一種新型發(fā)電機組控制器及電控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及內(nèi)燃機發(fā)電機組的電子控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型發(fā)電機組控制器及電控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的發(fā)電機組的控制和保護是由多個彼此獨立的電子模塊構(gòu)成：發(fā)電機組控制器、電子調(diào)速器、執(zhí)行器、轉(zhuǎn)速信號采集器，勵磁調(diào)節(jié)器以及各種傳感器組成。具體如圖1所示。它們之間的連接關(guān)系很簡單，各個部件獨立工作。導(dǎo)致系統(tǒng)分散，不能實現(xiàn)自動化控制，不能實現(xiàn)自我診斷，更不適合物聯(lián)網(wǎng)遠程調(diào)節(jié)控制。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型發(fā)電機組控制器及電控系統(tǒng)，該新型發(fā)電機組控制器及電控系統(tǒng)解決了不能實現(xiàn)自動化控制，不能實現(xiàn)自我診斷，更不適合物聯(lián)網(wǎng)遠程調(diào)節(jié)控制的技術(shù)問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種新型發(fā)電機組控制器，其包括中央處理模塊，所述中央處理器模塊的信號采集端分別連接到用于采集發(fā)動機數(shù)據(jù)的發(fā)動機數(shù)據(jù)采集模塊、可編程開關(guān)量采集模塊、可編程模擬量采集模塊、J1939總線接口模塊、發(fā)動機充電機勵磁模塊，用于采集發(fā)電機數(shù)據(jù)的發(fā)電機數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集市電的市電電壓采集模塊。所述中央處理器模塊的信號輸出端連接到用于控制發(fā)動機運行的可編程繼電器輸出模塊，用于控制負載開關(guān)的市電/發(fā)電轉(zhuǎn)換控制模塊，用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊，用于調(diào)節(jié)勵磁的勵磁輸出接口模塊，所述中央處理器模塊的基本外設(shè)端連接到顯示模塊、按鍵輸入模塊、通訊接口模塊；所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊分別與所述中央處理模塊電連接，所述中央處理模塊將控制信號經(jīng)所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊分別輸出。
[0005]本實用新型的進一步改進為，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊包括用于連接傳統(tǒng)電子調(diào)速器的0~10V模擬量輸出接口電路和用于連接新型電子調(diào)速器的100-500Hz、PWM脈沖輸出接口電路。
[0006]本實用新型的進一步改進為，所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊包括用于連接傳統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)器的_5V~ +5V模擬量輸出接口電路和用于連接新型勵磁調(diào)節(jié)器的100-500HZ、PWM脈沖輸出接口電路。
[0007]本實用新型的進一步改進為，所述中央處理模塊為ARM單片機。
[0008]本實用新型的進一步改進為，所述發(fā)動機數(shù)據(jù)采集模塊包括用于采集發(fā)動機機油壓力的壓力傳感器電路，用于采集發(fā)動機溫度的溫度傳感器電路和用于采集燃油量的液位傳感器電路，以及用于采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器電路。
[0009]本實用新型的進一步改進為，所述可編程模擬量采集模塊是可編程用于電阻和電壓式傳感器的數(shù)據(jù)采集。
[0010]本實用新型的進一步改進為，所述可編程開關(guān)量采集模塊是可編程用于各種開關(guān)量數(shù)據(jù)的采集。
[0011]本實用新型的進一步改進為，所述發(fā)動機充電機勵磁模塊包括用于發(fā)動機充電機的勵磁建壓電路和充電機勵磁電壓的采集電路。
[0012]本實用新型的進一步改進為，所述發(fā)電機數(shù)據(jù)采集模塊包括用于采集發(fā)電機電壓的電壓轉(zhuǎn)換采集電路，用于采集發(fā)電機負載電流的電流轉(zhuǎn)換采集電路和用于采集發(fā)電機頻率的頻率米集電路。
[0013]本實用新型還提供了一種新型發(fā)電機組電控系統(tǒng)，包括如上所述的新型發(fā)電機組控制器、電子調(diào)速器、執(zhí)行器、發(fā)電機組、發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器，所述發(fā)電機組包括發(fā)動機和發(fā)電機，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊、電子調(diào)速器、執(zhí)行器、發(fā)動機依次電連接，所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊、發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器、發(fā)電機依次電連接；所述中央處理模塊將控制信號經(jīng)所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊輸出至所述發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器，所述發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器接收控制信號并調(diào)節(jié)所述發(fā)電機的勵磁電流；所述中央處理模塊將控制信號經(jīng)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊輸出至所述電子調(diào)速器，所述電子調(diào)速器接收控制信號并經(jīng)所述執(zhí)行器調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實質(zhì)性的進步，具體是增加了勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊和勵磁控制所需的電壓檢測和PID控制，增加了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊和調(diào)速所需的轉(zhuǎn)速檢測和PID控制部分。