專利名稱：一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦熱爐三相分相串行控制器，尤其涉及一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，它是一種礦熱爐節(jié)能增效控制器，屬于工業(yè)電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前國內(nèi)的礦熱爐大多采用三相交流電作能源來進行冶煉生產(chǎn)。在爐體、材料配比、生產(chǎn)工藝、人員操作基本穩(wěn)定的前提下，對礦熱爐影響最大的莫過于能源電參數(shù)的變化。在電壓基本穩(wěn)定的前提下影響礦熱爐節(jié)能增效的主要電參數(shù)是功率因素和三個電極電流的大小能否保持在最佳值附近運行。因為在使用過程中影響這些電參數(shù)的因素較多，致使它們經(jīng)常變化、并且變化范圍較大。而目前國內(nèi)所使用的礦熱爐在不采取補償?shù)那闆r下， 其功率因數(shù)大多低于0. 85，且三個電極的電流很難保持在最佳值附近運行，相互間差別也可能較大。在未采取補償措施的礦熱爐儀表控制臺上設(shè)計有三個手動開關(guān)，儀表操作員通過它們可以手動分別控制三個電極升降以達到分別控制三個電極電流大小的目的。但在儀表控制臺上沒有設(shè)計提高功率因數(shù)的手段。為了提高其功率因數(shù)，必須另加設(shè)備。有的采用高壓補償(即在礦熱爐變壓器高壓側(cè)并聯(lián)電容)；有的采用低壓補償(即在礦熱爐變壓器低壓側(cè)并聯(lián)電容)；也有既采用高壓補償同時還采用低壓補償(即在礦熱爐變壓器高、低壓側(cè)都并聯(lián)電容)。但這些補償方案所用的控制器都未對三相電流作任何控制，在冶煉過程中仍然要依靠儀表員手動操作礦熱爐儀表控制臺上的三個手動開關(guān)來分別調(diào)節(jié)各相電流的大小，以維持三個電極的電流在最佳值附近基本平衡運行。目前也有控制三個電極升降來控制三個電極電流大小的控制器， 但它們?nèi)狈€能同時對功率因數(shù)實施自動控制的手段
實用新型內(nèi)容
實用新型目的本實用新型的目的是提供一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器(以下簡稱控制器)，它可以對礦熱爐所使用的三相電源分相實施低壓補償(即在礦熱爐變壓器低壓側(cè)分相、分組并聯(lián)電容)來提高各相的功率因數(shù)，與此同時還分別控制三個電極升降來控制相應電極的電流大小，并維持三個電極的電流在最佳值附近基本平衡運行，以達到節(jié)能增效的目的。技術(shù)方案本實用新型一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，由控制器硬件和控制軟件兩部分組成。其間關(guān)系是控制軟件控制和操縱控制器硬件。所述控制器硬件由1-電流互感器、2-電壓互感器、3-高精度三相電能專用計量芯片、4-ARM微控制器、5-功率因數(shù)控制輸出隔離接口、6_電流控制輸出隔離接口、7-異常事件輸入隔離接口、8_模擬量輸入接口、9_鍵盤和LED指示燈、10-IXD液晶顯示器和11_通訊接口組成。該控制器硬件的方塊圖如圖一所示。圖1中，由電流互感器1、電壓互感器2將礦熱爐電能源的電流、電壓變換成高精度三相電能專用計量芯片3相應輸入口所需的信號，經(jīng)高精度三相電能專用計量芯片3自動完成測量、變換、計算得到各相的電流、電壓、功率因數(shù)，相角，有功功率、無功功率、視在功率，頻率等參數(shù)，然后經(jīng)過SPI總線送往ARM微控制器4。ARM微控制器4將這些送來的參數(shù)和從模擬量輸入接口 8獲得的參數(shù)，送往LCD液晶顯示器10進行顯示，也可將這些參數(shù)經(jīng)過通訊接口 11發(fā)往其它用戶。更重要的是將其中各相的電流、功率因數(shù)與通過鍵盤9 設(shè)定的相應期望值進行比較，然后決定是否需要通過功率因數(shù)控制輸出隔離接口 5、電流控制輸出隔離接口 6對A相、B相、C相分別發(fā)出控制信號對功率因數(shù)、電流實施補償和控制。 通過異常事件輸入隔離接口 7輸入的異常事件(例如礦熱爐短網(wǎng)電源系統(tǒng)失常，礦熱爐短網(wǎng)冷卻系統(tǒng)失常，晶閘管冷卻系統(tǒng)失常，三相有功功率中的任意一相為負等)任何一個事件出現(xiàn)或面板上的緊急開關(guān)閉合時，控制器能夠按照預先設(shè)定的程序、步驟切出從功率因數(shù)控制輸出隔離接口 5和電流控制輸出隔離接口 6輸出的控制信號。模擬量輸入接口 8用于檢測礦熱爐變壓器低壓側(cè)的電流和礦熱爐控制器運行環(huán)境的各種物理參數(shù)(例如環(huán)境溫度、環(huán)境大氣壓力)以及其他有研究、保存價值的參數(shù)。1-電流互感器在目前所有礦熱爐電源變壓器中都裝有電流互感器，我們將這些電流互感器稱為原有電流互感器，它們的輸出信號已送到儀表操作臺上供相關(guān)儀表使用。
1-電流互感器是將礦熱爐各相原有電流互感器輸出的電流分別變換成本控制器中3-高精度三相電能專用計量芯片(ATT7(^6C)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換所需信號的大小。2-電壓互感器在目前所有礦熱爐電源變壓器中都裝有電壓互感器，我們將這些電壓互感器稱為原有電壓互感器，它們的輸出信號已送到儀表操作臺上供相關(guān)儀表使用。
