低压配电设计与安装实训考核装置设计(2)

　　4. 1 主程序流程图

　　主程序按 32 题的规模进行编程，每个考核题编写一个子程序，根据不同的考核题由主程序调用不同的子程序，以实现该考核题建筑平面图的实时显示功能。其主程序流程图如图 3 所示。

　　主程序在运行过程中不停地扫描输入端的输入状态，当采样到有考核题提出请求时，主程序即调用相应题序的子程序，并运行该子程序，输出建筑平面图的显示代码，通过驱动电路完成建筑平面图的显示任务。当 LED 显示被锁定后，从子程序退出并返回主程序继续进行循环扫描，执行其他任务。当采集到有设备选择数据输入时，程序自动对输入的数据与内置数据库中的标准数据进行比对，即对开关、导线规格选择的合理性进行识别，识别合格即接通支路负荷控制器，向负载供电，否则将其关闭，等待用户重新输入正确的数据。

　　4. 2 LED 矩阵显示电路控制流程图

　　LED 矩阵显示电路控制程序的设计难点在于如何解决显示要素多而 CPU 的 I/O 点数不足的矛盾。按上述设计方案，一个 10 ×6 网格的矩阵显示屏，可构成 30 个七段数码管单元，显示要素数为210 段。以显示一套四室两厅两卫的居家建筑平面图为例，仅墙体所需的显示要素数就达到 85 段，而 CPU 总的控制点数仅有 72 点，显然采用一对一的控制方法是行不通的。为解决这个问题，本方案采取了数据锁存与选通技术，使用锁存器与 LED矩阵显示单元连接，按时序控制方式工作，如此只需占用 CPU 的 Q0. 0 ~ Q0. 7 端口，在软件的控制下，按顺序选通各显示要素。其控制流程图如图 4所示。

　　4. 3 支路负荷控制流程图

　　支路负荷控制器安装在供配电系统的供电支路上，受 CPU 的控制，只有满足选择的配电设备与所带负荷相匹配时，支路负荷控制器才会接通向负载供电。因此，在低压配电设计方案完成后的模拟安装阶段，需要将用电设备或用电设备组的功率（同时要考虑不同设备和使用环境的需要系数） 、各支路在额定负荷下的额定电流（同时考虑各设备的功率因数） 等设备参数值，通过数据输入控制器依次录入系统，按照先选择低压断路器（也称空气开关） 后选择支路导线的原则，依次对配电设计方案进行识别和确认。只有低压断路器参数录入正确，才能进行支路导线参数的录入，两次参数输入正确，支路控制器的开关才能接通，向用电负荷供电。

　　编程的关键是将各种低压配电设计规范规定的数据标准，预先存入 CPU 的存储器中，与所输入的参数值进行对比，以决定是否向负载供电，其控制流程图如图 5 所示。

　　5 结束语

　　低压配电设计与安装实训考核装置是一个基于项目导向的融低压配电设计、安装与调试于一体的综合训练平台，是供配电技术课程考核方法与手段的技术创新。它以完成小型建筑低压配电系统的设计、安装与调试为依托，开展项目式的课程教学，实现真正的 "做中学".该实训考核装置有两个创新点： 一是根据设计对象实时显示建筑平面图，为低压配电的设计与安装提供一个高仿真的实训环境； 二是配电设备与导线的智能识别技术。这一技术是通过支路负荷控制器对所输入的数据与系统内储存的标准数据进行反复对比来实现的。这一技术有效解决了低压配电实训中普遍存在的一个问题，即只能考核电路是否接通，而设计过程中，所选择的配电设备与负荷是否相匹配，则往往被忽视。

　　参考文献：
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