伴隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,計算機、自動(dòng)化的普及,使得所配備系統必須保證穩定的正常供電。因此,在電網(wǎng)停電或出現故障的情況下,可立即啟動(dòng)柴油發(fā)電機組進(jìn)行供電,從而確保各機組的正常穩定的工作,F如今柴油發(fā)電機組是應用最為廣泛的備用電源,廣泛的應用于各種電力系統中,而柴油發(fā)電機組工作的可靠性以及連續性是很重要的,所以設計出可準確、及時(shí)的監控發(fā)電機組運行狀態(tài)的監控系統勢在必行,因此,在實(shí)踐中對柴油發(fā)電機組監控系統必須不斷地進(jìn)行探索與創(chuàng )新,以保證柴油發(fā)電機組可以更加有效地運行。
1.概述
柴油發(fā)電機組作為一種技術(shù)密集型的產(chǎn)品,主要涉及柴油機、自動(dòng)控制以及電機等多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科技術(shù),柴油發(fā)電機組與其他的發(fā)電設備進(jìn)行比較,有占地面積較小、結構緊湊、控制靈活以及啟動(dòng)迅速的特點(diǎn),得到廣泛應用。
柴油發(fā)電機組的監控系統,以單片微型計算機作為其核心,有很強的數據處理以及邏輯控制功能,可以實(shí)現對柴油發(fā)電機組的檢測以及控制。柴油發(fā)電機組的監控系統一旦檢測到電網(wǎng)出現停電現象時(shí),其監控系統會(huì )將控制機進(jìn)行快速的啟動(dòng)。其中機組進(jìn)行運行時(shí),柴油電動(dòng)機組的監控系統可以對發(fā)電機組的狀態(tài)以及參數實(shí)時(shí)的進(jìn)行檢測,從而可以靈活的控制機組的運行,監控系統還配有通訊功能,從而可以接收主機發(fā)出的指令,對機組進(jìn)行靈活的控制,可以保證柴油發(fā)電機組的正常運行。
2.柴油發(fā)電機組的監控系統的設計
柴油發(fā)電機組是一項應用很廣的發(fā)電設備,為持續、安全的保障生產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用,其中,柴油發(fā)電機組的監控系統是核心技術(shù)與關(guān)鍵,是保證準確的測定出柴油發(fā)動(dòng)機組的使用性能以及運行狀態(tài)的設備,下面就柴油發(fā)電機組的監控系統的設計與實(shí)現進(jìn)行分析。
2.1柴油發(fā)電機組的監控的硬件設計
柴油發(fā)電機組因其本身的特點(diǎn)要將監控系統安裝在發(fā)電機組的控制柜內,監控系統的硬件設備設計有自身的要求以及技術(shù)指標,因此,柴油發(fā)電機組的監控系統硬件設計要滿(mǎn)足柴油發(fā)電機組功能技術(shù)指標要求。
2.1.1監控系統的CPU
柴油發(fā)電機組的監控系統中的CPU是柴油發(fā)電組監控系統中的中心環(huán)節,主要是協(xié)調監控系統的組織以及運行等的工作,當前國內外的監控系統中通用的是高性能微處理器,用戶(hù)通過(guò)人機對話(huà)的方式對監控的參數進(jìn)行部分修改就可以實(shí)現柴油發(fā)電機組的監控需求。單片機作為高性能、低電壓的設備,可以作為監控系統的中的CPU,單片機可以反復擦寫(xiě),因為其高密度以及較強的存儲技術(shù)可以較好的實(shí)現監控,單片機內還設有定時(shí)器,可以自動(dòng)捕獲和重裝載,這樣可以更好地實(shí)現監控設計。
2.1.2頻率檢測
頻率檢測是柴油發(fā)電機組中檢測發(fā)電質(zhì)量的很重要的指標,因此,需要進(jìn)行設計的監控系統要準確、及時(shí)的對發(fā)電機組的頻率進(jìn)行檢測,發(fā)電機的轉速與發(fā)電機的發(fā)電頻率成正比,只要保證發(fā)電機組的轉速平穩,則發(fā)電機的頻率就可以保持穩定值。對發(fā)電機組的頻率進(jìn)行評測,可以利用單片機進(jìn)行測量,求方法主要有測頻率法以及測周期法。