2-電壓互感器是將礦熱爐各相原有電壓互感器輸出的電壓分別變換成本控制器中3-高精度三相電能專用計量芯片(ATT7(^6C)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換所需信號的大小。3-高精度三相電能專用計量芯片芯片型號是ATT7026C。將1_電流互感器、2-電壓互感器送來的電流、電壓信號經(jīng)它自動完成測量、變換、計算得到各相的電流、電壓、功率因數(shù)，相角，有功功率、無功功率、視在功率，頻率等參數(shù)，然后經(jīng)過SPI總線送往4-ARM微控制器。4-ARM微控制器ARM微控制器是對控制器實施管理、調(diào)度、檢測、控制的核心部件。采用的芯片型號是LPC2214。它經(jīng)過SPI總線接收由3-高精度三相電能專用計量芯片 ATT7026C送來的電流、電壓、功率因數(shù)，相角，有功功率、無功功率、視在功率，頻率等參數(shù)和從8-模擬量輸入接口獲得參數(shù)，并將這些參數(shù)送往10-LCD液晶顯示器進行顯示，也可將這些參數(shù)經(jīng)過11-通訊接口發(fā)往其它用戶。更重要的是將其中各相的電流、功率因數(shù)值與通過9-鍵盤和LED指示燈設(shè)定的相應期望值進行比較，然后決定是否需要通過5-功率因數(shù)控制輸出隔離接口、6-電流控制輸出隔離接口對A相、B相、C相分別發(fā)出控制信號對功率因數(shù)、電流實施補償和控制。功率因數(shù)補償控制信號每相16路，某路控制信號由低變高表示投入此組電容；某路控制信號由高變低表示切出此組電容。電流控制信號每相有一路開關(guān)信號控制電極上升、另一路開關(guān)信號控制電極下降，這兩路開關(guān)信號都是正脈沖信號，脈沖持續(xù)時間⑴)由9-鍵盤和LED指示燈設(shè)置。5-功率因數(shù)控制輸出隔離接口 由4-ARM微控制器對A相、B相、C相發(fā)出的功率因數(shù)補償控制信號，每相16路經(jīng)它輸出。為了控制器的安全和提高控制信號強度，采用光電隔離電路輸出，其光電隔離芯片是TLP521-4。但控制器通過該接口輸出的投切電容信號往往不能直接用來投切電容補償柜中的電容，還需要在它們之間增加一級電容投切驅(qū)動電路和開關(guān)。電容投切驅(qū)動電路和開關(guān)不屬于本控制器的配置。6-電流控制輸出隔離接口 由4-ARM微控制器對A相、B相、C相發(fā)出的電流控制信號，每相一路控制信號控制電極上升、一路控制信號控制電極下降，經(jīng)該接口輸出。為了控制器的安全和提高控制信號強度，采用光電隔離電路輸出，其光電隔離芯片是TLP521-4。 但控制器通過該接口輸出的升降電極信號不能直接用來驅(qū)動電極，也需要在它們之間增加一級電極升降驅(qū)動電路和開關(guān)。電極升降驅(qū)動電路和開關(guān)不屬于本控制器的配置。7-異常事件輸入隔離接口 在某些異常事件(例如礦熱爐短網(wǎng)電源系統(tǒng)失常，礦熱爐短網(wǎng)冷卻系統(tǒng)失常，晶閘管冷卻系統(tǒng)失常，三相有功功率中的任意一相為負)出現(xiàn)時， 控制器能夠按照預先設(shè)定的程序、步驟切出從5-功率因數(shù)控制輸出隔離接口和6-電流控制輸出隔離接口輸出的控制信號。為了控制器的安全和提高控制信號強度，它們需經(jīng)光電隔離電路輸入，其光電隔離芯片是TLP521-4。檢測異常事件所需的設(shè)備，不屬于本控制器的配置。8"模擬量輸入接口 用于檢測礦熱爐變壓器低壓側(cè)的電流，礦熱爐控制器運行環(huán)境的環(huán)境溫度、環(huán)境大氣壓力，其他有研究、保存價值的參數(shù)。為了 ARM微控制器的安全和便于調(diào)整信號大小，在模擬量輸入信號與ARM微控制器間采用了一級射極跟隨電路進行隔離。所采用的隔離器件是LM324。所需的檢測設(shè)備，不屬于本控制器的配置。9-鍵盤和LED指示燈是人機交換的窗口之一。鍵盤是操作人員對礦熱爐控制器的運行狀態(tài)進行人機對話和干預的工具。以便操作人員了解礦熱爐控制器的運行狀態(tài)及結(jié)果；在需要時進行參數(shù)設(shè)置和修改。LED指示燈用來顯示各相所要求的補償電容組投放情況和實際的投放結(jié)果。補償電容組的實際投放結(jié)果可通過通訊接口獲得。鍵盤和LED指示燈采用的芯片是ZLG7290。10-IXD液晶顯示器是人機交換的重要窗口，它采取分頁顯示各個所需顯示的參數(shù)。采用SMGM0U8A點陣圖形液晶模塊，點像素為240X128點，黑色字/白色底，STN液
曰曰屏。11-通訊接口 通訊接口是控制器與其他計算機用戶進行數(shù)據(jù)交換的必備部件。 具有兩個工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的RS-485接口和兩個CAN總線接口，通過不同的跳線短接可選擇RS-485接口或CAN總線。RS-485接口采用的芯片是RSM485，CAN總線接口所采用的芯片是CTM8251D。圖2是控制器與相關(guān)裝置間的連接關(guān)系示意圖。圖中用虛線所畫的裝置不屬于本控制器的配置，只是為了說明使用本控制器時他們相互間的連接關(guān)系。所述控制器軟件，由于本控制器選擇了 3-高精度三相電能專用計量芯片 (ATT7026C)作為電參數(shù)測量芯片，只要將所需測量的各相電信號通過1-電流互感器、2-電壓互感器變成它所要求的大小，按照它所規(guī)定的端口輸入，它就能自動完成各相電流、各相電壓、各相有功功率、各相無功功率、各相視在功率、各相因數(shù)功率、頻率的測量、變換、計算，并將測量結(jié)果通過SPI接口送往后續(xù)的4-ARM微控制器。4-ARM微控制器可以直接使用其結(jié)果，這就使測量電路和相應的軟件變得非常簡單。[0024]微控制器選擇ARM微控制器，其原因除了芯片本身功能強大外，還有《嵌入式實時操作系統(tǒng)》支持。《嵌入式實時操作系統(tǒng)》是一個原碼公開、可移植、可固化、可剪裁、占先式的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，它有多個不同的公司、不同的版本可供選擇、購買、使用。這就減少了我們在軟件開發(fā)中對系統(tǒng)的管理、調(diào)度、穩(wěn)定性與可靠性的投入，并有大量成熟的應用程序可以直接使用。鑒于以上原因，我們只需將軟件的開發(fā)重點放在各相電流和各相功率因數(shù)的控制上。礦熱爐的冶煉過程是一個非常復雜的過程，影響各相電流和功率因數(shù)的原因很多，它們相互間影響也較大，而且存在較大的慣性。所以我們采取了串行控制的方案，即對三相電源各相的電流和功率因數(shù)實施輪流串行循環(huán)控制，對每相的電流和功率因數(shù)也實施串行控制。