西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8产品

西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8产品

越障机器人在行进过程中需要不断地关于前方障碍的信息，从而对机器人进行有效地控制。由于机器人体积小，对传感器要求精度高，因此采用单片机进行控制。PIC16F877内有8通道、具有10位精度的A/D转换模块，我们利用这种单片机设计了一个红外测距系统。

1红外传感器的原理
传感器的红外发光管发出红外光，光敏接收管接收前方物体反射光；接收管接收的光强随反射物体的距离变化，据此判断前方是否有障碍物并根据接收信号强弱判断物体的距离。

2PIC16F877简介
PIC16F877单片机是由美国Microchip公司生产的8位单片微机，具有特的RISC(精简指令集)结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构，使指令只有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比，可以达到2∶1的代码压缩，速度提高4倍。
P1C16F877芯片上集成有8K的Flash可重复编程存储器，368byte的数据存储器，256byte的EEPROM数据存储器，3个定时/计数器，2个集捕捉、比较、脉宽调制3项功能于一身的CCP模块，串行通信端口，10位多通道A/D转换器，以及时钟、上电复位、等。芯片引脚共40条。

3基于PIC16F877的红外测距系统
3.1硬件电路设计
利用红外发光管TLN205发射红外光，红外光在遇到的障碍物反射，由红外接收管708接收，此时708会产生一个与光强相对应的电流。电流经由LM358两级放大后，在输出端可以得到一个0～3V的模拟电压，作为PIC16F877单片机RA0端口的模拟输入量。单片机在完成初始化和端口选择后，即开始进行A/D转换，重复等待与检查转换完成标志值是否已为零，后将转换通过译码器74LS138在LED上显示出来。
红外光发射及接收电路如图1所示，Vin为控制输入信号(采用高低电平输入)，以控制发光管的开关。单片机硬件连接图电路如图2所示。

3.2软件设计
主程序和A/D转换子程序流程图如图3和图4所示。 

3.2.1设定输入/输出引脚
PIC16F877单片机D口的8个端口作为数据输出使用，同时将A口的RA0引脚设定为模拟电压输入。控制D口输入/输出功能的TRISD寄存器(地址为88h)全设为0；A口输入输出功能的TRISA寄存器(地址为85h)〈0〉位为1。PIC指令如下所示：
bankel TRISD；选择寄存器所在的数据存储体
clrf TRISD；设定D口为数据输出口
bsf TRISA,0；设定RA0位输入口
3.2.2A/D转换
PIC16F877单片机A/D转换的初始设定存放在A/DCON1寄存器(地址为9fH)与A/DCON0寄存器(地址为1fH)中。A/D转换初始设定与选择模拟输入端的程序如下：

A/D转换启动的控制信号是A/DCON0寄存器的〈2〉位，设为1表示启动转换，设为0表示不要转换。A/D转换的放在A/DRESH及A/DRESL寄存器，程序如下：


4试验结论
按上述设计，我们制作了实际的红外测距系统，并进行了测量实验。图5为实验曲线，其中虚线代表拟合后的二次曲线，曲线拟合采用matlab提供的拟合函数polyfit。从图中可以看出，所设计的红外传感器能够实现0～25cm之间的距离测量，且具有较高的精度，能够满足控制要求。

（一）、电路说明：该电路是由3个直流继电器组成，其j0为基本电路组件，它受plc的输出控制，它的常开触点控制电磁阀的通断。考虑继电器触点易粘连及线圈短路会引起失控造成事故，增加了j1、j2二个继电器及电阻等原件，组成了当继电器触点粘连、线圈短路或电磁阀线圈短路时立即断电的保护电路，图中虚线框内电路为主电路，其余部分即为当继电器触点粘连或继电器、电磁阀线圈短路时立即切断的保护电路。

