一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置包括電源電路、主CPU、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路、按鍵及顯示電路、通訊電路、頻率測量電路、高精度模擬量輸出電路；所述電源電路、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路、按鍵及顯示電路、通訊電路、頻率測量電路、高精度模擬量輸出電路分別連接到所述主CPU；所述電源電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換DC12V雙路供電電源電路，單路帶隔離DC5V供電電源電路，單路不帶隔離DC5V供電電源電路，以及單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路。本實(shí)用新型能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電源供電電壓范圍較窄、自動(dòng)化操作可靠性不高以及抗干擾性能差等問題。
【專利說明】
一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水電站自動(dòng)化監(jiān)測裝置，特別涉及一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，適用于中小型水輪發(fā)電機(jī)組。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在中小水電站轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置主要用于機(jī)組自動(dòng)操作和機(jī)組保護(hù)，輸出動(dòng)作信號(hào)的準(zhǔn)確性和快速性對保證機(jī)組自動(dòng)化可靠運(yùn)行起著重要的作用;對于早期機(jī)組的技術(shù)改造中我們發(fā)現(xiàn)部分改造的自動(dòng)化的電站由于原有的自動(dòng)化控制部分不提供通訊功能，只采集模擬量轉(zhuǎn)速信號(hào)量，所以在原來帶通訊的轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置上增加了模擬量輸出功能。
[0003]目前市面轉(zhuǎn)速信號(hào)都存在以下一個(gè)或多個(gè)問題:1、電源供電電壓范圍較窄，出現(xiàn)機(jī)組或系統(tǒng)過電壓情況下經(jīng)常造成轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置損壞;2、模擬量輸出不能快速且準(zhǔn)確反應(yīng)轉(zhuǎn)速變化，造成自動(dòng)化操作可靠性不高;3、轉(zhuǎn)速信號(hào)設(shè)備本身可靠性較差，在干擾信號(hào)比較大的情況下經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電源供電電壓范圍較窄、自動(dòng)化操作可靠性不高以及抗干擾性能差等問題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置包括電源電路、主CPU、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路、按鍵及顯示電路、通訊電路、頻率測量電路、高精度模擬量輸出電路;所述電源電路、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路、按鍵及顯示電路、通訊電路、頻率測量電路、高精度模擬量輸出電路分別連接到所述主CPU；
[0007 ] 所述電源電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換DC12 V雙路供電電源電路，單路帶隔離DC5V供電電源電路，單路不帶隔離DC5V供電電源電路，以及單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路；
[0008]所述AC/DC轉(zhuǎn)換DC12V雙路供電電源電路，采用寬電壓供電開關(guān)電源模塊，供電范圍為AC85V?AC460V，一路的DC12V供電電源電路與所述單路不帶隔離DC5V供電電路連接，另一路的DC12V供電電源電路與所述七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路及所述單路帶隔離DC5V供電電源電路連接；
[0009]所述單路帶隔離DC5V供電電源電路還與頻率測量電路連接，所述單路不帶隔離DC5V供電電路與所述單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路和所述高精度模擬量輸出電路連接，所述單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路還與主CPU、CPU接口電路、通訊電路、按鍵及顯示電路連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述CPU接口電路包括看門狗電路、存儲(chǔ)電路;所述七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路包括依次連接的輸出使能電路，第一光耦隔離電路、繼電器開出驅(qū)動(dòng)電路及繼電器觸點(diǎn)RC吸收電路;所述頻率測量電路包括依次連接的變壓器輸入電路、過零檢測電路及第二光耦隔離電路;所述高精度模擬量輸出電路包括依次連接的PWM輸出電路、邏輯門緩沖電路及PffM轉(zhuǎn)4?20mA輸出帶隔離高精度模塊。
[0011]進(jìn)一步地，所述通訊電路為RS485接口電路。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]1、電源輸入范圍寬AC85V?AC460V或DC100?DC630V;2、模擬量輸出快速精度高，輸出精度達(dá)到0.2%； 3、抗干擾能力強(qiáng)，在軟硬件設(shè)計(jì)上已經(jīng)充分考慮;4、帶MODBUS通訊協(xié)議的RS485通訊接口；5、通用性強(qiáng)，可靈活設(shè)置多種轉(zhuǎn)速信號(hào)動(dòng)作和返回值，可根據(jù)機(jī)組參數(shù)不同設(shè)置相應(yīng)配套的參數(shù);6、用戶操作友好可顯示多組運(yùn)行參數(shù)。
【【附圖說明】】
[0014]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置的電源電路連接示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]請參閱圖1和圖2所示，對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型所涉及的一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置包括電源電，1、主CPU 2、CPU接口電路3、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路4、按鍵及顯示電路5、通訊電路6、頻率測量電路7、高精度模擬量輸出電路8;所述電源電路1、CPU接口電路3、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電4路、按鍵及顯示電路5、通訊電路6、頻率測量電路7、高精度模擬量輸出電路8分別連接到所述主CPU 2;