在對每相的電流和功率因數(shù)實施串行控制時，最多可以對電流連續(xù)控制M次，每一次間可等待H秒，然后交給功率因數(shù)實施控制；最多對功率因數(shù)連續(xù)控制N次，每一次間可等待L秒，然后交給后續(xù)相控制。對于每一相實施控制的具體控制策略都相同，我們以三相中的任一相為例來進行說明。A、電流的控制策略若以Iop表示期望電流值，I表示該相的實測電流值，+Δ I表示允許的電流正誤差，-Δ I表示允許的電流負誤差。貝IJ:當(I-Iop) < -ΔΙ時，則控制器應將該相的電極下降，相應控制通道發(fā)出一個持續(xù)時間為Q的正脈沖控制信號，并通過6-電流控制接口相應的通道輸出，經(jīng)驅(qū)動電路、執(zhí)行裝置來降低一次電極行程；當(I-Iop) > +ΔΙ時，則控制器應將該相的電極上升，相應控制通道發(fā)出一個持續(xù)時間為Q的正脈沖控制信號，并通過6-電流控制接口相應的通道輸出，經(jīng)驅(qū)動電路、執(zhí)行裝置來提升一次電極行程；當-Δ I < (I-Iop) < +Δ I時，則控制器對該相的上升、下降通道均無控制信號， 保持電極原有行程。B、低壓無功補償(在爐變低壓側(cè)投切電容)的控制策略若以COS Φ op表示期望功率因數(shù)值，COSO表示該相的實測功率因數(shù)值，+ Δ COSO 表示允許的功率因數(shù)正誤差，- Δ COSO表示允許的功率因數(shù)負誤差。則當(COSO-COScDop) <-Δ COS Φ時，則控制器應將該相的一路功率因數(shù)控制信號由低電平變?yōu)楦唠娖?，并通過5-功率因數(shù)控制接口相應的通道輸出，再經(jīng)驅(qū)動電路、開關(guān)、 電容補償柜來增加一組補償電容；當(COSO-COScDop) >+Δ COS Φ時，則控制器應將該相的一路功率因數(shù)控制信號由高電平變?yōu)榈碗娖?，并通過5-功率因數(shù)控制接口相應的通道輸出，再經(jīng)驅(qū)動電路、開關(guān)、 電容補償柜來減少一組補償電容；當- ACOSO < (COS Φ-COS Φ ορ) < + Δ COS Φ時則控制器應維持該相原有的功率因數(shù)控制信號狀態(tài)，保持該相原有的補償電容量。圖3是控制器對每相電流和功率因數(shù)的控制流程圖。對每相的電流和功率因數(shù)實施串行控制。[0040]控制開始，(1)、電流控制進入電流控制后，先從相應寄存器中讀取由9-鍵盤和 LED指示燈置入的電流調(diào)整次數(shù)(N)、每次調(diào)整等待時間(H)、電流控制脈沖持續(xù)時間(Q)等參數(shù)。再判斷電流是否是自動控制？①、若不是自動控制，則為手動控制。此時應判斷是否要求手動增加？若要求手動增加，則按9-鍵盤和LED指示燈上的增加鍵，向電流控制輸出接口發(fā)出一次電極下降指令，并通過6-電流控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、執(zhí)行裝置來下降一次電極行程以增加電流；若不要求手動增加，還應判斷是否要求手動減少，若要求手動減少，則按9-鍵盤和LED指示燈上的減少鍵，向電流控制輸出接口發(fā)出一次電極上升指令，并通過6-電流控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、執(zhí)行裝置來提升一次電極行程以減小電流；若手動控制既不要求增加電流也不要求減少電流，則直接交給該相的功率因數(shù)實施控制。②、若判斷電流是自動控制，應從相應寄存器讀取電流期望值(lop)、允許的誤差范圍(士 △ I)、和該相的實測電流值(I)，并將該相的實測電流值(I)與9-鍵盤和LED指示燈置入的電流期望值(Iop)進行比較當(I-Iop)小于-Δ I時，則控制器應該發(fā)出一次電極下降指令，并通過6-電流控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、執(zhí)行裝置來降低一次電極行程以增加電流；當(I-Iop)大于+Δ I時，則控制器應該發(fā)出一次電極上升指令，并通過6-電流控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、執(zhí)行裝置來提升一次電極行程以減小電流；當(I-Iop) 在允許的誤差范圍(士 ΔΙ)內(nèi)，則控制器不發(fā)出任何改變電極行程的控制指令，電極維持原位不動，直接交給該相功率因數(shù)實施控制。無論是手動控制還是自動控制，每執(zhí)行一次電極上升或下降后都需要等待H秒后再判斷是否需要繼續(xù)實施下一次電流控制。這樣的重復控制最多只能進行M次，重復控制M次后，不管(I-Iop)的差值是否在允許的誤差范圍 (士 Δ I)內(nèi)，都應該將控制權(quán)交給該相的功率因數(shù)實施控制。O)、功率因數(shù)控制進入功率因數(shù)控制后，應先從相應寄存器中讀取由9-鍵盤和 LED指示燈置入的電容投切次數(shù)(M)、每次投切等待時間(L)等參數(shù)。再判斷功率因數(shù)是否是自動控制？①、若不是自動控制，則為手動控制。此時應判斷是否要求手動增加？若要求手動增加，則按9-鍵盤和LED指示燈上的增加鍵，向功率因數(shù)控制輸出接口發(fā)出增加一路的控制指令，并通過5-功率因數(shù)控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、開關(guān)，增加一路補償電容；若不要求手動增加，還應判斷是否要求手動減少，若要求手動減少，則按9-鍵盤和LED 指示燈上的減少鍵，向功率因數(shù)控制輸出接口發(fā)出減少一路的控制指令，并通過5-功率因數(shù)控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、開關(guān)，減少一路補償電容；若手動控制既不要求增加功率因數(shù)也不要求減少功率因數(shù)，則直接交給后續(xù)相控制。②、若判斷功率因數(shù)是自動控制， 應從相應寄存器讀取功率因數(shù)期望值(Ο^ΦΟρ)、允許的誤差范圍(士 ΔΟ^Φ)和該相實測功率因數(shù)值(COS。)。并將該相的實測功率因數(shù)值(Ο^Φ)與9-鍵盤置入的功率因數(shù)期望值(COS Φ op)進行比較。