提高其機(jī)械狀態(tài)的可靠性，提出了一種基于Visual Basic系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。硬件部分以工控機(jī)與研華PCL818L數(shù)據(jù)采集卡為核心，軟件部分采用Visual Basic進(jìn)行編程，能夠采集信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)記錄與分析。實(shí)際實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)，為狀態(tài)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 ?塑殼斷路器;PCL818L;Visual Basic;機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0020-01

在現(xiàn)代社會(huì)，電力的應(yīng)用領(lǐng)域涉及面越來(lái)越廣。在低壓輸配電網(wǎng)絡(luò)中，塑料外殼式斷路器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塑殼斷路器）是重要的基礎(chǔ)元件之一[1]。塑殼斷路器機(jī)械部件動(dòng)作的可靠性直接影響其工作過(guò)程中能否正確動(dòng)作。因此，為了保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，必須提高斷路器的機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段[2]?；谝陨夏康?，本文設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，通過(guò)采集機(jī)械特征參數(shù)并提取機(jī)械狀態(tài)量，為斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為后一步提高其機(jī)械狀態(tài)可靠性奠定基礎(chǔ)。

1 ?總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)以工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)配合研華的PCL-818L卡為核心，控制塑殼斷路器完成各種操作并在操作過(guò)程中提取狀態(tài)參數(shù)，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 ?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2系件設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)主要完成控制斷路器完成分合閘操作，并在操作過(guò)程中提取所需特征量，整體包括兩個(gè)主電路：分合閘控制電路與信號(hào)采集電路，其中分合閘控制電路如圖2所示。

3 ?測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

與硬件系統(tǒng)一樣，軟件系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的大腦控制著整個(gè)試驗(yàn)的進(jìn)行，用戶(hù)通過(guò)軟件界面控制整個(gè)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的參數(shù)設(shè)定，試驗(yàn)進(jìn)行，除此之外，軟件系統(tǒng)還可以接受用戶(hù)設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)，并且在運(yùn)行中向用戶(hù)返回試驗(yàn)進(jìn)程、試驗(yàn)狀態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果等[3]。程序編寫(xiě)方式是按照模塊化的方式進(jìn)行編寫(xiě)，分別是文件，調(diào)試，參數(shù)設(shè)定，查看，數(shù)據(jù)提取模塊。圖3中是其中模擬量采集模塊的流程圖。

圖2 ?分合閘控制電路

圖3 采樣流程圖

通過(guò)使用PCL818L研華數(shù)據(jù)采集的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，就可以利用PCL818L達(dá)到數(shù)據(jù)采集的目的了。主要就是通過(guò)采集卡的數(shù)字輸出端口輸出合閘，分閘信號(hào)使斷路器動(dòng)作，在動(dòng)作過(guò)程中通過(guò)采集卡的模擬量采集端口對(duì)A、B、C進(jìn)行監(jiān)測(cè)，三相電壓跳變時(shí)間正好反映出塑殼斷路器三極以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)觸頭的動(dòng)作時(shí)間[5，6]。

4 ?結(jié)論

本文介紹了一種可以用于對(duì)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，硬件上使用了PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡配合工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)，控制斷路器完成各種操作。在操作過(guò)程中由Visual Basic編寫(xiě)的軟件系統(tǒng)控制整個(gè)試驗(yàn)的運(yùn)行，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并提取相關(guān)特征量，如斷路器分閘時(shí)間，合閘時(shí)間等。試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行良好。在實(shí)驗(yàn)中提取的特征量為后續(xù)機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]方鴻發(fā).低壓電器（修訂本）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985：72-85.

[2]Meng Y P， Jia S L，Rong M Z. Mechanical condition monitoring of Vacuum circuit breaker diagnoses with the assistance of real-time monitoring[C].IEEE/PES Transmission &Distribution conference &Exposition Latin America，2004：185-189.

[3]柴欣，劉更謙.Visual Basic 6.0程序設(shè)計(jì)試驗(yàn)教程（第三版）[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2003：1-13.

[4]PCL-818HD數(shù)據(jù)采集卡用戶(hù)手冊(cè)[M].2003.

[5]陳德桂，劉慶江，康艷.塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)分?jǐn)嗨俣鹊挠绊懸蛩豙J].低壓電器，2005（12）：9-12.

[6]John Reason. Circuit Breakers with online condition monitoring[J].Electrical World，F(xiàn)ebruary 1995，26（7）：21-26.

