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系統(tǒng)軟件主控模塊狀態(tài)報警和器件控制通訊程序參數(shù)要求高。本監(jiān)控系統(tǒng)采用微機自動控制、A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字通訊等技術(shù),實現(xiàn)了發(fā)電機出租機組工作過程自動控制、工作參數(shù)數(shù)字化采集、工作狀態(tài)、參數(shù)漢字顯示及遠距離通訊和集中監(jiān)控等功能。在監(jiān)測信號超過規(guī)定閥值時,系統(tǒng)將自動報警和控制,必要時可應急停車。
柴汽油發(fā)電機出租機組是目前被廣泛使用的供電設備。由于油質(zhì)、負載、機械故障等原因,柴油發(fā)電機組在運行過程中會發(fā)生諸如冷卻水沸騰、缺油、過壓等緊急故障,如不及時采取措施,就會造成缺相或輸出電壓不穩(wěn)定,導致燒毀發(fā)電機組。所以設計一套監(jiān)控系統(tǒng),可迅速發(fā)現(xiàn)故障隱患,使機組操作人員能及時采取緊急措施,避免發(fā)電機組損壞。
1研制思路整個監(jiān)控系統(tǒng)主要由主控單元、傳感器單元、切換控制單元、遠程監(jiān)控單元組成,系統(tǒng)框圖如所示(略可向作者索?。?。l.i主控單元主控單元完成發(fā)電機組各種參數(shù)的采集、數(shù)據(jù)處理、信息顯示、鍵盤輸入、繼電器控制和遠程通訊等功能。各種令可手工輸入,也可遠程接收,實現(xiàn)機組工作模式的切換。
根據(jù)機組監(jiān)測要求,需測量兩路冷卻水溫度、兩路潤滑油壓力、三相機組電壓、三相輸出電流、輸出功率、三相市電電壓、啟動蓄電池電壓、燃油液位共16路模擬量。由于采用多路模擬開關(guān)將16路模擬量分時切換后,經(jīng)隔離放大器輸入CPU的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入接口,這樣保證了控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定和抗干擾能力。對于控制器來說,傳感器單元由前端傳感信號調(diào)理電路,多路選擇電路,采樣保持電路,A/D轉(zhuǎn)換器四個子單元組成。
戶在現(xiàn)場通過簡單參數(shù)設置,就可實現(xiàn)通訊接口的功能轉(zhuǎn)換。當使用RS232接口時,發(fā)電機出租可根據(jù)需要選擇(軟件設置)直接驅(qū)動Mo-dem該單元的遠程監(jiān)控軟件采用C編程,在Window895環(huán)境下運行,通過公用電話網(wǎng)可實現(xiàn)分布多臺機組的集中監(jiān)控,最多可對100個點200臺機組實現(xiàn)監(jiān)控。
市電異常時,監(jiān)控系統(tǒng)控制器經(jīng)延時判斷后,自動啟動柴油發(fā)電機組并升速機組轉(zhuǎn)速,達到額定轉(zhuǎn)速時機組合閘,自動切換由發(fā)電機組供電;市電恢復正常時,監(jiān)控系統(tǒng)控制器經(jīng)延時判斷后,分閘切換到市電供電,機組經(jīng)冷機自動減速、停機。
2監(jiān)控臺軟件設計監(jiān)控臺總體軟件從通用性要求出發(fā),采用模塊化設計,其總體結(jié)構(gòu)框圖見。以下就軟件的各主要組成部分作簡要說明。
監(jiān)控臺軟件總體結(jié)構(gòu)2.1開機自檢及初始化程序儀器開機后,要先進行初始化,主要是對系統(tǒng)各模塊設置工作方式。然后儀器開始自檢,智能監(jiān)控的一個重要功能是可進行自診斷和自測試,即自檢操作。儀器自檢主要是檢測電路中的一些測試點,這些測試點在電路正常時的測試值設計時就存在ROM中,在自檢過程中把當時測試值與正常值進行比較,如果兩者相等或在允許誤差的范圍之內(nèi),則顯示PASS(通過),否則顯示錯誤(用代碼顯示故障部位)。每當電源接通(或儀器復位)就進行一次,在以后的測量過程中不再進行。
(接第41頁)在微機應用系統(tǒng)的輸入信號中,一般都含有各種噪音千擾,它們主要來自被測信號本身、傳感器或者外界的千擾。
為了提高信號的可靠性,減小虛假信息的影響,監(jiān)控軟件采用軟件方法實現(xiàn)數(shù)字濾波。數(shù)字濾波程序,就是通過一定的計算或判斷來提篼信噪比。
本系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換主程序采用詢法:詢式A/D轉(zhuǎn)換。這種方法是通過檢測AD―RESULT寄存器中的S位來判斷A轉(zhuǎn)換是否完成。
2.4狀態(tài)報警、繼電器和晶閘管等大功率器件控制程序控制器在自動檢測參數(shù)時,往往要判斷被測參數(shù)是否超出某個界限,如水溫是否過低,溫度是否超出最高點,壓力是否超出最大限度,或者確定被測參數(shù)是否合格,即有無超出允差等。
確定界限后,還要給出報瞀信號或進行分類操作,即進行報瞥或緊急停車。監(jiān)控信號超閾值處理,即對傳感器送來的模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換后由直接監(jiān)控臺通過通訊端口送到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心實時判斷后若超出閾值則進行報警,必要時發(fā)給直接監(jiān)控臺反饋信號,由直接監(jiān)控臺控制繼電器強行合閘和分閘。對關(guān)鍵信號,直接監(jiān)控臺可以自行判斷后,在現(xiàn)場自動處理,從而實現(xiàn)智能化監(jiān)控,達到無人操作的要求。
把A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字濾波后的信號由直接監(jiān)控臺通過通訊端口送到監(jiān)控中心,同時在必要時接收監(jiān)控中心的反饋信號。
3遠程監(jiān)控軟件遠程監(jiān)控軟件主要包括:接口芯片的初始化;發(fā)送中斷處理程序;接收中斷處理程序,集中控制程序等。程序流程所示。
遠程監(jiān)控軟件簡圖通過串行通訊,主控微機可采集到各發(fā)電機組的交流相電壓、相電流、頻率/轉(zhuǎn)速、潤滑油油壓、水溫、電池電壓等參數(shù)和工作范圍,當機組工作范圍超標時,集中控制系統(tǒng)將發(fā)出瞥報。
4結(jié)論目前,部隊柴油發(fā)電機的各種參數(shù)是靠傳統(tǒng)的油壓表、轉(zhuǎn)速表,油位表、水溫表、電壓表、電流表等指示,其精度差無法對故障進行報警。智能監(jiān)控報警系統(tǒng),可以實現(xiàn)大信息量采集,高精度傳輸。由控制軟件,可以對被控設備實現(xiàn)全面的系統(tǒng)故障分析及顯示,把簡單的燈光定性信號變?yōu)榱炕治鰯?shù)據(jù),從根本上實現(xiàn)對設備的科學化管理,并且極大地改善監(jiān)控工作條件,對某些故障還可以及早發(fā)現(xiàn),防止滯后處理所造成的損失。對發(fā)電機組的微機監(jiān)控將成為裝備的發(fā)展趨勢。