當(COS Φ-COS Φ op)小于-Δ COSO時，則控制器應該向該相的功率因數(shù)控制輸出接口發(fā)出增加一路的控制指令，并通過5-功率因數(shù)控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、開關(guān)，增加一路補償電容；當(COSO-COScDop)大于+ACOSO時，則控制器應該向該相的功率因數(shù)控制輸出接口發(fā)出減小功率因數(shù)的指令，并通過5-功率因數(shù)控制接口輸出信號，經(jīng)驅(qū)動電路、開關(guān)，減少一路補償電容；當(C0Sc5-C0Sc5Op)在允許的誤差范圍(士 ΔΟ^Φ)內(nèi)，則控制器不發(fā)出任何改變功率因數(shù)控制指令，補償電容保持原有大小不變，直接交給后續(xù)相控制。無論是手動控制還是自動控制，每增加或減少一路補償電容后都需要等待L秒后再判斷是否需要繼續(xù)實施下一次功率因數(shù)控制。這樣的重復控制最多只能進行N次，重復控制N次后，不管(C0Sc5-C0Sc5Op)的差值是否在允許的誤差范圍 (士 ΔΟ^Φ)內(nèi)，都應該交給后續(xù)相控制。優(yōu)點及功效本實用新型一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器的優(yōu)點是(1)、每臺礦熱爐只需一臺控制器就可對三相電源各相的電流和功率因數(shù)實施分相串行補償和控制，從而保證各相的電流和功率因數(shù)運行在設(shè)定的期望值附近。O)、各相電流和功率因數(shù)的控制模式可以根據(jù)需要分別選擇手動控制或自動控制。(3)、當出現(xiàn)異常事件或面板的緊急開關(guān)閉合時，控制器能夠按照預先設(shè)定的程序、步驟切出對功率因數(shù)和電流的控制信號。(4)、由于選用了高精度三相電能專用計量芯片、ARM微控制器及其操作系統(tǒng)，使該控制器的整個電路非常簡潔；它的管理、調(diào)度、使用變得簡單、便捷、穩(wěn)定、可靠；測量精度優(yōu)于0. 5級；(5)、控制器所有輸入、輸出接口都采用了隔離措施，有效的增加了控制器的硬件安全性。(6)、具有通訊接口 RS-485和CAN總線可供用戶聯(lián)網(wǎng)選擇。
圖1本實用新型的控制器硬件的組成方塊圖圖2本實用新型控制器與相關(guān)裝置間的連接關(guān)系圖圖3控制器的控制軟件流程圖圖4電壓互感器、電流互感器于原有的電壓互感器、電流互感器間連線圖圖5ARM微處理器與高精度三相電能專用計量芯片的連線圖圖6功率因數(shù)控制輸出隔離接口圖。圖7用戶需要不同的功率因數(shù)控制信號時的光電隔離接線圖圖8電流控制輸出接口圖圖9異常事件輸入接口接線圖圖10模擬量輸入接口接線圖圖11鍵盤、LED發(fā)光二極管和ARM微處理器的接線圖圖12IXD點陣液晶顯示器畫面圖圖13IXD點陣液晶顯示器與ARM微處理器的接線圖圖14通訊接口與微處理器接線圖圖15控制器面板的布局示意圖圖16數(shù)據(jù)采集、顯示、控制流程圖圖17參數(shù)設(shè)置與修改流程圖圖18控制器串行控制流程圖圖中符號說明如下圖 1 中1-電流互感器、2-電壓互感器、3-高精度三相電能專用計量芯片、4-ARM微控制器、5-功率因數(shù)控制輸出隔離接口、6_電流控制輸出隔離接口、7-異常事件輸入隔離接口、 8-模擬量輸入接口、9_鍵盤和LED指示燈、10-IXD液晶顯示器、11-通訊接口。圖 4 中Z1是原有電流互感器原有的負載Zv是原有電壓互感器原有的負載；圖㈧為原有電流互感器、原有電壓互感器原有的連線情況；圖⑶為與原有電流互感器、與原有電壓互感器的連線情況。圖 5 中U18高精度三相電能專用計量芯片ATT7026C;D59發(fā)光二極管；R187-R216電阻；C59-C82電容；E1-E7電解電容；Kl，K2跳線短接接插件；G2晶振。圖 6 中SC1-1—SC1-16 A相功率因數(shù)控制口對應接線端J1-J2接線插座；U1-U4光電隔離芯片TLP521-4-A ;D1-D16發(fā)光二極管；R1-R48電阻；C1-C16電容；VCC接往電源 VCC。圖 7 中SCl-I A相功率因數(shù)控制口對應接線端；J1，J2接線插座；Ul光電隔離芯片 TLP521-4-A ；Dl 發(fā)光二極管；Rl，R2，R3 電阻；Cl 電容。圖 8 中Sll-I A相電極上升控制口對應接線端；SI1-2 A相電極下降控制口對應接線端； J7-J8接線插座；U13光電隔離芯片TLP521-4-A ;D49-D50發(fā)光二極管；R145-R150電阻； C49-C50電容；VCC接往電源VCC。圖 9 中SX1-1-SX-4異常事件對應接線端J13接線插座；U15光電隔離芯片 TLP521-4-A ；D55-D58 發(fā)光二極管；R163-R170 電阻；C54-C58 電容；VCC 接往電源 VCC。圖 10 中AIN-0—AIN-3、AIN-6、AIN-7模擬量輸入對應接線端；J14、J15接線插座；U16、 U17運算放大器LM324 ；R171-R186電阻；VCC接往電源VCC[0086]圖 11 中D63-D126發(fā)光二極管(部分選用)；DD1-DD7 二極管；似9芯片ZLG7290 ； R140-R159電阻；C92-—C94電容；S1-S64鍵盤按鈕(部分選用)；G3晶振。圖 I3 中U28 LCD點陣液晶顯示器；R227-R239電阻；C91電容；Wl電位計。圖 14 中K3、K4、K5、K6 跳線短接接插件；U25、U27 芯片 RSM485 ;U26 芯片 CTM8251D。
具體實施方式