电路的j0、j1继电器的工作电压为12v，其线圈电阻值=ro。j2工作电压=24v。j0串接r3（阻值=ro），接在q0.0输出端，故当q0.0=1（+24v）时j0电压=12v可正常动作。dw1稳压管与6v指示灯z3串联后，与r3并联。当q0.0=1时r3电压=12v。dw1稳压值（18v），故正常情况下dw1处于截至状态，指示灯z3是不会点亮的。

j1与与c1并接，再与电阻r4(其阻值ro)串联，组成为通电延时定时器，其定时时间要略长于j0动作时间。

r2的阻值应选为电磁阀df1线圈的阻值rd的1/10~1/20，即r2=rd/ (10~20)，这样在正常情况下，当电磁阀通导其r2的电压仅为1~2v，是不影响电磁阀的正常动作的。而与r2并联的j2在这么小的电压下是不会吸合的。

k1为常闭按钮，它起电路复位作用，即：一旦保护电路动作，其j1或j2继电器将吸合自锁，j1、j2常闭触点断开，切断电磁阀及plc对外输出，起到保护作用。当电路排除故障后（如换掉j0或df1），需要按一下k1按钮，使j1与j2断电回原位，使电路恢复正常状态。

（二）、电路工作原理：

1、正常工作时：当plc的q0.0=0时（即电磁阀未工作），其j0、j1、j2及电磁阀df1均处于断电状态，报警指示灯z1、z2、z3皆灭。

当驱动电磁阀工作时，其q0.0输出由0↑1，使j0得电吸合，其常开触点闭合使电磁阀得电启动。此时j1电压(≈6v)小于其小吸合电压，j2也处于不吸合状态。故j1、j2均为未闭合。

当电磁阀停止工作时，即q0.0由1↓0时，使j0失电，此时d1导通开始续流放电，当放电电流小于j0的小吸合电流时，j0由闭合变断开。其常开触点断开，使电磁阀断电，d2导通进行续流放电，确保j0触点不会打火而粘连。

j0失电断开这一瞬间是非常暂短的，当d1导通续流时，其j0二端电压≈0（0.7v），故使j1支路得电通导，由于c1作用，使j1电压由0开始增加，当j0常闭触点由闭合变断开时，其j1的上升电压仍

2、j0触点粘连时：当q0.0由1↓0时，使j0失电断开，如果此时j0的触点发生粘连就会使电磁阀不能断电，但由于j0断开，其d1导通续流，使j0二端电压≈0。，故使j1支路得电，使c1被充电，当c1电压>; j1吸合电压时，j1将吸合自锁。j1的常闭触点断开，切断电磁阀电源使其停止工作，j1的常开触点闭合，又使报警指示灯z1亮进行“粘连”报警。也可以用j1常开触点接plc的一输入点和+24v端，将报警信号输入给plc，使plc立即停止运行，避免发生事故。

3、电磁阀线圈短路时：当q0.0=1时，j0吸合，电磁阀动作。如此时电磁阀线圈突然短路，必然使24v电压加在j2与r2上，由于r2阻值很小，会产生很大的电流危害24v电源。但由于r2并联j2（此时的电压=24v），故使j2吸合自锁，j2的常闭触点断开，切断电阻r2，使回路电路=j2线圈电流。而j2的闭合，又使与之并联的报警指示灯z2亮进行报警。也可以用j2常开触点接plc的一输入点和+24v端，将报警信号输入给plc，使plc立即停止运行，避免发生事故

4、j0线圈短路时：j0工作电压选为12v，而q0.0=1时其输出电压24v，为使j0能在正常电压下工作，j0(阻值=ro)，再串接一个阻值=ro的电阻r3。这样当q0.0=1时j0的电压=12v。此时r3电压也=12v，由于稳压管dw1的稳压值（18v），dw1未导通，z3灯不亮。

串接电阻r3的目的是为防止j0线圈短路时不会烧毁plc输出点：如j0线圈短路，与其串联的电阻r3将成为q0.0的输出负载，此时plc的输出电流仅比正常时的输出电流大一倍，故不会烧毁plc的输出点的。此时r3电压=24v，大于dw1的稳压值，故使dw1通导，z3灯亮。即发出j0线圈短路报警。

二、用元件组成的驱动电磁阀启停及断电保护电路

除上述用继电器组成的电路外，还可以用功率晶体管电阻电容等器件组成启动大功率电磁阀及其保护电路

图一、大功率电磁阀驱动电路及断电保护

下面就本图的有关元件及电路原理作以说明：

图中 g1为npn型功率，构成反相放大器，其集电接电磁阀线圈一端（电磁阀线圈要并接一反向做断电续流用），电磁阀线圈另一端接接g2管的集电。g1管的发射接r2电阻，r2阻值=电磁阀电阻rd的十分之一（即=rd/10）。此点接d1二管去d触发器4013的clk控制输入端。r2电阻的另一端接电源的地（m）。

