HWJT-09C励磁控制装置使用说明自厂家要点
HEST
HWJT-09C型微机励磁装置
使用说明书
武汉洪山电工科技有限公司
WUHAN HONGSHAN ELECTRICAL SCIENCE& TECHNOLOGY CO., LTD.
HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书1、更改记录
文件名称：HWJT-09C微机励磁装置说明书
主题： HWJT系列微机励磁控制装置
适合IGBT、可控硅桥控制
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版本 3.0
编写时间2007/6/30
编写LJB
审定ZKF
审定时间2007/9/10
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HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书
2、版本说明
3.0 版的HWJT-09C励磁AVR是HWJT-08C微机励磁AVR的升级版本，是我公司所主推的以DSP控制芯片为主的第三代励磁调节器，专为中小型同步发电机励磁控制装置设计的。在功能上进行了极大的完善，控制系统功能的可扩展性大大加强，同时接口和监控功能模块化，增加了PSS2A功能模块的所有接口和功能，可以适应当前电网对机组入网的功能测试需求；整个调节控制装置整体性能上有了很大提高。
HWJT-09C励磁调节器为我公司现在主推的励磁控制装置，主要应用在中小型同步发电机励磁控制装置，拥有全面的限制保护功能，全部采用SMT工艺加工设计，全部采用交流采样技术，多种规格触摸屏(HMI)选择，搭配更加灵活。
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目录
HEST (1)
1、更改记录 (1)
2、版本说明 (2)
第一部分概述 (6)
第二部分功能规范及应用环境 (8)
2.1主要特点 (8)
2.2、适用范围 (11)
2.3、基本功能 (11)
2.4、技术数据 (12)
2.5、主要技术指标 (12)
2.6、使用条件 (13)
第三部分励磁控制装置原理 (15)
3.1、励磁控制装置组成 (15)
3.1.1.可控硅功率系统 (15)
3.1.2.IGBT功率系统 (15)
3.1.3.灭磁系统 (15)
3.2、励磁系统控制部分说明 (16)
3.2.1、 AVR硬件系统介绍 (18)
3.2.1.1 输入 (22)
3.2.1.2 输出 (23)
3.2.2、控制电源 (24)
3.2.3、软件系统介绍 (26)
3.2.4、励磁监控单元 (32)
3.3、功率部分组成 (42)
3.3.1、可控硅功率单元 (42)
3.3.2、IGBT功率系统 (44)
3.4、灭磁及过电压保护装置 (47)
3.4.1、灭磁及过电压保护系统组成 (47)
3.4.2、灭磁及转子过电压保护装置的工作原理 (47)
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3.4.3、灭磁及转子过电压保护装置的技术规范及常用整定计算方法 (50)
3.4.4、高能氧化锌压敏电阻介绍 (52)
3.5、独立励磁电流调节通道（可选配） (54)
3.6、PLC操作控制系统（可选配） (54)
第四部分控制装置使用及操作说明 (55)
4.1、系统介绍 (55)
调节器及功放电源 (55)
4.2、调节器面板说明 (55)
4.3、人机界面使用操作说明 (57)
第五部分出厂实验及现场调试 (58)
5.1、出厂实验 (58)
5.1.1、显示状态检查及校准 (59)
5.1.2、信号及开关量检查 (60)
5.1.3、触发脉冲测量 (60)
5.1.4. 小负载波形观测 (60)
5.1.5、大电流实验 (61)
5.1.6、抗干扰试验 (61)
5.2、现场调试 (61)
5.2.1、现场接线检查 (61)
5.2.2、调节器静态试验 (62)
5.2.3、调节器动态试验 (65)
5.2.4、试验记录 (70)
第六部分装置的基本操作方法及维护 (71)
6.1、基本操作 (71)
6.1.1、安全要求和基本规定 (71)
安全规章 (71)
6.1.2、励磁装置的投入和退出 (74)
6.1.3、控制单元的操作 (74)
6.2、异常处理 (75)
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6.2.1、一般性异常 (75)
6.2.2、励磁装置故障和异常 (76)
6.3、操作注意事项 (78)
6.3.1、运行人员注意事项 (79)
6.3.2、检修人员注意事项 (79)
6.4、基本维护 (79)
第七部分设备结构 (81)
第八部分订货指南 (83)
8.1、环境要求 (83)
8.2、订货须知 (83)
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第一部分概述
HWJT-09C微机励磁调节装置是武汉洪山电工科技有限公司于2007年开发研制的最新一代微机励磁调节控制装置，该控制装置具有如下特点：
DSP控制芯片（前台）+人机界面（HMI）+PLC（选项）混合结构AVR采用DSP控制芯片，智能化人机界面（HMI）混合运用的结构；保证了良好抗干扰性能，扩展了励磁调节控制系统的功能。
主要特点：
●系统具有最小布线，高可靠性；
●适应能力较强，能适应高温、高湿、腐蚀、振动冲击、灰尘等恶劣环境；
●有很强的电磁兼容性，有高抗干扰能力及共模抑制能力。
双通道DSP处理器构成的励磁调节控制器互为热备用
控制系统在系统冗余方面可选择双通道互为备用，分冷备用及热备用两种方式。所谓冷备用，是指在正常运行方式下，系统中只有一个通道在输出，另一通道跟踪主通道运行；通常也称该方式为主/备冗余方式。该方式的关键技术在切换方面，切换过程需可靠，同时备用通道需长期跟踪工作通道的运行，独立于双通道的判断及切换电路是该方式的不足之处，往往易造成切换问题，即从主通道切换至备用通道常常切换不过来。
热备用方式——双通道并联运行方式。该方式的最大特点是：在正常运行的方式下，双通道同时输出。