本實用新型一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，由控制器硬件和控制軟件兩部分組成。其間關(guān)系是控制軟件控制、操縱控制器硬件。1、控制器硬件本實用新型控制器的原理方塊圖如圖1所示。[0095](1)、電流互感器1:在礦熱爐的電源變壓器中一般都安裝有自己的電流互感器(我們將它稱呼為原有電流互感器)，它的輸出值是為了滿足礦熱爐儀表控制臺上所裝儀表的需要，不一定能滿足本控制器的需要。為了滿足本控制器的需要，在本控制器中我們設(shè)置了各相所需要的電流互感器。我們將它稱呼為電流互感器1。并以TI-A、TI-B、TI-C分別表示A、B、C相的電流互感器。它們的任務(wù)是將礦熱爐各相原有電流互感器輸出的電流分別變換成3-高精度三相電能專用計量芯片3中模/數(shù)轉(zhuǎn)換所需的信號大小。各相電流互感器TI-A、TI-B、 TI-C的原邊串聯(lián)到相應原有電流互感器的副邊中。電流互感器的變比其原邊電流在 3(安)…25(安)，副邊電壓在0. 1(伏)…1.0(伏)間選擇。如圖4所示。(2)、電壓互感器2 在礦熱爐的電源變壓器中一般都安裝有自己的電壓互感器(我們將它稱呼為原有電壓互感器)，它的輸出值是為了滿足礦熱爐儀表控制臺上所裝儀表的需要，不一定能滿足本控制器的需要。為了滿足本控制器的需要，在本控制器中我們設(shè)置了各相所需要的電壓互感器。我們將它稱呼為電壓互感器2。并分別以TV-Α、TV-B, TV-C表示A、B、C相的電壓互感器。它們的任務(wù)是將礦熱爐各相原有電壓互感器輸出的電壓分別變換成3-高精度三相電能專用計量芯片3中模/數(shù)轉(zhuǎn)換所需的信號大小。在使用時將各相電壓互感器 TV-A、TV-B、TV-C的原邊分別并聯(lián)到相應原有電壓互感器的副邊。電壓互感器的變比其原邊電壓在80(伏)⑴250(伏)，副邊電壓在0.5(伏)…1.0(伏)間選擇。如圖4所示。(3)、高精度三相電能專用計量芯片3 (ATT7026C)該芯片是鉅泉光電科技(上海)有限公司的產(chǎn)品。它是一片高精度三相電能專用計量芯片，既適用于三相三線也適用于三相四線。高精度三相電能專用計量芯片3(ATT7(^6C)的內(nèi)部集成了六路二階 sigma-deltaADC、參考電壓電路以及對各相有功功率、無功功率、視在功率、電流有效值、電壓有效值、功率因數(shù)、頻率等參數(shù)進行測量、變換和處理的電路。其測量精度優(yōu)于0. 5級。它在本設(shè)計中的主要任務(wù)是根據(jù)電流互感器1和各相電壓互感器2所提供的礦熱爐三相電源的電流、電壓信號，經(jīng)芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，再由芯片內(nèi)部的電路和軟件自動完成各相的電流、電壓有效值，功率因數(shù)、相角、有功功率、無功功率、視在功率，頻率等參數(shù)的測量和計算，并將這些參數(shù)通過SPI通訊接口送到后續(xù)的ARM微控制器 4中。關(guān)于高精度三相電能專用計量芯片3對各相電流、電壓有效值，功率因數(shù)、相角， 有功功率、無功功率、視在功率，頻率等參數(shù)的測量原理圖和計算公式可查閱相應的芯片用戶手冊。(4)、ARM 微控制器 4ARM微控制器4是對礦熱爐節(jié)能控制器實施管理、調(diào)度、控制的核心部件。它的主要任務(wù)是通過SPI接口獲取高精度三相電能專用計量芯片3(ATT7(^6C)所測得的各相的電流、電壓，有功功率、無功功率、視在功率，功率因數(shù)、相角、頻率送來的參數(shù)和從8-模擬量輸入接口獲得的參數(shù)，除將它們送往液晶顯示器顯示外，與此同時還將這些測得的各相電流值⑴和功率因數(shù)值(α^Φ)分別與電流期望值(lop)、功率因數(shù)期望值(α^ΦΟρ) 進行比較，然后根據(jù)(I-Iop)的差值是否在允許的誤差(士 ΔΙ)范圍內(nèi)，來決定是否需要經(jīng)過電流控制隔離接口輸出信號來升降電極以達到調(diào)整電流值(I)的目的。再根據(jù) (COS Φ-COS Φ Op)的差值是否在允許的誤差(士 ΔΟ^Φ)范圍內(nèi)，來決定是否需要經(jīng)過功率因數(shù)控制隔離接口輸出信號投切電容來調(diào)整其功率因數(shù)值(COS。)。ARM微控制器4還將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊接口 11送往其他需要這些數(shù)據(jù)的地方。礦熱爐節(jié)能控制器中的電流期望值(lop)、功率因期望數(shù)值(α^Φορ)和允許的電流誤差值(士 Δ I)，允許的功率因數(shù)誤差值(士 ΔΟ^Φ)是通過鍵盤和LED指示燈9人工設(shè)定的，運行過程中若需要，也可通過鍵盤和LED指示燈9進行修改。本控制器所采用的ARM微控制器4是LPC2214，它的資源特別豐富。它的腳數(shù)為 144，片內(nèi)RAM 16KB，片內(nèi)Flash 256KB，8通道10位A/D，6通道PWM輸出，具有112個可承受5V電壓的常用的1/0接口，多個通訊接口(包括2個16C550工業(yè)標準UART、高速1 接口和2個SPI接口)。當采用這樣一塊功能強大的芯片后，礦熱爐節(jié)能控制器的硬件電路就可以作得特別簡單。有關(guān)ARM微控制器LPC2214的詳細資料請參考該芯片的說明書。ARM微控制器4與高精度三相電能專用計量芯片3間的SPI通訊是它們相互間的主要連接。LPC2214 P0. 25(21)-----ATT7026C CS (35)LPC2214 P0. 4 (59)-----ATT7026C SCLK (36)LPC2214 P0. 5 (61)-----ATT7026C DOUT (38)LPC2214 P0. 6 (68)-----ATT7026C DIN (37)LPC2214 P0. 15(99)-----ATT7026C SIG (2)LPC2214 RESET (135)——ATT7026C REST(I)LPC2214 P0. 7 (69)-----Vd03 3圖5是ARM微控制器4與高精度三相電能專用計量芯片3的連線圖。但當高精度三相電能專用計量芯片3檢測到任意一相的有功功率為負時，它的第 40腳(REVP)會輸出高電平；檢測到各相的有功功率都為正時，該引腳又將恢復到低電平。 為此我們在高精度三相電能專用計量芯片第40腳(REVP)上設(shè)計了報警指示燈D59，還將此信號作為異常事件信號經(jīng)過異常事件輸入隔離接口 7(J13-4)送往ARM微控制器4中。(5)、功率因數(shù)控制輸出隔離接口 5本控制器是采用分相低壓補償來提高功率因數(shù)的方案，即在礦熱爐每相電極間分組并聯(lián)電容來提高功率因數(shù)。