4013 为双d触发器，它有6个引线端点，其q为正向输出端，q\为反向输出端，d为数据输入端，r为复位端，s为置位端，其r、s皆为高电位触发有效（即当r或s=1时，会使q=1或使q=0。 clk为控制端，当clk=1时，其上跳沿触发有效，将使输出端q电位发生变化（clk触发有效使q端输出与数据端d的电位相同。本图的d=0（接地），故触发clk将使q=0、q\=1。

4013的电源电压=15v，是由稳压二管与6.8k电阻分压提供的。

图中4013的r端接地（0v），而s端接于c1与100k电阻的连接点，c1的上端接+15v，而电阻下端接0v，该线路作用是确保4013在接通电源后，其输出端q恒=1（=+15v），q输出高电压通过10k电阻给g3管注入足够大的基电流，使g3管饱和导通，g3集电电压=0，又通过1.2k电阻给g2管注入足够大的基电流使g2管饱和导通，使24v电压加在电磁阀的上端。

在讲述线路动作原理之前，先讲一下图中由二管、电阻、晶体管等元件组成的与门、或门及或非门电路及在线路中的作用：

图二、由二管、电阻、晶体管组成的与门、或非门、或门电路图

1、图二是从图一中截取的部分电路，其d3、d4与r1组成2输入正与门电路（粉色虚线框），其输入端a为g1管集电，b为plc输出端q1.0，因a、b分别为g1管反相器的输出与输入端，故a、b二点的电压总是反相的（如b为高，则a为低，如b为低，则a为高），在正常情况下，a、b二点总有一个为0电压，故使与门输出点m的电压恒=0。

2、d5、d6、g4及r2、r3、10k电阻组成2输入或非门电路（虚线框），其输入也为a与b二点，由于在正常情况下，a、b二点总有一个为高电压，通过10k电阻给g4管注入基电流，使g4管导通，故或非门输出点n输出电压恒=0。

3、d1、d2、d7与r4组成3输入或门电路（紫色虚线框），其3个输入点为c、m、n，其c点为g1管发射对地电压，正常情况下，c点电压≈0，而m、n电压在正常情况下也=0，故正常情况下或门输出clk电压=0。

该线路动作原理：

接通电源瞬间，c1因保持通电前的电压（0v）不变，故使s端的电压=15v，使4103置位（即使4013的q=1），随着100k电阻对c1充电，使c1电压由0v↑15v，使s端电压由15v↓0v，使s置位使能失效。4013的q=1，其q端输出高电压将通过10k电阻加在g3管的基，使g3管饱和导通，而g3管的集电=0，又通过1.2k电阻，又使g2管产生足够大的基电流，使g2管饱和导通，此时g2管的导通相当开关闭合：将+24v加在电磁阀线圈上。

正常情况下，如plc的q1.0=0（即b=0），则g1管截止，其输出点a=1，使与门输出点m=0，或非门输出点n也=0，此时c点=0，故或门输出clk=0。4013 无触发信号输入，其输出端q=1—>;g3导通—>;g2导通，+24v加在电磁阀线圈上。

如plc的q1.0=1（即b=1），则g1管导通，电磁阀得电动作。其输出点a=0，其与门输出点m=0，或非门输出点n 也=0，此时c点≈0，故或门输出clk=0。4013仍无触发信号，其输出端q=1—>;g3导通—>;g2导通，+24v加在电磁阀线圈上。

当运行中如出现以下4种情况均会切断电源且报警：

1、电磁阀工作中其线圈突然短路，如q1.0=1，此时的g1管变为射跟随器，使c

点电压=高电压，通过d1使或门输出clk=1，clk=1的正突跳触发4013，使4013的输出q=0—>;g3截止—>;g2截止，切断24v电源。

2、如电磁阀工作中其线圈突然断路：

（1）、如此时q1.0=1，其a点因线圈断路空悬，必使与门输出m=1，通过d2使或门输出clk=1，其正突跳触发4013，使4013的输出q=0—>;g3截止—>;g2截止，切断24v电源。

（2）、如此时q1.0=0，其a点因线圈断路空悬，必使或非门输出n=1，通过d7使或门输出clk=1，其正突跳触发4013，使4013的输出q=0—>;g3截止—>;g2截止，切断24v电源。