[0019]重點(diǎn)參閱圖2，所述電源電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換DC12V雙路供電電源電路11，單路帶隔離DC5V供電電源電路12，單路不帶隔離DC5V供電電源電路13，以及單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路14;
[0020]所述AC/DC轉(zhuǎn)換DCl2V雙路供電電源電路11，采用寬電壓供電開關(guān)電源模塊，供電范圍為AC85V?AC460V，一路的DC12V供電電源電路與所述單路不帶隔離DC5V供電電路13連接，另一路的DC12 V供電電源電路與所述七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路4及所述單路帶隔離DC5 V供電電源電路12連接；
[0021]所述單路帶隔離DC5V供電電源電路12還與頻率測量電路7連接，所述單路不帶隔離DC5V供電電源電路13與所述單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路14和所述高精度模擬量輸出電路8連接，所述單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路14還與主CPU 2、CPU接口電路3、通訊電路6、按鍵及顯示電路8連接。
[0022]所述CPU接口電路3包括看門狗電路31、存儲(chǔ)電路32;所述七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路4包括依次連接的輸出使能電路41、第一光耦隔離電路42、繼電器開出驅(qū)動(dòng)電路43及繼電器觸點(diǎn)RC吸收電路44;所述頻率測量電路7包括依次連接的變壓器輸入電路71、過零檢測電路72及第二光耦隔離電路73;所述高精度模擬量輸出電路8包括依次連接的PWM輸出電路81、邏輯門緩沖電路82及PffM轉(zhuǎn)4?20mA輸出帶隔離高精度模塊83。
[0023]所述通訊電路為RS485接口電路。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0025]取自機(jī)端PT的轉(zhuǎn)速電壓信號(hào)，經(jīng)過裝置內(nèi)部變壓器降壓后通過過零檢測電路72變換成方波信號(hào)經(jīng)過第二光耦隔電路73離后輸入到內(nèi)部主CPU 2濾波和計(jì)算得到機(jī)組頻率，內(nèi)部主CPU通過比較用戶設(shè)置的轉(zhuǎn)速信號(hào)設(shè)定值進(jìn)行相關(guān)信號(hào)動(dòng)作和返回，同時(shí)內(nèi)部主CPU計(jì)算得到相應(yīng)模擬量輸出的PWM占空比輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，PWM信號(hào)通過邏輯門緩沖和濾波電路后經(jīng)帶隔離高精度模塊輸出相應(yīng)的模擬量信號(hào);RS485通訊接口接收相關(guān)的通訊命令，對通訊命令進(jìn)行解析后應(yīng)答相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0026]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0027]1、電源輸入范圍寬AC85V?AC460V或DC100?DC630V;2、模擬量輸出快速精度高，輸出精度達(dá)到0.2%； 3、抗干擾能力強(qiáng)，在軟硬件設(shè)計(jì)上已經(jīng)充分考慮;4、帶MODBUS通訊協(xié)議的RS485通訊接口；5、通用性強(qiáng)，可靈活設(shè)置多種轉(zhuǎn)速信號(hào)動(dòng)作和返回值，可根據(jù)機(jī)組參數(shù)不同設(shè)置相應(yīng)配套的參數(shù);6、用戶操作友好可顯示多組運(yùn)行參數(shù)。
[0028]總之，本實(shí)用新型能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電源供電電壓范圍較窄、自動(dòng)化操作可靠性不高以及抗干擾性能差等問題
[0029]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置包括電源電路、主CPU、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路、按鍵及顯示電路、通訊電路、頻率測量電路、高精度模擬量輸出電路;所述電源電路、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路、按鍵及顯示電路、通訊電路、頻率測量電路、高精度模擬量輸出電路分別連接到所述主CPU; 所述電源電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換DC12 V雙路供電電源電路，單路帶隔離DC5 V供電電源電路，單路不帶隔離DC5V供電電源電路，以及單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路； 所述AC/DC轉(zhuǎn)換DC12V雙路供電電源電路，采用寬電壓供電開關(guān)電源模塊，供電范圍為AC85V?AC460V，一路的DC12V供電電源電路與所述單路不帶隔離DC5V供電電路連接，另一路的DC12V供電電源電路與所述七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路及所述單路帶隔離DC5V供電電源電路連接； 所述單路帶隔離DC5V供電電源電路還與頻率測量電路連接，所述單路不帶隔離DC5V供電電路與所述單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路和所述高精度模擬量輸出電路連接，所述單路不帶隔離DC3.3V供電電源電路還與主CPU、CPU接口電路、通訊電路、按鍵及顯示電路連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，其特征在于:所述CHJ接口電路包括看門狗電路、存儲(chǔ)電路;所述七路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出電路包括依次連接的輸出使能電路，第一光耦隔離電路、繼電器開出驅(qū)動(dòng)電路及繼電器觸點(diǎn)RC吸收電路；所述頻率測量電路包括依次連接的變壓器輸入電路、過零檢測電路及第二光耦隔離電路；所述高精度模擬量輸出電路包括依次連接的PWM輸出電路、邏輯門緩沖電路及PWM轉(zhuǎn)4?20mA輸出帶隔離高精度模塊。3.如權(quán)利要求1所述的一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置，其特征在于:所述通訊電路為RS485接口電路。
【文檔編號(hào)】G01P3/00GK205644112SQ201620410686
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】林澤峰, 李水珠, 徐雅萍
【申請人】福建億華源能源管理有限公司