一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置包括電源電路、主CPU、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號輸出電路、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)電機轉(zhuǎn)速信號裝置【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本實用新型涉及一種水電站自動化監(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)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，適用于中小型水輪發(fā)電機組。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在中小水電站轉(zhuǎn)速信號裝置主要用于機組自動操作和機組保護，輸出動作信號的準確性和快速性對保證機組自動化可靠運行起著重要的作用;對于早期機組的技術(shù)改造中我們發(fā)現(xiàn)部分改造的自動化的電站由于原有的自動化控制部分不提供通訊功能，只采集模擬量轉(zhuǎn)速信號量，所以在原來帶通訊的轉(zhuǎn)速信號裝置上增加了模擬量輸出功能。
[0003]目前市面轉(zhuǎn)速信號都存在以下一個或多個問題:1、電源供電電壓范圍較窄，出現(xiàn)機組或系統(tǒng)過電壓情況下經(jīng)常造成轉(zhuǎn)速信號裝置損壞;2、模擬量輸出不能快速且準確反應(yīng)轉(zhuǎn)速變化，造成自動化操作可靠性不高;3、轉(zhuǎn)速信號設(shè)備本身可靠性較差，在干擾信號比較大的情況下經(jīng)常出現(xiàn)誤動。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本實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)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電源供電電壓范圍較窄、自動化操作可靠性不高以及抗干擾性能差等問題。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置包括電源電路、主CPU、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號輸出電路、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]進一步地，所述CPU接口電路包括看門狗電路、存儲電路;所述七路轉(zhuǎn)速信號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)動電路及繼電器觸點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]進一步地，所述通訊電路為RS485接口電路。
[0012]本實用新型的優(yōu)點在于:
[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，輸出精度達到0.2%； 3、抗干擾能力強，在軟硬件設(shè)計上已經(jīng)充分考慮;4、帶MODBUS通訊協(xié)議的RS485通訊接口；5、通用性強，可靈活設(shè)置多種轉(zhuǎn)速信號動作和返回值，可根據(jù)機組參數(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行參數(shù)。
【【附圖說明】】
[0014]下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0015]圖1是本實用新型一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置的電源電路連接示意圖。
【【具體實施方式】】
[0017]請參閱圖1和圖2所示，對本實用新型的實施例進行詳細的說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型所涉及的一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置包括電源電，1、主CPU 2、CPU接口電路3、七路轉(zhuǎn)速信號輸出電路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、存儲電路32;所述七路轉(zhuǎn)速信號輸出電路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)動電路43及繼電器觸點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]本實用新型的工作原理是:
[0025]取自機端PT的轉(zhuǎn)速電壓信號，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濾波和計算得到機組頻率，內(nèi)部主CPU通過比較用戶設(shè)置的轉(zhuǎn)速信號設(shè)定值進行相關(guān)信號動作和返回，同時內(nèi)部主CPU計算得到相應(yīng)模擬量輸出的PWM占空比輸出相應(yīng)的PWM信號，PWM信號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;RS485通訊接口接收相關(guān)的通訊命令，對通訊命令進行解析后應(yīng)答相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0026]本實用新型的優(yōu)點在于:
[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，輸出精度達到0.2%； 3、抗干擾能力強，在軟硬件設(shè)計上已經(jīng)充分考慮;4、帶MODBUS通訊協(xié)議的RS485通訊接口；5、通用性強，可靈活設(shè)置多種轉(zhuǎn)速信號動作和返回值，可根據(jù)機組參數(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行參數(shù)。
[0028]總之，本實用新型能夠解決現(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用新型的【具體實施方式】，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本實用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求所保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有模擬量及數(shù)字量輸出的發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，其特征在于:所述發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號裝置包括電源電路、主CPU、CPU接口電路、七路轉(zhuǎn)速信號輸出電路、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)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，其特征在于:所述CHJ接口電路包括看門狗電路、存儲電路;所述七路轉(zhuǎn)速信號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)動電路及繼電器觸點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)電機轉(zhuǎn)速信號裝置，其特征在于:所述通訊電路為RS485接口電路。
【文檔編號】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