3、工作中如g1管突然短路：a点因g1管的短路，使a点电压=0，此时如q1.0=1，其a点电压=0与正常情况一样，电路不会发出报警，当q1.0由1变0时，a点电压因g1管的短路仍=0，这样a与b电压同时为0，使或非门输出n=1，通过d7使或门输出clk=1，其正突跳触发4013，使4013的输出q=0—>;g3截止—>;g2截止，切断24v电源。

4、工作中如g1管突然断路：a点因g1管的断路而空悬，此时如q1.0=1，b点=1，会使与门输出m=1，通过d2使或门输出clk=1，其正突跳触发4013，使4013的输出q=0—>;g3截止—>;g2截止，切断24v电源。此时如q1.0=0，即b点=0，会使或非门输出n=1，通过d7使或门输出clk=1，其正突跳触发4013，使4013的输出q=0—>;g3截止—>;g2截止，切断24v电源。

三、二种电路比较

由继电器组成的驱动电路，简单、易懂、易维修，适应于不太熟悉电子线路的操作人员。由晶体管等电子元件组成的驱动电路，适应于熟悉电子线路的操作人员使用，特别适用于需多个电磁阀进行控制的设备使用，可以将多个控制电路集中于一块印刷板，相比由继电器组成的驱动电路：体积小，动作灵敏，。

1、概述

s7-200 有两个 置pto/pwm 发生器，用以建立高速脉冲串（pto）或脉宽调节（pwm） 信号波形。

当组态一个输出为pto 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于或的速度和位置的开环控制。置pto功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序通过内置i/o 提供方向和限位控制。

为了简化用户应用程序中位控功能的使用，step7--micro/win 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成pwm，pto或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。

2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息

借助位控向导组态pto 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：

⑴ 大速度 （max_speed）和启动/停止速度 （ss_speed）

图1是这2 个概念的示意图。

max_speed是允许的操作速度的大值，它应在电机力矩能力的范围。驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。

图1 速度和启动/停止速度示意

ss_speed：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果ss_speed的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果ss_speed的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机速。通常，ss_speed 值是max_speed 值的5%至15%。

⑵加速和减速时间

加速时间accel_time：电机从ss_speed速度加速到max_speed速度所需的时间。

减速时间decel_time：电机从max_speed速度减速到ss_speed速度所需要的时间。

图2 加速和减速时间

加速时间和减速时间的缺省设置都是1000毫秒。通常电机可在小于1000 毫秒的时间工作。参见图2。这2个值设定时要以毫秒为单位。

注意：电机的加速和失速时间要过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。

⑶移动包络

一个包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。一个包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。位控向导提供移动包络定义界面，在这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。pto 支持大100 个包络。

定义一个包络，包括如下几点：①选择操作模式；②为包络的各步定义指标。③为包络定义一个符号名。

⑴选择包络的操作模式：

pto支持相对位置和单一速度的续转动，如图3所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速续转动则不需要提供终点位置，pto一直持续输出脉冲，直至有其他命令发出，例如到达原点要求停发脉冲。

电能质量在线监测设备是电网电能质量监督检测网络基本也是主要的设备，目前市场上销售和使用的国内外生产的电能质量部分指标(如谐波、不平衡度等)的监测设备，大都不能适应我国电网电能质量监督管理的实际需求。河北省南部电网在1996年开始陆续安装谐波在线监测装置，初期的装置在数据存储、和后台统计分析的功能方面都存在较多的问题。为适应电能质量监督日益发展的需要，根据几年的运行经验和体会，开发研制了数字式电能质量在线监测终端。
    新型的数字电能质量在线监测装置具有按要求采集电能质量各项参数、在线长时间工作的性高、现场操作方便实用、可与站通讯等功能；同时，还可长时间记录、存储数据且读取数据方便。该装置采用与国外新产品同等的DSP数字信号处理器和高速多路AD同采技术，在数据处理与显示存储上采用PC104工控机，功能强、便于操作与软件升级。
1 功能与构成 
    电网电能质量监测系统由电能质量监测终端、站及分析软件组成。
1.1 电能质量监测终端
    输入三相电压100V、三相电流或1A进行数据信号处理，采用FFT计算出各次谐波电压、电流的幅值及相角。计算不平衡电压、电流，计算三相电压、电流、电压合格率、频率、有功功率、无功功率及功率因数等技据并显示。负责数据的处理、存储以及与站之间的通讯连接和，形成变电站报表。
    电能质量监测终端的主要功能如下。
    a.输入信号为TV、TA二次侧三相电压(100V)、三相电流(或1A)。
    b.带有公话MODEM接口，可以在站方便地拨号连接接收数据。
    c.大屏幕(320×240)背光LCD图形显示。
    d.中文图形(频谱图、波形图、曲线图、向量图)操作界面。
    e.终端可存储过一年的数据，存储数据为3min或5min一组数据包。
    f.带有局域网连接接口，可用笔记本电脑在现场抄录数据。
    g.多参数综合测量，实时报警，可设定参数值、参数报警状态。
    h.谐波电压、电流，负序电压、电流限报警出口继电器。
1.2 站及分析软件
    站通过调制解调器或网络接受处理器的数据，进行统计分析，形成文件、报表及曲线，并可显示数据和图形(如频谱图、波形图、曲线图、向量图等)。它可以管理多台电能质量监测终端，对收集到的数据进行分析与处理，可以对某一时段或某一事件过程时段的电能质量进行分析、形成报表，自动形成日、月和年报表，自动找出谐波含有率标的时段与线路，计算电压合格率与供电性。
    站为客户机——服务器方式，数据存放在服务器的数据库中，可以方便地调用与查询。

