KPL-PLC微机励磁调节系统设计
2018-03-13  来源:本站

1、系统原理设计

主回路采用可控硅三相全控桥式整流电路,励磁变压器的接线采用△/Y-1接法,以减少谐波干扰。灭磁开关双断口带辅助常闭触头的DM-型或DW10型灭磁开关,主回路的检测采用高新技术的霍尔传感器,提高检测精度和系统的可靠性。

采用自动/手动双调节器热备用方式,两套系统相互独立、互为备用、双相跟踪,以提高装置可靠性。

工作电源采用厂用交流和厂用直流同时供电方式,任何一路掉电都不影响调节器的正常工作,保证了装置的可靠运行。

详见《KPL-PLC励磁装置系统原理图》。

2、操作及信号回路设计

操作系统遵循强弱电隔离、多点输入/输出、多种信号指示的原则;各种开关量经隔离后引入PLC,通过中文触摸屏显示运行状态和人机操纵,经PLC控制操纵电气设备,隔离后通过中间继电器输出;同时保留简洁的常规继电器控制和按件操作,及主要信号显示,当PLC退出运行时可以进行操作和显示装置状态;各种输入/输出开关量均提供接点给中控室和微机监控系统。KPL-PLC励磁装置具有发电厂运行所要求报警信号和指示。

详见《KPL-PLC励磁装置电气操作原理图》。

3、硬件设计

KPL-PLC可编程序控制器励磁系统采用西门子S7-200 PLC,整个调节器由四部分组成:1)可编程序控制器系统;2)输入输出调理 3)手动部分;检测、切换部分 4)电源部分

分别说明如下:

⑴、输入输出调理

各调节量进入PLC前均要进行输入调理,以符合PLC技术要求;机端电压互感器PT(Y/Y-12接线)的副边电压接到同步变压器(△/Y-7接线),同步变压器副边三个相电压分别经滤波、整形,形成同步方波,由集成相控芯片据此产生移相脉冲;经隔离和脉冲放大后去触发可控硅工作;此外,利用同步方波,采用PLC数字测频,可获得机端电压频率的当前值,供控制及显示用。

详见《KPL-PLC励磁装置输入输出调理原理图》。

⑵、手动、脉冲检测、切换部分

手动单元工作于恒励磁电流状态,控制励磁电流为给定值;选用单片机作数字给定及对自动通道的跟踪;移相控制选用集成相控芯片,以提高系统的可靠性。

脉冲检测的基本原理是,待检测的每路触发脉冲,经光电隔离进入单稳触发器,当任一路触发脉冲丢失历时超过单稳触发器暂稳整定时间,通过切换电路自动进行手动/自动切换;切换电路由一片小型单片机和光耦实现,工作可靠,电路简洁。

详见《KPL-PLC励磁装置手动/切换原理图》。

⑶.电源部分

调节器工作电源取自交、直流厂用电。交流厂用电经电源滤波器、隔离变压器、整流变换后,与厂用直流电源并联进入开关电源组成高可靠工作电源。PLC24V开关电源;输入/输出调理用±12V;手动调节器用±12V

4、软件设计

⑴、软件组成及编程语言

KPL-PLC可编程序控制器励磁系统的软件包括:主程序、中断服务程序、控制量计算程序、各种功能程序、显示程序、通信程序、诊断程序、子程序库等。软件采用模块结构,易于调试、修改及扩充,编程语言使用STEP 7-Micro/WIN 32 图形化编辑程序。

⑵、软件工作流程   

KPL-PLC励磁装置的控制、保护、限制等功能,分别由主程序和中断服务程序实现。实时性强的控制,在中断服务程序中完成,其余由主程序执行。

①、主程序工作流程

②、中断服务程序工作流程

③、中断服务程序包括:同步信号中断,关键事件中断

⑶、其他一些程序模块的工作流程

主要有:起励程序,给定值改变程序,故障处理程序,低励限制程序,限流过流程序,事件记录程序,微机监控通讯程序等。

本套软件设计紧凑,每10ms可完成控制运算,更新控制角α。