HWJT-09C微机励磁调节装置双通道为热备用方式——双通道并联运行方式。出现某通道故障，控制系统通过其自身的软、硬件诊断系统（WATCHDOG）及相互通讯，自动地将故障通道退出。该方式的优点在于从根本上避免了主/备方式下的切换及判断所带来的一系列问题，系统的可靠性要高。
运行方式也可采用主从备用方式。
励磁监控单元
励磁监控单元以人机界面为主要部件，人机界面为工业控制中非常成熟的人机交互平台。人机界面通常可以随意选择液晶显示器的大小和显示器的色彩等，并配以触摸屏结构，为工业领域的通用配件。人机界面通过RS232C/RS485串行通讯口与励磁调节器单元相联，从而实现对励磁系统各组成部分的集中控制和管理。
励磁系统监控单元可显示发电机定子电压、定子电流、有功功率、无功功率、励磁武汉洪山电工科技有限公司第6页
HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书电流（电压）、脉冲角度、发电机频率，调节器的故障、异常、发电机空载（并网）、各个开关分合状态等等。
数据传输：通过串行总线（RS232C、RS422、RS485）、现场总线（ProfiBus、CAN）、MODBUS等方式上传到电厂计算机监控系统，也可以接收监控系统控制数据。
独立励磁电流调节通道（选项）
硬件、软件完全独立的励磁电流调节通道，以单片机为控制核心，通过励磁电流（电压）闭环PID（PI）调节，以实现发电机恒励磁电流（电压）工作方式。
可编程逻辑控制单元替代常规逻辑控制接线（选项）
HWJT-09C励磁调节系统可以采用PLC（可编程控制器）替代传统的继电器逻辑操作控制回路。根据不同励磁系统所需要的操作回路的不同，选取不同容量（接点数量或点数）的PLC。PLC不仅实现励磁控制系统的逻辑控制，简便系统回路，还可实现励磁系统的工作状态、系统异常、故障等状态的监视。
可实现远距离驱动（选项）
励磁控制部分与励磁功率部分距离较远的情况下，通过远传功能模块可以进行远距离传输，控制信号的衰减及干扰问题可以得到根本的解决。
大功率开关模块电源，具有适应范围广、抗干扰性强的特点
励磁调节器的电源，无论是励磁调节器的工作电源，还是脉冲功率放大器的功率电源，均采用高级的高频开关电源或进口电源模块。在采用开关电源，由于考虑的励磁系统的特殊性因素，如尖峰问题、中频波形畸变问题、电压波动范围大的问题等，具有较广泛的适用范围及良好的抗干扰性能。
同时兼容开关式励磁（IGBT）及可控硅励磁方式
利用IGBT设计的可控功率单元与传统的SCR（可控硅）功率单元相比，功率控制环节简单可靠，功率控制器件大大减少，使整个功率回路大大简化，提高设备的可靠性，方便维护。上述各系统都在电厂取得了满意的使用效果。
因此，HWJT-09C励磁调节器在设计上充分考虑了装置的高度通用性。使之不仅可用于可控硅励磁系统，也可用于开关式励磁系统，还可以实现双套同步并联运行。它能够满足各种交、直流励磁系统的同步控制功能，使励磁控制系统、开关式励磁功率系统或可控硅功率系统能够在各种发动机励磁系统中得到良好应用。
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第二部分功能规范及应用环境
2.1 主要特点
HWJT－09C型微机励磁控制装置的最大特点是结构简单，以TI公司32位DSP控制芯片为核心，辅以外围接口芯片组成主控制模块。
1．励磁调节器AVR可配置两个独立的自动通道，通道间不共用电压互感器、电流互感器及稳压电源。双通道间采用并联运行方式或主从方式运行。
2．励磁调节器具有在线参数整定功能。在后台人机界面上能显示调节器各参数及各功能单元的输出量的实际值（标么值）。
3．励磁调节器电压测量单元的时间常数小于25ms。
4．励磁调节器的移相电路采用余弦移相。
5．工作电源采用两路独立电源供电，其中一路取自厂用直流系统，另一路取自交流电源系统，依据励磁方式的不同有所不同。
6．AVR自身还配备有完善的软、硬件诊断系统，故障时能自动退出故障通道的运行。
7．励磁调节器配备有完善的限制及保护功能。
8．励磁调节器配有PSS附加控制单元，PSS采用电功率加频率双输入信号。PSS 具有自动投入、手动投入、输出限幅（±5%~±10%）及故障自动退出运行功能。PSS 的输出噪声小于输出限幅值的2%~5%。
9．配备有PT断线保护功能，即在某一只电压互感器回路失压时防止误强励功能。
10．HWJT-09C型调节器同时具备如下功能：
1）具备自诊断功能和检验调试各功能用的软件及接口；
2）具有串行口与发电厂计算机监控系统连接，接受控制和调节指令，提供励磁系统状态和量值；
3）具有事件顺序记录功能。
4）智能化检测与操作功能：
◆功率检测：系统设有功率检测功能，该功能主要用于检测系统主要功率
器件的温度，实时显示；当温度高于设定值时，自动启动冷却风扇，并发报警信号；
◆过流检测：实时检测并显示功率元件的电流；当出现过流时，自动跳该武汉洪山电工科技有限公司第8页
HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书回路的出口开关，切除故障点，并发报警信号；
◆脉冲检测：实时检测调节器的脉冲输出状况，一但出现脉冲丢失情况，
发报警信号；
◆调节器工作电源监视：正常运行时，调节器同时由厂用交直供电，一旦
出现电源消失现象（或输入、输出越限），立即发报警信号；
◆实时检测励磁变压器的温度，当其温度高于某一设定值时，自动启动冷
却风扇，并发报警信号；
11．手动励磁控制方式满足做励磁装置试验及发变组试验。手自动通道切换时无波动。
应用规范和技术指标：
调节器技术性能满足DL/T650-1998、DL/T583-1995及《同步电机励磁系统》GB/T7409.3-1997的技术要求：
当采用HWJT-09C励磁调节器构成发电机励磁系统时，发电机励磁系统满足如下技术指标：
励磁系统完全满足发电、调峰、调频、调相、同步并列、线路充电、进相运行和带线路零起升压要求。
励磁系统电压响应时间上升不大于0.08s；下降不大于0.10s。
励磁系统的延迟时间小于0.02秒。
保证发电机电压静差率±0.5%。
发电机零起升压时，励磁调节器保证发电机电压最大值不大于额定值的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于10s。
励磁控制系统电压给定阶跃响应满足：空载阶跃响应：超调量不大于阶跃量的30%，振荡次数不大于3次，上升时间不大于0.08s，调节时间不大于5s。
在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的115%。