作者簡(jiǎn)介

龐家園（1987-），天津人，助教，碩士，研究方向：電機(jī)與電器。endprint

摘 ?要 ?為了保證塑殼斷路器正常運(yùn)行，提高其機(jī)械狀態(tài)的可靠性，提出了一種基于Visual Basic系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。硬件部分以工控機(jī)與研華PCL818L數(shù)據(jù)采集卡為核心，軟件部分采用Visual Basic進(jìn)行編程，能夠采集信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)記錄與分析。實(shí)際實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)，為狀態(tài)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 ?塑殼斷路器;PCL818L;Visual Basic;機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0020-01

在現(xiàn)代社會(huì)，電力的應(yīng)用領(lǐng)域涉及面越來(lái)越廣。在低壓輸配電網(wǎng)絡(luò)中，塑料外殼式斷路器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塑殼斷路器）是重要的基礎(chǔ)元件之一[1]。塑殼斷路器機(jī)械部件動(dòng)作的可靠性直接影響其工作過(guò)程中能否正確動(dòng)作。因此，為了保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，必須提高斷路器的機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段[2]?；谝陨夏康?，本文設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，通過(guò)采集機(jī)械特征參數(shù)并提取機(jī)械狀態(tài)量，為斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為后一步提高其機(jī)械狀態(tài)可靠性奠定基礎(chǔ)。

1 ?總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)以工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)配合研華的PCL-818L卡為核心，控制塑殼斷路器完成各種操作并在操作過(guò)程中提取狀態(tài)參數(shù)，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 ?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2系件設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)主要完成控制斷路器完成分合閘操作，并在操作過(guò)程中提取所需特征量，整體包括兩個(gè)主電路：分合閘控制電路與信號(hào)采集電路，其中分合閘控制電路如圖2所示。

3 ?測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

與硬件系統(tǒng)一樣，軟件系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的大腦控制著整個(gè)試驗(yàn)的進(jìn)行，用戶(hù)通過(guò)軟件界面控制整個(gè)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的參數(shù)設(shè)定，試驗(yàn)進(jìn)行，除此之外，軟件系統(tǒng)還可以接受用戶(hù)設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)，并且在運(yùn)行中向用戶(hù)返回試驗(yàn)進(jìn)程、試驗(yàn)狀態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果等[3]。程序編寫(xiě)方式是按照模塊化的方式進(jìn)行編寫(xiě)，分別是文件，調(diào)試，參數(shù)設(shè)定，查看，數(shù)據(jù)提取模塊。圖3中是其中模擬量采集模塊的流程圖。

圖2 ?分合閘控制電路

圖3 采樣流程圖

通過(guò)使用PCL818L研華數(shù)據(jù)采集的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，就可以利用PCL818L達(dá)到數(shù)據(jù)采集的目的了。主要就是通過(guò)采集卡的數(shù)字輸出端口輸出合閘，分閘信號(hào)使斷路器動(dòng)作，在動(dòng)作過(guò)程中通過(guò)采集卡的模擬量采集端口對(duì)A、B、C進(jìn)行監(jiān)測(cè)，三相電壓跳變時(shí)間正好反映出塑殼斷路器三極以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)觸頭的動(dòng)作時(shí)間[5，6]。

4 ?結(jié)論

本文介紹了一種可以用于對(duì)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，硬件上使用了PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡配合工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)，控制斷路器完成各種操作。在操作過(guò)程中由Visual Basic編寫(xiě)的軟件系統(tǒng)控制整個(gè)試驗(yàn)的運(yùn)行，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并提取相關(guān)特征量，如斷路器分閘時(shí)間，合閘時(shí)間等。試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行良好。在實(shí)驗(yàn)中提取的特征量為后續(xù)機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]方鴻發(fā).低壓電器（修訂本）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985：72-85.

[2]Meng Y P， Jia S L，Rong M Z. Mechanical condition monitoring of Vacuum circuit breaker diagnoses with the assistance of real-time monitoring[C].IEEE/PES Transmission &Distribution conference &Exposition Latin America，2004：185-189.

[3]柴欣，劉更謙.Visual Basic 6.0程序設(shè)計(jì)試驗(yàn)教程（第三版）[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2003：1-13.

[4]PCL-818HD數(shù)據(jù)采集卡用戶(hù)手冊(cè)[M].2003.

[5]陳德桂，劉慶江，康艷.塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)分?jǐn)嗨俣鹊挠绊懸蛩豙J].低壓電器，2005（12）：9-12.

[6]John Reason. Circuit Breakers with online condition monitoring[J].Electrical World，F(xiàn)ebruary 1995，26（7）：21-26.