2 主要技术指标
2.1 测量项目
    该装置采用(220±15%)Vac或[(220 +10%)～(220-15%)]Vdc 电源，可测量的项目包括：电压、电流、频率，电压合格率，有功功率、无功功率、视在功率、功率因数，电压不平衡度、电流不平衡度， 谐波电压、谐波电流(至31/50次或高)、谐波相位、谐波功率、畸变率等。
2.2 测量精度
  
    电压测量：±0.2%
    电流测量:±0.2%
    电压不平衡度测量误差：≤0.2%
    电流不平衡度测量误差：≤1%
    频率测量：47～53 Hz，精度为±0.01Hz(50Hz)
    信号转换精度：14bit 
    采样频率：8kHz/通道

3 电能质量监测终端软/硬件构成
    电能质量监测终端的硬件由 TA/TV及信号预处理、DSP处理器、PC104 工控机、PC104与DSP并行通讯ISA总线并行扩展、调制解调器、LCD显示器(VGA单色带背光)、网络适配器、电源等构成。
    电能质量监测终端的软件由DSP软件和PC104软件构成。
3.1 DSP软件
3.1.1 DSP原理
      监测终端采用TI公司的320C2XX系列的TMS320F240芯片，考虑到该芯片内部存储容量有限，在DSP部分扩展了高速SRAM和EEPROM。系统终设计需要在每个工频周期内采集1024个点(6路同采)，需要进行1 024点的6路基2 FFT变换计算，并传送至PC104处理单元，这样就需要较快的时钟频率，在本装置中DSP的内部时钟近40MHz。
      在DSP处理部分外扩了快速的14bit AD变换器，该AD变换器可以进行6路同时采样，为准确计算有功、无功功率、正/负序提供了保。
3.1.2 DSP 的构成与功能
    a.数据采集部分，包括频率的采样与计算，AD变换器的6路同时采样。"
    b.数据处理，将采集的数据变换格式。
    c.FFT变换计算。
    d.数据传送，将DSP的至PC104。
3.1.3 输入和运算 
    输入三相电压、电流，测频率，1024或512点AD转换(其中AD采用双6路同采高速AD变换器)，经FFT变换，计算方均根值后，上传数据。根据需要，在数据传送时，只传输31或61次谐波或高次谐波。
    进行FFT运算，每0.5s取31次(或61次)谐波，每3s取6次计算方均根值，公式为：
 
式中  Uhk——3s内k次测得的h次谐波方均根值。
3.1.4 数据传送
    按每0.5s上位机给定的脉冲，每3s上传一次数据。以31次谐波为例，每组数据如下。
    a.频率f。