励磁电压调节器在发电机空载额定电压的10%~130%范围内能进行稳定、平滑地调节。电压分辨率不大于额定电压值的0.5%。
手动控制能保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的10%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑调节。
在发电机空载运行状态下，励磁调节器的给定电压调节速度不大于1%额定电压/s；不小于0.3%额定电压/s。
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HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书调节器对发电机电压的调差采用无功调差。调差范围不小于±10%。调差率的整定在全程内分挡调整。
发电机空载运行时，频率变化1%，发电机端电压波动不大于额定值±0.25%。
励磁调节器平均故障间隔时间（MTBF）不小于24000h，年强行退出比小于0.04%，励磁装置平均故障时间小于4小时/年，可使用率大于99.0%，故障率小于0.25次/台年。
在下述厂用电源电压及频率偏差范围内，励磁调节器能够保证长期连续正常工作。
交流380/220V系统，电压偏差范围为额定值的±15％，频率偏差范围为-3～+2％HZ，直流220V系统，电压偏差范围为额定值的-20％～+10％。
交流工作电源短时间内波动范围55％～120％额定值时，励磁调节器能正常工作，并保证强行励磁和快速减磁工作。
励磁调节器中与励磁绕组在电气上直接相连的电器设备或组件，发电机额定励磁电压不大于500V时，出厂工频试验电压为10倍额定励磁电压，但最低不小于1500V；发电机额定励磁电压大于500V时，2倍额定励磁电压加4000V。
其它电气组件工频试验电压为：额定工作电压在12V－60V范围时，500V；额定工作电压大于60V时，2倍额定工作电压加1000V，但最低不小于1500V。
对操作直流电源220V回路试验电压为2500V。对厂用系统380V回路，出厂试验电压为3800V。其他出厂试验电压按有关规定执行。
对于信号线用500V摇表，绝缘应大于10MΩ，对于电源线用1KV摇表，绝缘应大于10MΩ。
励磁调节器在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无线电收发讯机等电磁干扰时不会发生误调、失调、误动、拒动等情况。
励磁调节器配备与计算机监控系统接口的软件和硬件，接口分计算机数据通讯、开关量和模拟量三种方式。
数据通讯可采用串行（RS232C、RS422、RS485）、现场总线（ProfiBus、CAN）等方式。
所有开关量输入应为无源的节点，检测电源为＋24V（220V）3mA，串联电阻<10Ω，并联电阻>1MΩ；所有开关量输出均为无源的节点，容量：阻性负载24～220Vdc，5A。
模拟量输出信号为4mA～20mA（或0～5V），精度为0.5％。
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HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书2.2、适用范围
HWJT-09C系列微机励磁控制装置具有很强的适应性及通用性，可应用在200MW及以下的各类同步发电机组上。励磁系统包括：
1.直流励磁机系统：
输入直流电压：30V～300V
输出电流：5A～100A
2.三机励磁系统：
输入电压：90V～130V
输入频率：50Hz～500Hz
输出电流：50A～300A
3.两机交流励磁机系统：
输入电压：50V～500V
输入频率：50Hz～500Hz
输出电流：50A～500A
4.自并激励磁系统：
输入电压：50V～1000V
输出电流：300A～3000A
2.3、基本功能
◆发电机恒端电压运行方式
◆发电机恒励磁电流运行方式
◆空载过压保护
◆强励顶值限制
◆过励反时限限制
◆低励限制
◆励磁/仪表电压互感器断线检测及保护
◆V/F限制，低频保护
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◆正负调差率可以选择
◆开机电压自动置位，关机电压自动清零
◆PID及PI控制调节，附加PSS调节、可变参数自适应调节(可选)
◆与其它自动化仪器仪表及计算机监控系统的通信接口
◆HMI液晶触摸显示屏，在线显示多种参量
◆脉冲输出双层隔离，面板测量及指示
◆电源、硬件、软件故障信号以及其它各种故障信号输出
◆在线修改控制参数
◆软件防误操作闭锁
◆双套电源供电、面板测量及指示状态信号显示
◆掉电数据保护
◆一键开机功能
2.4、技术数据
1.机端电压UF：电压互感器副边额定值100V或105V
2.定子电流测量IF：额定值5A输入或1A输入
3.转子电流测量IL：霍尔电流传感器测量4～20mA或0～5V信号输入
4.输出脉冲：50Hz～500Hz可控硅触发脉冲(可控硅励磁系统)
输出脉冲： 50HZ～300HZ占空比可变矩形波(IGBT励磁系统)
5.励磁电流输出范围：50～3000A
6.励磁电压输出范围：50V～1000V(可控硅励磁系统)
7.交直流并联供电：交流输入220V+10%，-20%
直流输入220V+5%，-15%
2.5、主要技术指标
1.脉冲调节范围：10～150?(可控硅励磁系统)
矩形波占空比可变范围：0%～100%
2.脉宽调节精度：优于0.0036?(50Hz可控硅励磁系统),0.036?(500Hz系统)
矩形波脉宽调节精度：优于0.01%
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3.A/D转换分辨率：优于2－12
4.计算调节速度：3ms/周期
5.调压范围：10%～130%Ue(手动时10%～110%Ue)
6.调压精度：优于0.5%
7.具有调差特性：±15%可设定，步长0.1%
8.频率特性：频率变化1%，机端电压变化小于额定的±0.1%
9.频率范围： 40～77.5Hz
10.给定调节速度：不高于1%每秒，不低于0.1%每秒
11.采用32位DSP处理器：主频125MHz
12.励磁PT和IF、仪表PT、系统PT、采用12位AD进行交流采样
13.FFT交流采样算法
14.36点12位AD同步采样