A、B、C相每相最多可提供16路開關(guān)量輸出信號，每一路開關(guān)量輸出信號可控制一組補償電容的投切。用戶可根據(jù)礦熱爐的大小在1到16路間選擇所需的路數(shù)。為了 ARM微控制器4的安全，也為了提高輸出信號的驅(qū)動能力，本控制器采用了光電隔離電路將ARM微控制器輸出的功率因數(shù)控制信號經(jīng)隔離后再供外界使用。LPC2214 P3. 0-P3. 15----------------SCl-I—SC1-16 A 相功率因數(shù)控制口LPC2214 P3. 16-P3. 23---------------SC2-1—SC2-8 ；B 相功率因數(shù)控制口LPC2214 P0. 17-P0. 24---------------SC2-9—SC2-16 B 相功率因數(shù)控制口LPC2214 P2. 8-P2. 23----------------SC3-1—SC3-16 C 相功率因數(shù)控制口圖6是A相功率因數(shù)控制輸出隔離接口圖。本實用新型所采用的光電隔離器件是TLP521_4。所設(shè)計的光電隔離電路可以滿足用戶對功率因數(shù)控制輸出信號的不同要求。以A相第一輸出通道為例當用戶需要控制信號為高電平時，只需將電阻Rl短路，保留電阻R2，從J2-01和GND間輸出信號即可，如圖 7(A)所示；當用戶需要控制信號為低電平時，只需將電阻R2短路，保留電阻R1，從Jl-Ol和 GND間輸出信號即可，如圖7(B)所示；當用戶需要控制信號為開關(guān)信號時(例如無控制信號時開關(guān)為斷開，有控制信號時開關(guān)為閉合)，只需將電阻Rl和電阻R2都去掉，從Jl-Ol和 J2-01間輸出即可，如圖7(C)所示。圖7是用戶需要不的功率因數(shù)控制信號時的光電隔離接線圖。(6)、電流控制輸出隔離接口 6本礦熱爐節(jié)能控制器是采用升降電極來控制電流大小的方案。三相電源三個電極中的每一個電極由一路開關(guān)量輸出信號控制電極上升，另一路開關(guān)量輸出信號來控制電極下降。礦熱爐有三個電極，它們需要單獨控制，共需要六路開關(guān)量輸出信號來控制三個電極的升降。LPC2214 P2. 24，/P2. 25---------------SI1-1，/Si 1-2 A 相電流控制電極升，/ 降接口LPC2214 P2. 28，/P2. 29---------------SI2-1，/SI2-2 B 相電流控制電極升，/ 降接口LPC2214 P2. 30，/P2. 31---------------SI3-1，/S33-2 C 相電流控制電極升，/ 降接口圖8是A相電流控制輸出接口圖。本實用新型所采用的光電隔離器件是TLP521_4。所設(shè)計的光電隔離電路可以滿足用戶對電流控制信號的不同要求。其使用方法與功率因數(shù)控制輸出隔離接口相同，不再贅述。(7)、異常事件輸入隔離接口 7異常事件輸入隔離接口 7主要用于在某些緊急情況出現(xiàn)時，控制器能夠按照預先設(shè)定的程序和步驟對所有的控制輸出信號分別進行預期的處理。它有四個輸入通道，允許同時出現(xiàn)四個異常事件(例如礦熱爐短網(wǎng)系統(tǒng)失常，礦熱爐短網(wǎng)冷卻系統(tǒng)工作失常，晶閘管冷卻系統(tǒng)工作失常，三相有功功率中的任意一相為負)。LPC2214 P0. 10---------------SX-I礦熱爐短網(wǎng)系統(tǒng)失常；LPC2214 P0. 11---------------SX-2礦熱爐短網(wǎng)冷卻系統(tǒng)工作失常LPC2214 P0. 12---------------SX-3晶閘管冷卻系統(tǒng)工作失常LPC2214 P0. 13---------------SX-4三相有功功率中的任意一相為負圖9是異常事件輸入接口接線圖；為了 ARM微控制器4的安全，本控制器在異常事件輸入信號與ARM微控制器4間也采用了光電隔離電路。所采用的光電隔離器件是TLP521-4。(8)、模擬量輸入接口 8模擬量輸入接口 8主要是用于檢測礦熱爐變壓器低壓側(cè)的電流，控制器運行環(huán)境的環(huán)境溫度、環(huán)境大氣壓力和其他有研究、保存價值的參數(shù)。為了 ARM微控制器4的安全和便于調(diào)整信號大小，本控制器在模擬量輸入信號與ARM微控制器4間也采用了一級射極跟隨電路進行隔離。所采用的隔離器件是LM324。圖10是模擬量輸入接口接線圖。LPC2214 P0. 27-----------------------------------------AIN-0 礦熱爐變
壓器低壓側(cè)A相電流[0147]LPC2214 P0. 28-----------------------------------------AIN-1礦熱爐變
壓器低壓側(cè)B相電流LPC2214 P0. 29-----------------------------------------AIN-2礦熱爐變
壓器低壓側(cè)C相電流LPC2214 P0. 30-----------------------------------------AIN-3環(huán)境溫度LPC2214 P3. 28-----------------------------------------AIN-7環(huán)境壓力LPC2214 P3. 29-----------------------------------------AIN-6待用(9)、鍵盤和LED指示燈9鍵盤和LED指示燈9是人機交換的窗口之一。鍵盤是操作人員對控制器的運行狀態(tài)進行人機對話和干預的工具。以便操作人員了解控制器的運行狀態(tài)及結(jié)果；在需要時進行參數(shù)設(shè)置和修改。LED指示燈是采用發(fā)光二極管陣列，它用來顯示各相所要求的補償電容組投放情況和實際的投放結(jié)果。補償電容組的實際投放結(jié)果可通過通訊接口 11獲得。鍵盤和LED指示燈9與ARM微控制器4間采用芯片ZLG7290連接，可驅(qū)動64個按鍵和64只獨立LED發(fā)
