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发电机组监控系统之硬件设计和软件设计

文章出处:武汉发电机租赁公司     阅读:101次 发表时间:2019-01-07

    发电机组在持续、安全的保障生产中有着至关重要的作用,其作为一种发电设备应用非常广泛。发电机组的监控系统设计可分为硬件设计和软件设计两部分,发动机组的使用性能以及运行状态都要靠监控系统来确保准确测定,所以可以说它是发电机组的核心技术与关键。那么发电机组监控系统的硬件设计和软件设计是如何完成的呢?
 


    一、发电机组的监控的硬件设计

    发电机组因其本身的特点要将监控系统安装在发电机组的控制柜内,监控系统的硬件设备设计有自身的要求以及技术指标,因此,发电机组监控系统硬件设计要满足发电机组功能技术指标要求。

    (1)监控系统的CPU

    发电机组的监控系统中的CPU是发电组监控系统中的中心环节,主要是协调监控系统的组织以及运行等的工作,当前国内外的监控系统中通用的是高性能微处理器,用户通过人机对话的方式对监控的参数进行部分修改就可以实现发电机组的监控需求。单片机作为高性能、低电压的设备,可以作为监控系统的中的CPU,单片机可以反复擦写,因为其高密度以及较强的存储技术可以较好的实现监控,单片机内还设有定时器,可以自动捕获和重装载,这样可以更好地实现监控设计。
 


    (2)频率检测

    频率检测是发电机组中检测发电质量的很重要的指标,因此,需要进行设计的监控系统要准确、及时的对发电机组的频率进行检测,发电机的转速与发电机的发电频率成正比,只要保证发电机组的转速平稳,则发电机的频率就可以保持稳定值。对发电机组的频率进行评测,可以利用单片机进行测量,求方法主要有测频率法以及测周期法。

    (3)模拟量信号采集与处理

    发电机自身带有传感器,传感器可以将模拟量转换为电量信号,因为传感器的信号幅度,再加上发电机自身的干扰,因此要在信号进行转化前进行信号的调理。信号调理主要是进行信号的模拟处理,利用的是电子线路进行,其目的是通过传感器的电量信号进行输出,从而进行处理后实现信号的转换。信号调理可以对传感器的非线性进行补偿,从而提高信号的信噪比,提高信号的质量。发电机组监控系统的设计应利用输入通道的电路,将传感器输出的电流变为交流信号,并最终转化为单极的直流信号,并通过滤波电路实现模数转化器的输入。
 


    通过发电机组的监控系统对信息进行采集分析后,可以判断各项工作环节是否正常,因为,运行出现故障的情况下,发电机组监控系统可以发出警报,通过将按钮变为红色来进行显示。

    (4)硬件的抗干扰设计

    保证硬件系统在发电机组的稳定性,可以采用几种措施来抵抗干扰:

    首次,进行隔离和屏蔽,这是为了防止耦合的干扰,将数字部分以及模拟部分实现隔离,可以抑制数字系统的干扰。

    其次,可以将去耦电容加上集成电路的元件,进行微处理器的处理。

    除此之外,还要利用地线抵制干扰。
 


    二、发电机组的监控的软件设计

    (1)数据采集程序

    单片机的一个很重要的功能就是数据处理,数据处理也是传感器和单片机的很重要的接口,其数据处理的类型主要有两种,模拟信号以及开关量信号。模拟信号是利用交流电压进行采样,从而防止扰动实现多次采样,开关量信号的软件编写相对来说比较简单,通过74HC165实现与单片机之间的数据传送。

    (2)中断处理

    柴油发电机组监控系统中应用的单片机进行的中断处理,为发电机组的监控中的设计带来了很大的好处,可以灵活的解决监控系统中无法解决的问题,监控系统中的定时以及捕获功能都可以实现。
 


    (3)串行通信的设计

    后台监控是为管理人员进行监控而设计的,因此,后台监控必须要有可观看的页面,从而可以更好的实现可视化,可以利用VB进行这一功能的实现,后台监控系统不是利用单片机进行采集,而是利用信息量进行信息的显示,从而实现单片机的通信能力。

    (4)软件的抗干扰设计

    软件的抗干扰设计中的技术设计主要有以下几点:主动的初始化设计,这主要是针对那些易于被干扰的元件,对于这些,要进行初始化的处理;软件的滤波法,这是针对常态干扰进行的,是指利用然见程序对信号中的干扰比重进行降低,从而实现程序上的滤波;重复的执行程序指令,保证与外部设备的接触,因此,需要执行程序的重复执行,除此之外,还可以采用防止死循环的看门狗技术。
 


    三、总结

    综上所诉,发电机组的可靠性以及连续性是很重要的,所以设计出准确、及时的监测发电机组正常运行状态的监控系统势在必行,因此,在实践中需不断地进行探索与创新,以保证柴油发电机组可以更加有效地运行。

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