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博碩士論文 etd-0724103-041041 詳細資訊
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論文名稱
Title
以LabVIEW規劃遠端電力分析與監控器之研製
Programming and Implementation of Remote Power Analysis and Monitoring controller Using LabVIEW
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
75
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2003-07-09
繳交日期
Date of Submission
2003-07-24
關鍵字
Keywords
人機介面、虛擬儀表、遠端監控
Remote Monitoring and Controll, Man-Machine Interface, LabVIEW
統計
Statistics
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中文摘要
本文利用LabVIEW 圖形程式配合自行製造的擷取訊號介面及輸入輸出控制介面,建構一套工業監控系統,能針對能源用戶的電力訊號作量測及用電設備作監控。
電腦主機透過RS-485的通訊介面及訊號擷取介面(包括兩個前端微處理器,及一些轉換硬體介面)可取得電壓、電流訊號,快速的計算出功率、功率因數、實功率、虛功率等資訊,可記錄、儲存這些資料,並在人機界面下將各類電力訊號顯示於電腦上,並做適當的警報與事件處理、可列印圖表、報表,及故障記錄以達到有效的監測電力狀態,管理者可容易的經由使用網際網路來操作系統,進而經由輸出輸入控制介面控制遠程的設備以達期望的目的。
Abstract
The design and implementation of LabVIEW-aided power system SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) for industrial applications is presented in this thesis. The system includes some sensors、control hardware, and two fore-microprocessors; and it runs in the environment of popular windows by personal computer, using LabVIEW between human and machine.
The mainframe computer can get the electrical power parameters (such as voltage、current and power factor )from the fore-microprocessor via RS-485 communication interface. All of the power parameters and control signals are transmitted upon the network, so it can also command the remote controllers to detect the status and control the switching gear of the remote equipments. These data can be recorded and stored simultaneously in the LabVIEW environment and displayed on the screen.
The design accomplishes function of signal acquisition and data transmission features low cost、high stability, with remote controller, and easy expansion. It can mange and control the conventional household or industrial electric equipment, to achieve the goal of energy conservation.
目次 Table of Contents
摘要 I
Abstract II
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 1
1-3 論文系統簡介及研究貢獻 2
1-4 內容架構 4
第二章 LabVIEW 環境介紹 6
2.1 虛擬儀表概念 6
2.2 LabVIEW的發展 7
2.3 LabVIEW簡介 7
2.4 程式設計 8
第三章 物理量分析及公式 12
3.1 單相正弦電力參數的表示 12
3.2 單相非正弦電力參數的表示 12
3.3各電力參數的計算法 15
3-4 電壓波動(Voltage Fluctuations) 16
3.4.1 長時間變動(Long-Duration Voltage Variations) 19
3.4.2 短時間變動(Short-Duration Voltage Variations) 20
3.5 諧波(Harmonics) 23
第四章 系統軟體模組 25
4.1 設計程式流程 25
4.2 數位信號擷取與控制 26
4.3 電力參數擷取計算 27
第五章 硬體設計發展的架構 29
5.1 資料擷取硬體區 29
5.1.1 微處理器 30
5.2 訊號擷取流程 33
5.2.1 比壓器及比流器 33
5.2.2 取樣與保持電路 35
5.2.3 訊號極性 36
5.2.4感測訊號輸入 36
5.3 通訊介面 39
5.3.1 RS-232介面 39
5.3.2 RS-485介面 43
5.4 電路架構圖 44
5.5 SSR的結構及控制電路 47
5.6 遠端控制電路 50
5.7 電路板製作 51
5.8 應用實例 52
5.8.1 實例一 52
5.8.2 實例二 61
第六章 系統整合成果 65
第七章 結論及未來展望 72
7.1 未來改進目標 72
7.2 總結 73

參考文獻 74
參考文獻 References
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