光二極管。LPC2214 P0. 2-----------------ZLG7290SCL (19)LPC2214 P0. 3-----------------ZLG7290SDA (20)LPC2214 P0. 16----------------ZLG7290INT (14)圖11是鍵盤、LED發(fā)光二極管陣列和ARM微控制器的接線圖鍵盤有64個鍵可供選擇、定義、使用。它應該包括功能鍵和數(shù)值鍵。主要功能鍵有參數(shù)設(shè)置、控制模式、翻頁、增加、減少、緊急開關(guān)、復位、光標移位、退出等；數(shù)值鍵有 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、小數(shù)點(。)等。LED發(fā)光二極管陣列共有64個可以獨立通斷的發(fā)光二極管選擇、定義、使用。它應該包括各相補償電容組的實際投放情況，每相需要16個發(fā)光二極管，三相需要48個發(fā)光二極管?？刂七@些發(fā)光二極管的通斷的數(shù)據(jù)可通過通訊接口 11獲得。(10)、LCD 液晶顯示器 10IXD液晶顯示器10也是人機交換的窗口，它采取分頁顯示。第一頁為參數(shù)設(shè)置頁， 顯示的參數(shù)有電流期望值、電流允許誤差值、電流控制延遲時間，電流控制信號持續(xù)時間， 電流的控制次數(shù)；功率因數(shù)期望值，功率因數(shù)允許誤差值，功率因數(shù)補償控制延遲時間、功率因數(shù)的控制次數(shù)、電容投切最多路數(shù)；礦熱爐變壓器原邊電壓，原有電壓互感器變比、原有電流互感器變比；控制器通訊地址、通訊波特率。如圖12(A)所示。第二頁為主要運行參數(shù)頁，顯示的參數(shù)有各相電流控制模式、各相電流有效值，各相功率因數(shù)控制模式、各相功率因數(shù)值，各相電壓有效值。如圖12(B)所示。第三頁為其他運行參數(shù)頁，顯示的參數(shù)有 各相有功功率、各相無功功率、各相視在功率，環(huán)境溫度，控制器通訊地址、通訊波特率。如圖12(C)所示。圖12是IXD液晶顯示器畫面圖本控制器采用的是SMG240128A點陣圖形液晶模塊，點像素為240X 1 點，黑色字 /白色底，STN液晶屏。IXD液晶顯示器10與ARM微控制器4間的連接。P2.0/D0 (98)-------------------------------------------SMG240128A
DBO(IO)
13[0165]P2.1/D1 (105)-SMG240128A DBl(Il)P2. 2/D2 (106)-SMG240128A DB2 (12)P2. 3/D3 (108)-SMG240128A DB3 (13)P2. 4/D4 (109)-SMG240128A DB4 (14)P2. 5/D5 (114)-SMG240128A DB5 (15)P2.6/D6 (115)-SMG240128A DB6(16)P2.7/D7 (116)-SMG240128A DB7(17)Ρ3· 25/CS2 (35)——經(jīng) R239-—三極管-----SMG240128A LED- (21)P3.26/CS1 (30)-------------------------------------SMG240128A CE (7)P3. 27/WE (29)------------------------------------SMG240128A WR (5)P3. 30/BLS1 (97)-------------------------------------SMG240128A RD (6)P3. 31/BLSO (96)-------------------------------------SMG240128A C/D (8)圖13是IXD液晶顯示器與ARM微控制器的接線圖。(11)、通訊接口 11通訊接口 11是控制器與其他計算機用戶進行數(shù)據(jù)交換的必備部件。在本控制器中具有兩個工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的RS-485接口和兩個CAN總線接口，通過不同的跳線短接可選擇RS-485接口或CAN總線。本控制器中的RS-485接口所采用的芯片是RSM485，CAN總線接口所采用的芯片是 CTM8251D。通過K3、K4和K5、K6的不同的跳線短接可選擇RS-485接口或CAN總線，但最多只可以選擇其中兩個接口。它們與ARM微控制器4間的連接圖如圖14所示。P0. 0(42)---------------------------------------RSM485 TXD (3)P0. 1 (49)---------------------------------------RSM485 RXD (4)P0. 8(75)---------------------------------------CTM8251D TXDl (4)P0. 9 (76)---------------------------------------CTM8251D RXD2 (3)注當短路塊K3、K4/K5、K6的1與2短路時，則選擇的是RS-485，由接線端子J18/ J21輸出；當短路塊Κ3、Κ4/Κ5、Κ6的3與2短路時，則選擇的是CAN總線，由接線端子J19/ J20輸出。(12)控制軟件流程控制器面板的布局示意圖如圖15所示。它包括四部分IXD液晶顯示器10、LED 指示燈、鍵盤、緊急開關(guān)。LCD液晶顯示器10顯示礦熱爐電能源相關(guān)參數(shù)和控制器各相電流和功率因數(shù)控制模式。LED指示燈顯示各相功率因數(shù)和電流的控制信號和實際實施狀態(tài)，以及是否存在異常事件。鍵盤用來設(shè)置參數(shù)和選擇控制模式，它有參數(shù)設(shè)置、控制模式、光標移動、增加、減少、翻頁、退出、數(shù)字、小數(shù)點鍵。緊急開關(guān)是在某些危急情況出現(xiàn)時，供操作人員快速切出控制器對礦熱爐電能源的控制?？刂破魃想姀臀缓蟮墓ぷ鬟^程如圖16所示。第一次上電復位后，控制器中ARM微控制器4通過SPI總線從高精度三相電能專用計量芯片3(ATT7(^6C)獲取礦熱爐電能源相關(guān)數(shù)據(jù)和從8-模擬量輸入接口獲得參數(shù)，并將它們存放在相應的存儲區(qū)內(nèi)，也送往顯示器進行顯示。此時控制器根據(jù)礦熱爐電能源的實時參數(shù)，按出廠約定的控制模式和參數(shù)對各相的電流和功率因數(shù)進行控制，并顯示主參數(shù)頁。