15.使用PSS2A模型的内置PSS软件模块
16.完整的PSS测试接口
17.隔离RS-232C/ RS-485通讯接口，支持标准的ModBusRTU通讯协议
16.多种规格人机界面（HMI）供选择，支持喷墨、激光等打印机和微型打印机
17.功率消耗：小于25W
2.6、使用条件
1．安装地点：室内；
2．环境温度：-5℃～+45℃；
3．贮存温度：-25℃～＋75℃；
4．海拔高度：≤2000米；相对湿度：≤90%，无冷凝；
5．安装垂直倾斜度度：≤5°；
6．允许振动条件为10～150Hz时，振动加速度不大于5m/s2；
7．地震设防烈度：≤Ⅷ级；
8．使用环境的周围介质无爆炸危险，不应含有腐蚀性气体，所含导电尘埃的浓度不应使绝缘水平降低到允许极限值以下。
9．当海拔高度超过1000米时，最高气温度的相应规定如下表：
武汉洪山电工科技有限公司第13页
HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书海拔高度（米）H≤1000 1000 最高气温（℃）50 47.5 45 42.5 当使用环境条件超过以上规定时，需要在订货时明确指出。 武汉洪山电工科技有限公司第14页 HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书 第三部分励磁控制装置原理 3.1、励磁控制装置组成 励磁系统由控制部分、功率部分及直流输出部分构成。调节控制部分由双套(或单套)HWJT－09C型微机励磁调节器及各种信号输入、输出转换控制环节构成。 3.1.1.可控硅功率系统 功率部分主要由三相桥式可控硅组成，对于自并激静止励磁系统，则由微机励磁调节器箱及可控硅功率部分和灭磁部分组成，各功能单元也可单独成柜，(根据励磁电流大小增加功率柜并联数量)。对于三机励磁系统及两机交流励磁机系统，可将控制部分和功率部分装在一个柜体内，组成一个标准励磁控制柜。 发电机励磁控制装置，系统包括机端励磁变压器（自并激静止励磁系统）、励磁调节器、可控硅功率单元、灭磁部分及操作测量等单元组成。 3.1.2.IGBT功率系统 功率部分由三相不控整流单元(直流励磁机系统不需要该单元)、一组或多组IGBT 开关控制单元及相应滤波和保护回路构成。 在三机励磁系统中(或两机一变励磁系统)，功率部分是一组三相整流桥和一只或数只IGBT开关管，它与微机励磁调节器合装在一个柜中，10万千瓦以上机组一般都采用双柜并联热备用运行方式，进一步提高了可靠性。 对于自并激静止励磁系统，则由两台微机励磁调节器机箱组成一个励磁调节器柜，另外由三相整流桥加IGBT功率开关管构成功率柜，功率柜的数量视发电机励磁电流大小而定。 3.1.3.灭磁系统 灭磁及转子过电压保护装置是由氧化锌压敏电阻组件和专用快速直流开关组成，具有操作简便，灭磁速度快，开关容量大，过电压保护水平可控等独特优点，适用于大中型发电机组的灭磁及转子过电压保护。 武汉洪山电工科技有限公司第15页 HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书发电机组灭磁的主要技术要求是：在保证断流灭磁中转子电压不超过绝缘长期安全稳定运行允许值的条件下，灭磁时间近可能短。灭磁及过电压保护系统可以由多种类型的磁场断路器、灭磁用的电阻组成；主要组成方式为单断口灭磁开关构成的灭磁装置、双断口灭磁开关构成的灭磁装置按灭磁方式分为线性灭磁装置、非线性灭磁装置无触点灭磁装置，每种组成都能满足与国内发电机组配套的需要。 灭磁及过电压保护系统组装灵活，根据机组灭磁容量的大小，可以和调节部分功率部分组成整屏，也可单独组装成柜。 整个发电机励磁系统也是由励磁调节器、功率、灭磁及其它单元组成。 3.2、励磁系统控制部分说明 HWJT-09C型微机励磁调节系统主要由如下部分构成： 1．DSP控制器 2．励磁监控单元 3．独立励磁电流调节通道（选项） 4．可编程逻辑控制回路（选项） 5．调节系统功率输出 1）功率整流桥（分可控硅整流桥及IGBT开关式功率输出） 2）发电机灭磁装置（线性灭磁及非线性灭磁） 3）发电机转子过电压保护装置 4）起励装置 励磁调节器的一般功能： “测频消失”与“同步消失”功能 “测频消失”与“同步消失”是控制芯片在没有接收到“测频”或者“同步”脉冲的情况下发出的信号，用来监视励磁调节器的内部工作状态。 “测频消失”警告是1个比较重要的工作状态。“测频消失”在调节器中用来控制FFT交流和直流采样的频率，同时也是SCR脉冲输出角度校正的主要手段。“测频消失”动作时，默认频率为50Hz，调节器以固定频率50Hz去控制采样的频率和校正SCR脉冲输出角度。 武汉洪山电工科技有限公司第16页 HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书 ◆“恒无功”与“恒功率因素”功能 “恒无功”与“恒功率因素”是附加在PID上的1个控制功能。 ◆“硬启动”与“软启动”功能 自动软起动上升时间：为从软起动起始给定值到自动软起动目标给定的上升时间，其时间设定的原则是给定上升速度不大于0.5%/s。 “硬启动”是指开机的时候，给定直接上升到预先设定值。 ◆网压跟踪功能 “网压跟踪”在“硬启动”的时候有效果，表现在启动时，会将给定直接置位到电网电压的数值。 ◆开机、起励、起励失败 “开机”的条件未并网、UF＜5～30%、调节器无异常、无起励失败信号，收到有效的开机命令。调节器发出“起励”信号，持续时间5S、UF>30%时退出超过5S退出且发“起励失败”信号，30S后“起励失败”信号复归。 调节器在发出“起励”信号的同时，按照条件启动“硬启动”与“软启动”程序，起励建压。 ◆调节器的双套通讯 调节器硬件上有双套通讯的配置，用来完成A、B调节器之间的数据交换，协调双套之间的差异。 调节器拥有1个隔离的RS232全双工通信接口，这个接口用来完成冗余调节器之间的数据交换。两套调节器交换双方的数据采集量、工作状态标志、各种给定和控制环的输出等。 调节器通过这些数据来协调双套之间的差异，使调节器并行工作来协同完成同一件工作，达到热备份的目的。 ◆调节器主从功能 主从功能是为了能更好的协调双套之间的差异，使调节器能够并行工作所不可缺少的条件之一。 主从影响调节器两个方面的控制。 1：双套跟踪 在调节器长时间运行的过程中，由于硬件电路的微小差异（如测量、增磁或减磁操作等），加上PID环节的高放大倍数，由于时间的积累会在最后输出上出现比较大的积武汉洪山电工科技有限公司第17页 HEST HWJT-09C微机励磁调节器使用说明书累差异。