專利名稱:一種小型水電控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及自動控制【技術領域】，特別是涉及一種小型水電控制裝置。其中，該控制裝置包括：中央控制模塊、溫巡模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、開關量輸出模塊和I/O模塊。本實用新型的小型水電控制裝置由于設置了中央控制模塊接收和分析發(fā)電機機組的各種運行狀態(tài)信號，根據(jù)分析結果產(chǎn)生控制信號對機組組件進行控制，還可通過人機交互接口對中央控制模塊輸入控制指令，自動化程度高。
【專利說明】
—種小型水電控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動控制【技術領域】，特別是涉及一種小型水電控制裝置。
【背景技術】
[0002]目前大部分水電機組使用的自控裝置都是基于通用型PLC開發(fā)的，價格昂貴，對小水電來說，性價比不高。
[0003]目前小水電使用的自控裝置大部分功能有限，需要大量的外部裝置來完成機組的控制。小水電機組多處于電網(wǎng)末端，電壓波動大、孤網(wǎng)運行等極端情況經(jīng)常出現(xiàn)，現(xiàn)有的自控裝置難以保證發(fā)電機在這種情況下穩(wěn)定運行。
[0004]目前農(nóng)村小水電機組控制裝置由于當時技術水平的限制，自動化程度都不高，無法滿足一鍵開停機、自動發(fā)電控制這種少人值班、無人值班的運行要求。
[0005]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術所存在的缺陷是本【技術領域】亟待解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種小型水電控制裝置，解決現(xiàn)有技術中小型水電發(fā)電機機組自動化程度低的技術問題。
[0007]本實用新型采用如下技術方案:
[0008]一種小型水電控制裝置，與現(xiàn)有技術相比，其不同之處在于，該水電控制裝置包括:
[0009]一具有并行I/O接口和人機交互接口的中央控制模塊；
[0010]開關量采集模塊，用于采集小型水電發(fā)電機的開關量，并將開關量信號發(fā)送至中央控制模塊；
[0011]模擬量采集模塊，用于采集發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號并將所述模擬信號發(fā)送至中央控制模塊；
[0012]溫巡模塊，用于采集發(fā)電機機組的工作溫度，并將溫度信號輸出到中央控制模塊；
[0013]通過并行I/O接口與所述中央控制模塊連接的I/O模塊，發(fā)電機機組組件通過所述I/O模塊與所述中央控制模塊連接；以及
[0014]設于中央控制模塊和發(fā)電機機組組件之間的開關量輸出模塊。
[0015]優(yōu)選地，該水電控制裝置還包括提供供電的開關電源模塊。
[0016]優(yōu)選地，該水電控制裝置還包括一通訊模塊，所述中央控制模塊與所述通訊模塊連接。
[0017]優(yōu)選地，所述中央控制模塊包括:
[0018]用于接收開關量信號、模擬信號以及溫度信號并將所接收信號轉換為數(shù)字信號的信號轉換單元；
[0019]接收所述數(shù)字信號并對所述數(shù)字信號進行處理的信號處理單元；
[0020]通過所述I/O模塊與機組連接的同期單元；
[0021]通過所述I/O模塊與機組連接的機組保護單元。
[0022]優(yōu)選地，所述開關量輸入模塊包括:
[0023]用于采集小型水電發(fā)電機的開關量的開關量采集單元；
[0024]將開關量信號進行信號處理的隔離轉換單元。
[0025]優(yōu)選地，所述隔離轉換單元包括三極管、光電耦合器、繼電器和RC電路。
[0026]優(yōu)選地，所述模擬量采集模塊包括運算放大器、隔離電源電路和RC電路。
[0027]優(yōu)選地，通過人機交互接口與所述中央控制模塊連接的觸摸屏控制模塊。
[0028]優(yōu)選地，所述發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號為包含頻率、水位和壓力信息的模擬信號。
[0029]優(yōu)選地，該控制裝置還包括一與所述通訊模塊連接的外部通訊模塊。