    各次谐波分为实部、虚部，以Ua的相位为基准相位。
3.2 PC104部分
    PC104工控板采用了集成度较高的PCM-3336板，该板带有软盘和硬盘接口，可以直接驱动320×240的LCD单色显示器，2路RS232C串行接口，1路打印机并行接口，可以直接带键盘和普通显示器。该板的BIO设计可以连接高达15 G的硬盘，为方便使用并确保性，硬盘采用电子盘或笔记本硬盘。
    工控板有WATCH-DOG功能，工作不正常时，自动复位。
    PC104板负责数据的处理、存储、显示，电能质量监测终端与站之间的通讯连接及，形成变电站报表。向DSP发0.5 s脉冲，收集DSP数据。
3.2.1 PC104的软件构成
    a.计算处理各种数据，包括电压、电流、有功、无功、正负序、电压不平衡度、电压合格率、谐波含有率等。
    b.以图形方式在LCD上显示电压、电流基波及各次谐波的幅值、相角，电压、电流的矢量图，电压电流波形。
    c.通讯传输功能，包括与DSP的通讯、与MODEM的通讯和网络通讯。
    d.参数输入，包括电压电流变比、电压上下限、谐波含有率的限设置等。
3.2.2 接收DSP数据
    从DSP接收的数据为暂存数据，有频率 、三相电压、三相电流及对应的正负零序分量及各次谐波分量(分实部、虚部，共2×3×64个数据)。
3.2.3 谐波与不平衡度指标的计算
     谐波与不平衡度相关指标的计算依据GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》、GB/T 15543-1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》的规定，具体公式如下。
3.2.3.1 谐波计算(每读一组数据计算一次)
    a.h次谐波电压含有率
 
式中  Uh——h次谐波电压(方均根值)；
      U1——基波电压(方均根值)。
    b.h次谐波电流含有率
 
式中  Ih——h次谐波电流(方均根值)；
      I1——基波电流(方均根值)。
    c.谐波电压含量
 
    f.电流总谐波畸变率
   
    g.h次谐波功率、相位
3.2.3.2 谐波大值和概率值的计算
    a.谐波大值(各次值及总畸变率)的计算
 
    b.95%概率值的计算
    计算测量时段内各相实测值的95%概率值和其中大一相的值，并存储。
3.2.3.3 谐波限报警
    测量值与允许值比较，判断是否限，若限即发出报警。
3.2.3.4 电压、电流不平衡度
    计算电压、电流不平衡度(每3s读一组数据计算一次)，计算电压、电流不平衡度95%概率值。
    a.取不平衡度大值

    b.  95%概率值。计算测量时段(统计周期)内的95%概率值。
3.2.3.5 不平衡度限报警
    测量值与允许值比较，判断是否限，若限即发出报警。
3.2.4 电压合格率
3.2.4.1 计算电压(每3s读一组数据计算一次)
    计算上限率、下限率，统计上限累加时间、下限累加时间；计算电压合格率；存储上月和当月、日和当日的记录数据；记录大值，小值和平均值。
    能设定监测电压的额定值和限值。电压质量监测统计时间以min为单位，取1min的电压平均值为一个统计单元。
    实时显示被监测电压，刷新周期为2s。
3.2.4.2 计算电压合格率
 
3.2.5 频率
    采用过零检测电路和DSP捕获功能，测量整周波的宽度，从而计算出频率。
3.2.6 显示
    图形与汉字方式显示电压/电流波形、电压/电流矢量图、电压/电流基波和谐波的幅值、相角，各次谐波的幅值、相角分为数字显示和棒图加角度指针显示。
3.3 PC104与DSP通讯的ISA并行扩展单元 
    为方便地进行DSP与PC间的通讯，扩展了带有中断的并行接口，占用PC104的外设地址和中断，该并行通讯为8位双向可联络(中断)通讯。
3.4 MODEM与局域网通讯管理 
    MODEM连接至RS232C串行接口，另行扩展了几根控制线，对MODEM实时监测与控制以确保MODEM长时间通讯正常。 
    扩展的网卡允许LAN网络方式通讯。 
4 结论
   a.电能质量监测终端可以实时准确地对电网的供电和用电状况进行监测，尤其是可随时掌握谐波的标情况，掌握不对称度与电压合格率的情况，为供电和用电企业提供了方便的监测设备。
    b.电能质量监测终端具有采样频、测量、运算速度快等特点，其测量指标满足电能质量的要求。
    c.电能质量监测终端的中文和图形显示界面，使用户使用加方便和直观。
    d.电能质量监测终端采用DSP和PC104工控板设计，技术，准确度高，可以方便地对DSP和PC104进行软件维护与升级。
    e.电能质量监测终端在区域电网和省网或联合电网中可组成电能质量监测网络，并通过的站软件，实现大量历史数据的统计分析，形成各种统计报表，绘制谐波频谱图和各种指标的分布图，为电能质量的监督提供了的手段。