作者簡(jiǎn)介

龐家園（1987-），天津人，助教，碩士，研究方向：電機(jī)與電器。endprint

摘 ?要 ?為了保證塑殼斷路器正常運(yùn)行，提高其機(jī)械狀態(tài)的可靠性，提出了一種基于Visual Basic系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。硬件部分以工控機(jī)與研華PCL818L數(shù)據(jù)采集卡為核心，軟件部分采用Visual Basic進(jìn)行編程，能夠采集信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)記錄與分析。實(shí)際實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)，為狀態(tài)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 ?塑殼斷路器;PCL818L;Visual Basic;機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0020-01

在現(xiàn)代社會(huì)，電力的應(yīng)用領(lǐng)域涉及面越來(lái)越廣。在低壓輸配電網(wǎng)絡(luò)中，塑料外殼式斷路器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塑殼斷路器）是重要的基礎(chǔ)元件之一[1]。塑殼斷路器機(jī)械部件動(dòng)作的可靠性直接影響其工作過(guò)程中能否正確動(dòng)作。因此，為了保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，必須提高斷路器的機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段[2]?；谝陨夏康?，本文設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，通過(guò)采集機(jī)械特征參數(shù)并提取機(jī)械狀態(tài)量，為斷路器機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為后一步提高其機(jī)械狀態(tài)可靠性奠定基礎(chǔ)。

1 ?總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)以工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)配合研華的PCL-818L卡為核心，控制塑殼斷路器完成各種操作并在操作過(guò)程中提取狀態(tài)參數(shù)，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 ?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2系件設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)主要完成控制斷路器完成分合閘操作，并在操作過(guò)程中提取所需特征量，整體包括兩個(gè)主電路：分合閘控制電路與信號(hào)采集電路，其中分合閘控制電路如圖2所示。

3 ?測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

與硬件系統(tǒng)一樣，軟件系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的大腦控制著整個(gè)試驗(yàn)的進(jìn)行，用戶(hù)通過(guò)軟件界面控制整個(gè)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的參數(shù)設(shè)定，試驗(yàn)進(jìn)行，除此之外，軟件系統(tǒng)還可以接受用戶(hù)設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)，并且在運(yùn)行中向用戶(hù)返回試驗(yàn)進(jìn)程、試驗(yàn)狀態(tài)與試驗(yàn)結(jié)果等[3]。程序編寫(xiě)方式是按照模塊化的方式進(jìn)行編寫(xiě)，分別是文件，調(diào)試，參數(shù)設(shè)定，查看，數(shù)據(jù)提取模塊。圖3中是其中模擬量采集模塊的流程圖。

圖2 ?分合閘控制電路

圖3 采樣流程圖

通過(guò)使用PCL818L研華數(shù)據(jù)采集的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，就可以利用PCL818L達(dá)到數(shù)據(jù)采集的目的了。主要就是通過(guò)采集卡的數(shù)字輸出端口輸出合閘，分閘信號(hào)使斷路器動(dòng)作，在動(dòng)作過(guò)程中通過(guò)采集卡的模擬量采集端口對(duì)A、B、C進(jìn)行監(jiān)測(cè)，三相電壓跳變時(shí)間正好反映出塑殼斷路器三極以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)觸頭的動(dòng)作時(shí)間[5，6]。

4 ?結(jié)論

本文介紹了一種可以用于對(duì)塑殼斷路器機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，硬件上使用了PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡配合工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)，控制斷路器完成各種操作。在操作過(guò)程中由Visual Basic編寫(xiě)的軟件系統(tǒng)控制整個(gè)試驗(yàn)的運(yùn)行，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并提取相關(guān)特征量，如斷路器分閘時(shí)間，合閘時(shí)間等。試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行良好。在實(shí)驗(yàn)中提取的特征量為后續(xù)機(jī)械狀態(tài)評(píng)價(jià)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]方鴻發(fā).低壓電器（修訂本）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985：72-85.

[2]Meng Y P， Jia S L，Rong M Z. Mechanical condition monitoring of Vacuum circuit breaker diagnoses with the assistance of real-time monitoring[C].IEEE/PES Transmission &Distribution conference &Exposition Latin America，2004：185-189.

[3]柴欣，劉更謙.Visual Basic 6.0程序設(shè)計(jì)試驗(yàn)教程（第三版）[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2003：1-13.

[4]PCL-818HD數(shù)據(jù)采集卡用戶(hù)手冊(cè)[M].2003.

[5]陳德桂，劉慶江，康艷.塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)分?jǐn)嗨俣鹊挠绊懸蛩豙J].低壓電器，2005（12）：9-12.

[6]John Reason. Circuit Breakers with online condition monitoring[J].Electrical World，F(xiàn)ebruary 1995，26（7）：21-26.

作者簡(jiǎn)介

龐家園（1987-），天津人，助教，碩士，研究方向：電機(jī)與電器。endprint