调整缩小误差的方法就是确定跟踪的方向。 在设定为“从”的调节器主动跟踪“主”调节器。使最后的输出（控制电压）接近“主”调节器。 跟踪条件如下： ◆双套通讯正常 ◆对方为“主”调节器，自己为“从”调节器 ◆自己和对方都没有“异常”信号 ◆“主”调节器控制电压在0.05～0.75之间 跟踪的最后目标为“从”调节器的控制电压比主”调节器控制电压低0 .01，调节死区为±0 .001。 2：恒无功和恒功率因素 分以下两种情况： ◆如果“通讯”正常，且其中一1套为“主”调节器,另一套为“从”调节器， “主”调节器才能投入“恒无功”或“恒功率因素”功能。 ◆如果“通讯”不正常，“主”调节器投入“恒无功”或“恒功率因素”，从” 机则不投入。 3.2.1、 AVR硬件系统介绍 HWJT-09C励磁调节器为模块化结构，根据不同励磁系统要求，可以通过更换或增减模块来构成相适应的冗余系统。由于核心控制环节采用模块化结构，无外接总线，也就无需考虑总线的可靠性架构；另外，由于模块间的连接采用了高速数据交换技术，同时在设计过程做到了单一模块功能完善、采用SMT元件使电路板面积小，保证了模块间的互连线最少，从而能大大提高设备可靠性。 下图为微机励磁控制器的结构布置图（参考图）。 武汉洪山电工科技有限公司第18页 一、名词解释 1．励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3．励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4．无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。 5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9．调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。12．无差特性 答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。 13．强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．调节机端电压和发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 X d A．U G sinδ； B．E Gsinδ； C．1 X d ?sinδ； D．sinδ。 4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B．合理分配机组间的无功负荷； C．合理分配机组间的有功负荷； D．提高系统的动态稳定。 5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。A．无功负荷； H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：自动控制理论课程设计 设计题目：直线一级倒立摆控制器设计 院系：电气学院电气工程系 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2016.6.6-2016.6.19 手机： 工业大学教务处 *注：此任务书由课程设计指导教师填写。 直线一级倒立摆控制器设计 摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。 发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二节管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图，对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出，可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（A VR），控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机，其定子上的剩磁或永久磁铁（带永磁机）建立电压，该交流电压经旋转整流起整流后，送入主发电机的励磁绕组，使发电机建压。自动电压调节器（A VR）能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流，维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一．概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一，广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边（疆）老（区）贫（穷）地区实现电气化，提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用，中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量，小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计，该水平达到六十年代国际先进水平，为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同 第一章概述 随着发电机容量及电网的不断增大, 电力系统及发电机组要求励磁系统有 更好控制调节性能, 更多和更灵活的控制、限制、报警等附加功能。为满足上述要求, 微机控制的数字式励磁调节器应运而生。微机励磁调节器的广泛应用，极大地提高了电厂生产的安全可靠性和经济效益。广大中小型机组用户也迫切需要一种价格便宜，性能优良，结构简单，易掌握，可靠性高的励磁调节器。为此, 广州电器科学研究院继开发LTW6000工控机型励磁调节器，DLT6000PLC 型励磁调节器后，又研制出采用单片计算机控制、监控的新型多功能励磁调节器—DLT4000 型励磁调节器，适用于小型机组用户，全面取代分立元件及集成电路型调节器，具有优良的性能价格比。 本手册主要介绍DLT4000型励磁调节器的特点、性能、工作原理及软、硬件结构。 §1—1 适用范围 一、用途 DLT4000 型励磁调节器可用于不同容量机组、不同励磁方式的励磁调节。——适用于从几百千瓦到一万千瓦不同类型同步发电机的励磁系统，包括：汽轮发电机组 水轮发电机组 燃汽轮机组 ——适用于以下各种励磁方式： 自并激励磁系统 它励式静止励磁系统 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 无刷励磁系统 二、使用环境 1、海拔高度不超过2000米。 2、周围空气温度最高+40℃, 最低-10℃。 3、空气相对湿度, 最湿月的月平均最大相对湿度为90%, 同时该月的月平均最低温度为+25℃。 4、无爆炸危险及干净的环境中。空气中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃，以及在无较大振动或颠簸的地方。 5、特殊要求由用户与我方协商确定。 §1—2 主要特点 1、功能强大，应用范围广。 DLT4000型励磁调节器具备励磁标准所要求的全部功能，各项性能指标均达到或优于标准要求。它可应用于不同励磁方式下的励磁系统，适用于各种容量的发电机组。 2、充分发挥单片计算机的软件功能，附加功能由软件实现，使硬件电路大大简化。 3、采用高集成度的移相触发模块。 高集成度的移相触发模块克服了以往由分立元件组成的移相触发电路繁琐、维护困难、可靠性差的缺陷，并扩充了许多的辅助功能。 4、精简的硬件结构。 DLT4000型励磁调节器硬件为单板式结构，核心部件为一块229×165mm2的电子线路板，硬件相当简练。 5、独特的外部总线结构。 图1—1 独特的外部总线结构 外部总线是我所专门为双通道励磁调节器开发设计的一套总线结构，它使励磁系统接线从复杂、无序变为简单、有序。LTW6000型、DLT6000型及DLT4000型励磁调节器在外部总线级兼容，使调节器具有灵活的组态及互换性。 6、全新的故障检测方式。 在DLT4000型励磁调节器中，专门配置了一块单片机用于调节器的电源故障、脉冲故障、软硬件故障的检测和通道间的自动切换。彻底摈弃故障自我诊断方式，从根本上防止了漏发、误发故障信号，充分保证了故障时通道间的顺利切 操作说明 本装置调试完毕投入运行，监视跟踪电容电流的变化，自动调整补偿参数。当发生接地故障时自动补偿并记录接地信息。 该装置设置了六个键：复位键、F1、F2、F3、F4和自检键。其中复位键是系统直接进入复位状态的功能键，任何时候按下此键，系统均进行复位，程序重新进入正常监控状态。自检键是系统进入自检状态的功能键。其他键为功能复用键，具体功能见液晶屏上的提示。下面将分别介绍其中的主要界面和具体的操作方法。 1、开关机顺序 开机：先投入消弧线圈，再投入控制装置 关机：先关控制装置，再关消弧线圈 2、开机运行 开机后显示如图1界面，停留8秒进入测量状态，如图2所示。 图1 ZDB-2A主界面 图2 在此界面中“02-01-18/16:38:34”表示当前的时间是2002年1月18日16时38分34秒。此为实时时钟，接地故障发生与否不影响此时钟。 “开口电压”右面的“001.2V"表示当前母线的开口零序电压值，无论是否发生接地故障，此值总是实时显示该段母线的开口零序电压值。 “正在检测”表示了该装置的状态 “电容电流自动跟踪动态补偿装置”表示产品的名称； “天津市航博公司”是该装置的开发商； “F1参数F2调时F3查档F4消音”是对操作者提供的操作提示，其具体操作将在下面作详细的介绍。 控制器处于测量电网电容电流的状态，缓慢递加施加直流励磁，此期间控制柜的“助磁电流”表指针也缓慢上升直至最大。然后再缓慢下降至最小。此过程是判断消弧线圈在控制过程中是否会与电网发生串联谐振，以便程序进行相应的处理。然后“助磁电流”指针在某处变化很慢约20秒时间，进行精确测量电容电流。如果电容电流比消弧线圈的下限还要低，控制器就报下限报警，如图3所示；如果电容电流比消弧线圈的上限还要高，控制器就报上限报警，如图4所示；电容电流在消弧线圈上下限之内，表示系统可以控制，如图5所示。 图3 图5 课程设计（论文） 题目：抢答器PLC控制系统设计 学院：机电工程学院 专业班级：09级机械工程及自动化03班 指导教师：肖渊职称：副教授 学生姓名：王帅 学号： 40902010317 目录 第1章概述 (1) 1.1 PLC的发展 (1) 1.2 PLC的应用 (2) 第2章抢答器系统的总体设计 (3) 2.1 抢答器电气控制系统设计要求 (3) 2.2 抢答器系统组成 (3) 2.3抢答器的流程图 (4) 第3章硬件系统设计 (5) 3.1 硬件接线图 (5) 3.2 Ｉ/Ｏ端子分配表 (6) 3.3 七段显示管的设计 (6) 第4章软件系统的设计 (8) 4.1 程序指令 (8) 4.2 工作过程分析 (11) 第5章总结 (13) 参考文献 (14) 附录一 (14) 第1章概述 可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（Programmable Controller），简写为PC。后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑（Personal Computer），为了区别，现在也把可编程控制器称为PLC。 1.1 PLC的发展 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器，使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 20世纪70年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪80年代至90年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。 发电机的自动励磁调节装置及调节形式 姓名： 摘要 Xxx年x月x日至x月x日，学校为我们组织了为期x天的电厂实习，地点是xxxxxxxxxxxx。在实习期间，我们参观了电厂的每个部分，就比如：xxxxxxxxxxxxx,在这段期间我通过参观和向带队师傅的学习，认识了很多的生产设备，零件和工具，更加懂得了电厂的生产流程。在那么多的学习中我选择了发电机的自动励磁调节装置及调节形式来写报告。 1自动励磁调节装置 发电机励磁的原理：利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理. 