[0030]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于:本實用新型的小型水電控制裝置由于設置了中央控制模塊接收發(fā)電機機組的各種運行狀態(tài)信號，根據(jù)各種運行狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號對機組組件進行控制，還可通過人機交互接口對中央控制模塊輸入控制指令，自動化程度高。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型實施例1提供的小型水電控制裝置的結構框圖。
[0032]圖2是本實用新型實施例1提供的小型水電控制裝置的中央控制模塊的結構框圖。
[0033]圖3是本實用新型實施例1提供的小型水電控制裝置的箱體面板圖。
[0034]圖4是本實用新型實施例1提供的小型水電控制裝置的箱體背板圖。
【具體實施方式】
[0035]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0036]此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0037]本實用新型的實施例提供了一種小型水電控制裝置，與現(xiàn)有技術相比，其不同之處在于，該水電控制裝置包括:
[0038]一具有并行I/O接口和人機交互接口的中央控制模塊；
[0039]開關量采集模塊，用于采集小型水電發(fā)電機的開關量，并將開關量信號發(fā)送至中央控制模塊；
[0040]模擬量采集模塊，用于采集發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號并將所述模擬信號發(fā)送至中央控制模塊；
[0041]溫巡模塊，用于采集發(fā)電機機組的工作溫度，并將溫度信號輸出到中央控制模塊；
[0042]通過并行I/O接口與所述中央控制模塊連接的I/O模塊，發(fā)電機機組組件通過所述I/O模塊與所述中央控制模塊連接；以及
[0043]設于中央控制模塊和發(fā)電機機組組件之間的開關量輸出模塊。
[0044]具體地，上述的小型水電控制裝置由于設置了中央控制模塊接收發(fā)電機機組的各種運行狀態(tài)信號，根據(jù)各種運行狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號對機組組件進行控制，還可通過人機交互接口對中央控制模塊輸入控制指令，自動化程度高。
[0045]實施例1:
[0046]本實用新型實施例1提供了一種小型水電控制裝置，如圖1和圖2所示，該控制裝置包括:中央控制模塊1、第一溫巡模塊2、第二溫巡模塊3、模擬量采集模塊4、開關量采集模塊5、開關量輸出模塊6、外部通訊模塊7、I/O模塊8、開關電源模塊9和通訊模塊10。
[0047]其中，中央控制模塊I具有并行I/O接口和人機交互接口。開關量采集模塊5用于采集小型水電發(fā)電機的開關量，并將開關量信號發(fā)送至中央控制模塊I。模擬量采集模塊4用于采集發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號并將所述模擬信號發(fā)送至中央控制模塊I。第一溫巡模塊2和第二溫巡模塊3均用于采集發(fā)電機機組的工作溫度，并將溫度信號輸出到中央控制模塊I。通過并行I/O接口與中央控制模塊I連接的I/O模塊8，發(fā)電機機組組件通過I/O模塊8與中央控制模塊I連接。中央控制模塊I根據(jù)接收的開關量信號、模擬信號以及溫度信號產(chǎn)生一控制信號，并將所述控制信號通過開關量輸出模塊6發(fā)送至發(fā)電機機組組件。開關電源模塊9用于提供供電。中央控制模塊I根據(jù)接收的開關量信號、模擬信號以及溫度信號并將上述各種狀態(tài)信號的結果信息發(fā)送至所述通訊模塊10。外部通訊模塊7通過通訊模塊10與中央控制模塊I連接。上述發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號為包含頻率、水位和壓力信息的模擬信號。
[0048]進一步地，中央控制模塊I包括:信號轉換單元11、信號處理單元12、同期單元13和機組保護單元14，其中，信號轉換單元11用于接收開關量信號、模擬信號以及溫度信號并將所接收信號轉換為數(shù)字信號；信號處理單元12接收所述數(shù)字信號并對所述數(shù)字信號進行處理；同期單元13通過所述I/O模塊8與機組連接；機組保護單元14通過所述I/O模塊8與機組連接。
[0049]進一步地，開關量輸入模塊5包括:用于采集小型水電發(fā)電機的開關量的開關量采集單元；以及將開關量信號進行信號處理的隔離轉換單元。
[0050]進一步地，隔離轉換單元包括三極管、光電耦合器、繼電器和RC電路。
[0051]進一步地，模擬量采集模塊4包括運算放大器、隔離電源電路和RC電路。