2.1.3模擬量信號采集與處理
發(fā)電機自身帶有傳感器,傳感器可以將模擬量轉換為電量信號,因為傳感器的信號幅度,再加上發(fā)電機自身的干擾,因此要在信號進(jìn)行轉化前進(jìn)行信號的調理。信號調理主要是進(jìn)行信號的模擬處理,利用的是電子線(xiàn)路進(jìn)行,其目的是通過(guò)傳感器的電量信號進(jìn)行輸出,從而進(jìn)行處理后實(shí)現信號的轉換。信號調理可以對傳感器的非線(xiàn)性進(jìn)行補償,從而提高信號的信噪比,提高信號的質(zhì)量。柴油發(fā)電機組的監控系統的設計應利用輸入通道的電路,將傳感器輸出的電流變?yōu)榻涣餍盘,并最終轉化為單極的直流信號,并通過(guò)濾波電路實(shí)現模數轉化器的輸入。
通過(guò)發(fā)電機組的監控系統對信息進(jìn)行采集分析后,可以判斷各項工作環(huán)節是否正常,因為,運行出現故障的情況下,柴油發(fā)電機組的監控系統可以發(fā)出警報,通過(guò)將按鈕變?yōu)榧t色來(lái)進(jìn)行顯示。
2.1.4硬件的抗干擾設計
保證硬件系統在發(fā)電機組的穩定性,可以采用幾種措施來(lái)抵抗干擾:首次,進(jìn)行隔離和屏蔽,這是為了防止耦合的干擾,將數字部分以及模擬部分實(shí)現隔離,可以抑制數字系統的干擾;其次,可以將去耦電容加上集成電路的元件,進(jìn)行微處理器的處理,除此之外,還要利用地線(xiàn)抵制干擾。
2.2柴油發(fā)電機組的監控的軟件設計
2.2.1數據采集程序
單片機的一個(gè)很重要的功能就是數據處理,數據處理也是傳感器和單片機的很重要的接口,其數據處理的類(lèi)型主要有兩種,模擬信號以及開(kāi)關(guān)量信號。模擬信號是利用交流電壓進(jìn)行采樣,從而防止擾動(dòng)實(shí)現多次采樣,開(kāi)關(guān)量信號的軟件編寫(xiě)相對來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,通過(guò)74HC165實(shí)現與單片機之間的數據傳送。
2.2.2中斷處理
柴油發(fā)電機組監控系統中應用的單片機進(jìn)行的中斷處理,為柴油發(fā)電機組的監控中的設計帶來(lái)了很大的好處,可以靈活的解決監控系統中無(wú)法解決的問(wèn)題,監控系統中的定時(shí)以及捕獲功能都可以實(shí)現。
2.2.3串行通信的設計
后臺監控是為管理人員進(jìn)行監控而設計的,因此,后臺監控必須要有可觀(guān)看的頁(yè)面,從而可以更好的實(shí)現可視化,可以利用VB進(jìn)行這一功能的實(shí)現,后臺監控系統不是利用單片機進(jìn)行采集,而是利用信息量進(jìn)行信息的顯示,從而實(shí)現單片機的通信能力。
2.2.4軟件的抗干擾設計
軟件的抗干擾設計中的技術(shù)設計主要有以下幾點(diǎn):主動(dòng)的初始化設計,這主要是針對那些易于被干擾的元件,對于這些,要進(jìn)行初始化的處理;軟件的濾波法,這是針對常態(tài)干擾進(jìn)行的,是指利用然見(jiàn)程序對信號中的干擾比重進(jìn)行降低,從而實(shí)現程序上的濾波;重復的執行程序指令,保證與外部設備的接觸,因此,需要執行程序的重復執行,除此之外,還可以采用防止死循環(huán)的看門(mén)狗技術(shù)。
3.結語(yǔ)
綜上所訴,柴油發(fā)電機組的可靠性以及連續性是很重要的,所以設計出準確、及時(shí)的監測發(fā)電機組正常運行狀態(tài)的監控系統勢在必行,因此,在實(shí)踐中需不斷地進(jìn)行探索與創(chuàng )新,以保證柴油發(fā)電機組可以更加有效地運行。
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