自动励磁调节装置的工作原理：自动励磁装置根据发电机电压，负荷电流的变化，相应改变可控硅整流回路的可控硅导通角，使整流桥送入的电流发生变化。为取得励磁调节的快速性主励磁机一般采用100---200Hz中频交流同步发电机，副励磁机采用400---500Hz中频发电机。副励的励磁可用永磁机或自励恒压式。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元。励磁系统稳定单元用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。 自动励磁调节装置的作用：（１）电力系统正常运行时，能自动调节励磁装置，维持发电机或系统某点（如高压母线）电压水平。大大提高电压调节质量以及减轻运行人员的劳动强度。自动励磁调节装置的作用。（２）当电力系统由多台发电机并列运行时，通过励磁系统的自动调节可以稳定、合理地分配机组间的无功功率。（３）提高电力系统运行的稳定性及输电线路的传输功率。（4）提高带时限继电保护动作的灵敏度：因为电力系统内部短路时，电流有时可能大，且随时间而衰减，这样带时限继电保护装置的灵敏度就很难满足要求。而自动励磁调节装置能在发生短路故障时，强行励磁，使短路电流大为增加，提高保护动作的灵敏性。（5）短路故障切除后，加速系统电压的恢复。改善电动机的自启动条件。（6）改善并联运行同步发电机在失去励磁而转入异步运行或发电机进行自同期并列的工作条件。 对自动调节励磁装置的要求：（1）励磁系统应能保证发电机各种状态下所要求的励磁容量并适当留有裕度。（2）应具有足够大的强励顶值电压倍数及电压上升速度。（3）根据运行需要，应有足够的电压调节范围，装置的电压调差率应能随系统要求而改变。 课程设计说明书 课程设计说明书题目：温度控制系统的设计与实现 摘要 温度控制系统是一种典型的过程控制系统，在工业生产中具有极其广泛的应用。温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。 本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一种温度控制系统建模与控制，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。 关键词：温度控制；建模；自动控制；过程控制；PID Abstract In industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance. This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the controlied response well. Keywords：Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control; Process control; PID 同步发电机 HWLZ-3系列微机励磁控制器 技术说明书 嘉兴汇盛电气控制设备有限公司 目录 1、概述 (2) 2、适用范围 (2) 3、主要特点 (3) 4、主要功能 (5) 5、主要技术指标 (6) 6、系统及硬件体系结构 (6) 6．1 HWLZ-3系列微机励磁调节器的总体设计： (6) 6．2 硬件部分： (7) 6．2．1 主机板 (7) 6．2．2可控硅脉冲放大隔离板 (13) 6．2．3模拟量信号处理板 (14) 6．2．4 电源板 (15) 6．2．5 继电器板 (15) 7、软件说明 (16) 7．1 主程序： (16) 7．2中断程序： (18) 8、微机励磁控制器操作说明 (22) 8．1 装置面板布置： (22) 8．2 控制器操作菜单结构： (24) 8．3界面与键盘操作说明： (25) 9、后台机使用说明 (30) 9．1 安装和启动 (30) 9．2 功能与操作简介 (30) 10、使用条件 (39) 11、外部连接 (39) 12、运输及储存 (39) 附录一：HWLZ-3微机励磁控制器与DCS分散控制系统的通讯协议 (40) 附录二：控制器逻辑及接口示意图 (48) 1、概述 励磁调节装置是发电机的重要组成部分，无论是在暂态过程或稳态运行，同步发电机的运行状态在很大程度上与励磁有关，也就是说，一个优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，而且可以有效地提高发电机及与其相联的电力系统的技术经济指标。 HWLZ-3型微机励磁调节装置，是适用于同步发电机组的新一代的微机励磁调节装置。我国第一代微机励磁产品采用Z80、8031、8086、8098、80c196等单片机、单板机构成，随着计算机科学的飞速发展，新一代的微机励磁产品CPU多采用DSP高速数字信号处理芯片构成，运算速度快，硬件设计也更为简单，具有明显的优越性。 HWLZ-3型微机励磁调节装置，是我公司自行研制的高科技产品，它以DSP芯片为核心，具有更简单的硬件结构和极其丰富的软件功能，采用先进的控制理论及全数字化的微机控制技术，该产品具有极高的性能价格比，其主要技术指标均达到或优于部颁“大、 第二章调节器组成及原理 §2—1 调节器的总体结构 DLT4000型励磁调节器由励磁调节板、测量用电压、电流互感器、操作继电器等硬件组成。测量用电压互感器及电流互感器通过适当变换输出的模拟量由外部总线连接到调节器板。操作继电器等开关量通过外部总线连接到调节器板。调节器组态为双通道, 双通道互为备用, 备用通道自动跟踪运行通道工况, 在检测到主通道故障时自行切换至备用通道运行并告警。 DLT4000型励磁调节器的总体结构示意图见图2一1所示。调节板主要硬件资源包括： ·二套以单片计算机为核心的调节器 ·移相触发模块 ·脉冲功放电路 调节板与外部的联系通过总线插座与外部总线挂接来实现，拆装方便。除调节板外，还有外部总线端子板及操作面板。总线端子板上安装测量变送元件及连接操作继电器。操作面板由薄膜开关、LED发光二极管等组成。 调节器面板是活动的，可以旋转90℃向下打开，便于调试维护。 图2－1 DLT4000型励磁调节器的总体结构示意图 §2—2 外部总线 外部总线是我所专门为双通道励磁调节器开发设计的一套总线结构。通过外部总线，采集外界开关量信号和模拟量信号，并输出相应的开关量信号和模拟量信号，通过扁平电缆与调节板连接。