[0052]進一步地，該控制裝置還包括通過人機交互接口與中央控制模塊I連接的觸摸屏控制模塊，觸摸屏控制模塊可以為觸摸屏，值班人員可以通過該觸摸板遠程控制小型水電的發(fā)電機機組組件。
[0053]本實施例的中央控制模塊I可以采用單片機。
[0054]本實施例的控制裝置的有益效果在于:
[0055]利用采樣的頻率f、有功P、電壓U、無功Q建立個合適的多參量輸入模型，自動識別發(fā)電機大網(wǎng)運行、負荷給定方式、孤網(wǎng)運行、頻壓補償并進行自動切換，實現(xiàn)機組的穩(wěn)定高效運行。
[0056]本實施例的控制裝置的工作原理是:多合一綜合控制器通過采集機組的各輔機狀態(tài)信號、溫度信號、電壓、電流、頻率、轉速、水位信號來實現(xiàn)機組的自動開停機流程控制、自動同期、機組溫度巡檢、自動保護、自動發(fā)電控制，觸摸屏完成運行參數(shù)在線顯示和事件記錄，機組的自動化程度大大提高，真正實現(xiàn)一鍵開停機，無人值守的運行方式。
[0057]本實施例的控制裝置采用小水電多功能合一綜合控制器可以使小水電較低的成本下實現(xiàn)少人值守、無人值守的運行要求，提高自動化程度，降低小水電的運行維護成本，提高小水電機組的運行效率，更好的發(fā)揮經(jīng)濟效益。
[0058]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種小型水電控制裝置，其特征在于，該水電控制裝置包括: 一具有并行I/o接口和人機交互接口的中央控制模塊； 開關量采集模塊，用于采集小型水電發(fā)電機的開關量，并將開關量信號發(fā)送至中央控制豐旲塊; 模擬量采集模塊，用于采集發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號并將所述模擬信號發(fā)送至中央控制模塊； 溫巡模塊，用于采集發(fā)電機機組的工作溫度，并將溫度信號輸出到中央控制模塊； 通過并行I/o接口與所述中央控制模塊連接的I/O模塊，發(fā)電機機組組件通過所述I/O模塊與所述中央控制模塊連接； 開關量輸出模塊； 其中，所述中央控制模塊根據(jù)接收的開關量信號、模擬信號以及溫度信號進行運行狀態(tài)分析產(chǎn)生一控制信號，并將所述控制信號通過所述開關量輸出模塊發(fā)送至發(fā)電機機組組件。2.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，該水電控制裝置還包括提供供電的開關電源模塊。3.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，該水電控制裝置還包括一通訊模塊，所述中央控制模塊根據(jù)接收的開關量信號、模擬信號以及溫度信號進行運行狀態(tài)分析后輸出分析結果信息至所述通訊模塊。4.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述中央控制模塊包括: 用于接收開關量信號、模擬信號以及溫度信號并將所接收信號轉換為數(shù)字信號的信號轉換單元； 接收所述數(shù)字信號并對所述數(shù)字信號進行處理分析的信號處理單元； 通過所述I/o模塊與機組連接的同期單元； 通過所述I/o模塊與機組連接的機組保護單元。5.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述開關量輸入模塊包括: 用于采集小型水電發(fā)電機的開關量的開關量采集單元； 將開關量信號進行信號處理的隔離轉換單元。6.根據(jù)權利要求5所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述隔離轉換單元包括三極管、光電耦合器、繼電器和RC電路。7.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述模擬量采集模塊包括運算放大器、隔離電源電路和RC電路。8.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，通過人機交互接口與所述中央控制模塊連接的觸摸屏控制模塊。9.根據(jù)權利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述發(fā)電機機組的電壓或電流模擬信號為包含頻率、水位和壓力信息的模擬信號。10.根據(jù)權利要求3所述的小型水電控制裝置，其特征在于，該控制裝置還包括一與所述通訊模塊連接的外部通訊模塊。
【文檔編號】G05B19-05GK204302751SQ201420762663
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