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交流接触器是低压电气系统中应用最广泛的电器之一,其性能好坏不仅有直接的经济利益,还影响到电力系统电能质量与电力资源。交流接触器的节能、低耗、长寿命及保护功能是目前研究中的重点,本文在回顾和总结了交流接触器的发展历程后,致力于交流接触器的新型节能方案的实现和智能控制方案的设计,开发了一种基于CANopen总线的智能接触器。(1)通过分析交流接触器的研究现状和发展趋势,看到国产接触器与国外同类产品存在的差距,针对我国传统交流接触器存在的易烧毁、易误动作、能耗大、保护功能不够等不足,以及电力电子技术和现场总线技术所带来的优势和改进,提出了智能接触器的PWM节能技术和CANopen总线技术的实现方法。(2)根据功能要求和具体指标,提出了智能接触器的总体方案。设计了以MC9S08DZ60单片机为核心的硬件系统,给出了整个电路系统的原理图,包括主控电路、节能模块、信号采样与调理模块、CANopen通信模块、人机接口模块、电源模块等,并详细阐述了各模块电路的组成原理与具体电气电路。(3)在嵌入式平台μC/OS-II操作系统的基础上,结合硬件电路,开发了智能接触器的软件系统。按照功能划分,各个任务首先独立编写调试,然后分配优先级及实现任务间的相互通信,最后联调实现所有的功能。嵌入式软件的设计主要包括μC/OS-II在DZ60上的移植、各个用户任务的设计(PWM节能任务、A/D采样及数据处理任务、CANopen实时通信任务),其中详细阐述了CANopen协议栈的实现及各个通信对象的设计。(4)采用Freescale公司的开发软件CodeWarrior开发系统程序,并搭建了节能模块的测试平台和CANopen从站通信的测试平台。对节能模块的相关指标进行测试及分析,并通过模拟主站发送各项命令来进行远程控制,利用ZLGCANTest观察总线上传输的报文,结果表明这些报文的帧ID、数据字节的定义以及整个网络的运行过程都符合CANopen规范。最终的测试表明,本文所设计的智能接触器能够稳定的运行并实现节能、低耗、长寿命等功能,且能通过主站实时监测并保护接触器,达到了预期的目标。