當以后再上電復位后，控制器按上次設(shè)定的控制模式和參數(shù)進行控制，并顯示主參數(shù)頁，圖12 (B)?？刂破髅姘迳嫌袇?shù)設(shè)置鍵、控制模式鍵可供操作人員選擇。當操作人員按下參數(shù)設(shè)置鍵時，IXD液晶顯示器10顯示參數(shù)設(shè)置頁，圖12(A)，操作人員可通過光標移動鍵移動光標到所需設(shè)置的參數(shù)上，再用數(shù)字鍵設(shè)置或修改參數(shù)并存入相應存儲器中。所有參數(shù)設(shè)置完畢后操作人員可用退出鍵退出參數(shù)設(shè)置程序，此時所設(shè)置或修改的參數(shù)可供控制使用。圖17是參數(shù)設(shè)置與修改的流程圖。當操作人員按下控制模式鍵時，IXD液晶顯示器10顯示主要參數(shù)顯示頁，圖 12(B)。在IXD液晶顯示器10顯示主要參數(shù)顯示頁，圖12(B)上，操作人員可通過光標移動鍵移動光標到所需的控制模式項目上(項目僅限于A相功率因數(shù)/B相功率因數(shù)/C相功率因數(shù)的手動控制或自動控制模式；A相電流/B相電流/C相電流的手動控制或自動控制模式)，此時光標在所選項目的控制模式(手動或自動)上閃爍，若需改變原有的控制模式， 則按一次控制模式鍵，若不需要改變原有控制模式，則將光標移走。當某相的電流或功率因數(shù)選擇了手動控制模式后，若需改變當前的電流或功率因數(shù)，可按增加/或減少鍵來發(fā)出電流或功率因數(shù)的手動控制信號。若選擇的是手動控制某相的功率因數(shù)，當每按一次增加/ 或減少鍵時該相的電容投切控制信號隔離接口會輸出一路相應的投入/或切出電容信號， 同時該相會增加亮一盞/或減少滅一盞電容投切控制信號燈。若選擇的是手動控制某相的電流，當每按一次增加/或減少鍵時該相的電流控制信號隔離接口會輸出相應電極的上升 /或下降信號。同時該相的電極上升或下降指示燈會閃爍一次，指示燈亮的時間是Q秒?？刂破鲗ΦV熱爐三相電能源采取三相串行控制，每相的電流、功率因數(shù)也采取串行控制。其串行控制流程圖如圖18所示?？刂崎_始，首先進入A相控制，A相控制完成，進入B相控制；B相控制完成，進入C相控制；C相控制完成，又進入A相控制。A、B、C相的控制流程與圖3相同，并已在前面敘述過，此處不再重復。
權(quán)利要求1.一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，其特征在于它由控制器硬件和控制軟件兩部分組成，控制軟件用于控制和操縱控制器硬件；所述控制器硬件由電流互感器(1)、電壓互感器O)、高精度三相電能專用計量芯片 (3)、ARM微控制器G)、功率因數(shù)控制輸出隔離接口(5)、電流控制輸出隔離接口(6)、異常事件輸入隔離接口(7)、模擬量輸入接口(8)、鍵盤和LED指示燈(9)、LCD液晶顯示器(10) 和通訊接口(11)組成，電流互感器(1)、電壓互感器⑵將礦熱爐電能源的電流、電壓變換成高精度三相電能專用計量芯片( 相應輸入口所需的信號，經(jīng)高精度三相電能專用計量芯片(3)得到相應的電流有效值、電壓有效值、功率因數(shù)、相角、有功功率、無功功率、視在功率、頻率參數(shù)，然后經(jīng)過SPI總線送往ARM微控制器(4)，ARM微控制器(4)將這些參數(shù)和從模擬量輸入接口 8獲得的參數(shù)送往LCD液晶顯示器(10)，經(jīng)過通訊接口(11)發(fā)往其它用戶；并將其中的電流有效值、功率因數(shù)值與通過鍵盤和LED指示燈(9)設(shè)定的相應期望值進行比較，然后決定是否需要通過功率因數(shù)控制輸出隔離接口(5)、電流控制輸出隔離接口 (6)對A相、B相、C相分別發(fā)出控制信息，對功率因數(shù)、電流實施補償和控制；通過異常事件輸入隔離接口(7)輸入的異常事件出現(xiàn)時，控制器按照預先設(shè)定的程序、步驟切除從功率因數(shù)控制輸出隔離接口(5)和電流控制輸出隔離接口(6)輸出的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，其特征在于該高精度三相電能專用計量芯片(3)的型號是ATT7026A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，其特征在于該ARM微控制器(4)采用的芯片型號是LPC2214。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，其特征在于該鍵盤和LED指示燈(9)采用的芯片型號是ZLG7290。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，其特征在于該IXD液晶顯示器(10)采用SMG240128A點陣圖形液晶模塊，點像素為240X128 點，黑色字/白色底，STN液晶屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，其特征在于該通訊接口(11)是RS-485接口和兩個CAN總線接口，RS-485接口采用的芯片型號是RSM485，CAN總線接口采用的芯片型號是CTM8251D。
專利摘要一種具有低壓無功補償和電極電流控制的礦熱爐控制器，它由控制器硬件和控制軟件兩部分組成，控制軟件控制和操縱控制器硬件；所述控制器硬件由電流互感器(1)、電壓互感器(2)、高精度三相電能專用計量芯片(3)、ARM微控制器(4)、功率因數(shù)控制輸出隔離接口(5)、電流控制輸出隔離接口(6)、異常事件輸入隔離接口(7)、模擬量輸入接口(8)、鍵盤和LED指示燈(9)、LCD液晶顯示器(10)和通訊接口(11)組成；本實用新型對礦熱爐的三相電源分相實施低壓補償，提高了各相的功率因數(shù)，并控制電極電流在最佳值附近平衡運行，從而達到節(jié)能增效的目的。
文檔編號F27D19/00GK202092474SQ20112013263
公開日2011年12月28日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者史春來, 尚國斌, 景滿德, 朱定國, 朱磊, 朱鐵軍, 朱靖江, 甘廣霖 申請人:青海華博科技有限公司