當(dāng)發(fā)電機組啟動后，本實用新型控制器采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機輸出電壓，經(jīng)過中央處理器的PID運算后，通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)接口模塊和勵磁調(diào)節(jié)接口模塊，將控制信號分別傳遞給外部的電子調(diào)速器和發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器，和實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和電壓的完整閉環(huán)控制。最終實現(xiàn)了發(fā)電機組電控部件由分散控制到統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，徹底改變了發(fā)電機組現(xiàn)有控制系統(tǒng)的組成框架。解決了不能實現(xiàn)整體自動化控制，不能實現(xiàn)自我診斷，更不適合物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)測控制的技術(shù)問題。簡化了現(xiàn)有電子調(diào)速器和勵磁調(diào)節(jié)器的復(fù)雜度，降低了故障率。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2是實用新型的電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖中各部件名稱如下:
[0018]I一新型發(fā)電機組控制器；
[0019]101—中央處理模塊；
[0020]102—市電電壓采集模塊；
[0021]103—發(fā)動機充電機勵磁模塊；
[0022]104—可編程開關(guān)量采集模塊；
[0023]105一可編程模擬量米集模塊；
[0024]106—發(fā)動機數(shù)據(jù)采集模塊；
[0025]107—發(fā)電機數(shù)據(jù)采集模塊；
[0026]108—市電/發(fā)電轉(zhuǎn)換控制模塊；
[0027]109—可編程繼電器輸出模塊；
[0028]110—顯示模塊；
[0029]111—按鍵輸入模塊；
[0030]112 — J1939 總線接口模塊；
[0031]113—通訊接口模塊；
[0032]114—勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊；
[0033]115—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊；
[0034]2—電子調(diào)速器；
[0035]3—執(zhí)行器；
[0036]4—發(fā)電機組；
[0037]41一發(fā)動機；
[0038]42—發(fā)電機；
[0039]5—發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合【附圖說明】及【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0041]如圖2所示，一種新型發(fā)電機組控制器，其包括中央處理模塊101、市電電壓采集模塊102、發(fā)動機充電機勵磁模塊103、可編程開關(guān)量采集模塊104、可編程模擬量采集模塊
105、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集模塊106、發(fā)電機數(shù)據(jù)采集模塊107、市電/發(fā)電轉(zhuǎn)換控制模塊108、可編程繼電器輸出模塊109、顯示模塊110、按鍵輸入模塊11UJ1939總線接口模塊112、通訊接口模塊113，所述市電電壓采集模塊102、發(fā)動機充電機勵磁模塊103、可編程開關(guān)量采集模塊104、可編程模擬量采集模塊105、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集模塊106、發(fā)電機數(shù)據(jù)采集模塊107、市電/發(fā)電轉(zhuǎn)換控制模塊108、可編程繼電器輸出模塊109、顯不模塊110、按鍵輸入模塊111、J1939總線接口模塊112、通訊接口模塊113分別與所述中央處理模塊101電連接，還包括勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊114、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊115，所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊114、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊115分別與所述中央處理模塊101電連接，所述中央處理模塊101將控制信號經(jīng)所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊114、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊115分別輸出。
[0042]如圖2所示，一種新型發(fā)電機組電控系統(tǒng)，包括如上所述的新型發(fā)電機組控制器1、電子調(diào)速器2、執(zhí)行器3、發(fā)電機組4、發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器5，所述發(fā)電機組4包括發(fā)動機41和發(fā)電機42，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊115、電子調(diào)速器2、執(zhí)行器3、發(fā)動機41依次電連接，所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊114、發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器5、發(fā)電機42依次電連接；所述中央處理模塊101將控制信號經(jīng)所述勵磁調(diào)節(jié)輸出接口模塊114輸出至所述發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器5，所述發(fā)動機勵磁調(diào)節(jié)器5接收控制信號并調(diào)節(jié)所述發(fā)電機42的勵磁電流；所述中央處理模塊101將控制信號經(jīng)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)輸出接口模塊115輸出至所述電子調(diào)速器2，所述電子調(diào)速器2接收控制信號并經(jīng)所述執(zhí)行器3調(diào)節(jié)發(fā)動機41的轉(zhuǎn)速。
[0043]所述發(fā)電機組4包括發(fā)動機41和發(fā)電機42都為現(xiàn)有技術(shù)，不是本實用新型的發(fā)明點，在此不做詳細說明。所述中央處理模塊101、市電電壓采集模塊102、發(fā)動機充電機勵磁模塊103、可編程開關(guān)量采集模塊104、可編程模擬量采集模塊105、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集模塊
106、發(fā)電機數(shù)據(jù)采集模塊107、市電/發(fā)電轉(zhuǎn)換控制模塊108、可編