外部总线使励磁系统接线从复杂、无序变为简单、有序。 外部总线由50针插座和50线扁电缆组成，引脚定义见表2—1。 除模拟量信号外，其它开关量信号均为低电平有效。 表2—1 外部总线引脚定义 §2—3 单片计算机 单片微型计算机简称为单片机。它将一个计算机的各个组成部分（CPU、程序存储器、数据存储器、并行口、串行口、可编程定时/计数时钟）集成于一个芯片内，是大规模集成电路技术发展的产物。 单片机作为励磁调节器的核心器件，完成下列功能： 1、增减励磁控制； 利用I/O端口及内部寄存器，实现发电机电压给定数字化；增减励磁通过改变单片机内部数字量来实现。 2、起励控制； 开机前，单片机对给定值进行预置，并通过串行口输出端输出给12位D/A 转换器，与反馈量一起经过PID调节，输出控制信号给移相触发模块；机组下达开机令后，移相触发模块允许脉冲输出，即可实现发电机起励。 3、停机控制 接收到停机令后，逆变灭磁。逆变灭磁完成后重新初始化，并对给定值进行预置，等待下次开机。 4、强励控制 单片机检测到发电机电压突然下降，则通过输出端口控制调节器退出1.1倍电流限制，投入顶值电流控制，强励时限由单片机软件设定，并能自动复归。 5、故障检测 单片机能够检测以下故障：起励失败、脉冲丢失、调节器故障等，并综合其他故障向外发出切换和报警信号。 §2—4 调节板 一、工作原理 励磁调节功能由调节板完成。板内有按发电机电压偏差调节的调节器(AVR), 恒励磁电流调节的过励限制器, 欠励限制器。发电机电压、电流，励磁电流等模拟量信号从模拟量总线引入, 发电机电压给定由单片机提供。自动通道运行时AVR调节器输出控制信号至移相触发模块进行移相控制, 过励时由过励限制器输出控制信号限制转子电流最大值；欠励时由欠励限制器输出控制信号限制转子电流最小值。欠励限制仅在并网后才起作用。手动通道运行时，由恒励磁电流调节器输出控制信号进行移相控制。强励时限由单片机设定。 二、主要功能 调节板主要完成以下功能： 中北大学 课程设计说明书 学院、系：软件学院 专业：软件工程 班级：13140A05 学生姓名：学号： 设计题目：基于Windows的线程控制与同步 起迄日期: 2015年12月28日~2016年1月8日指导教师: 日期: 2015年12月25日 一、设计目的 进程同步是处理机管理中一个重要的概念。本设计要求学生理解和掌握Windows中线程控制与同步机制的相关API函数的功能，能够利用这些函数进行编程。 二、任务概述 (1)实现生产者-消费者问题。 (2)实现读/写者问题。 (3)实现哲学家就餐问题。 三、总体设计 （1）生产者-消费者问题。是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。 （2）读/写者问题。创建一个控制台程序，此程序包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文件(后面有介绍)的要求进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先或写者优先的读者-写者问题。 （3）实现哲学家就餐问题。用来演示在并行计算中多线程同步(Synchronization)时产生的问题。在1971年，著名的计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出了一个同步问题，即假设有五台计算机都试图访问五份共享的磁带驱动器。稍后，这个问题被托尼·霍尔重新表述为哲学家就餐问题。这个问题可以用来解释死锁和资源耗尽。有服务生解法，资源分级解法，Chandy/Misra解法。 四、详细设计函数 (1)生产者-消费者问题 #include 关于起动 1、起动时的控制由TCS无功控制柜中的PLC来控制，起动信号送至无功控制柜PLC IO模块EM223的输入点I0.2。EM223的输入点I0.3为来自励磁柜的允许起动信号（励磁柜综合TCS允许、工艺允许等条件后，输出该信号，可从励磁柜触摸屏“起动状态”画面中查看），只有此信号闭合的情况下才能进行起动（此信号对应的触摸屏状态指示灯为“起动条件”画面中的“工艺允许”指示灯）。 2、无功控制柜PLC的允许起动输出信号送至励磁柜，其输出的条件包括：运行柜允许（运行柜断路器手车处于工作位置）、起动柜允许（起动柜断路器手车处于工作位置）等，可从触摸屏画面中进行查看。除了“工艺允许”指示灯，其它所有条件指示灯变为白色且显示字母“Y”之后，触摸屏上显示允许起动，并且输出允许信号至励磁柜。 3、无功控制柜和励磁柜触摸屏分别可以设置模拟模式。无功控制柜触摸屏设置模拟模式后，PLC不检测电压电流信号，起动时不会报“电压信号故障”或“电流信号故障”；在模拟模式下运行柜和起动柜手车不能处于工作位置，否则不允许起动。励磁柜触摸屏设置模拟模式后，运行柜合闸后不再发投励信号，并且其输出的允许起动信号不再检测工艺允许条件。 注：正式起动时务必切换到工作模式。如果无功控制柜未切换到工作模式，则运行柜和起动柜断路器手车在工作位无法起动；励磁柜未切换到工作模式，则运行柜合闸后不能投励。 关于报警 1、在出现下列故障下会发送跳闸信号到运行柜： 定子绕组（轴温、冷空气、热空气）温度过高，电机漏水，控制器故障（过励磁、欠励磁、失步、调压器失控），调压器故障（不平衡保护、电源故障）。 2、在出现下列故障下会分断调压器电源开关（QF1）： 调压器故障（不平衡保护、电源故障），控制器故障（过励磁、调压器失控）。3、在出现下列报警时综合故障继电器将吸合，同时起动蜂鸣器报警： 定子绕组（轴温、冷空气、热空气）温度高/过高，调压器故障，控制器故障，电机漏水，热继动作，运行柜微保动作，TCS起动故障。 4、在触摸屏上可能会记录的报警还包括：控制器通信错误，工艺故障，温度信号错误，QF1跳闸，QF3跳闸，急停按钮按下。 5、出现故障报警后，首先对故障进行确认排除（如果是微机保护动作报警，则在微机保护装置上复位；如果是TCS起动故障，则需要在无功控制柜触摸屏上复位；如果是调压器故障，则需要先把调压器电源开关合上，然后在调压器面板上按ESC/RESET复位），然后在触摸屏上进行故障复位。 6、部分故障说明如下： ―――控制器故障 1）欠励磁故障：励磁电流小于10%额定励磁电流持续时间超过3秒钟； 2）过励磁故障：励磁电流大于120%额定励磁电流持续时间超过40秒钟； 或大于140%额定励磁电流持续时间超过20秒钟；或大于150%额定励磁 word 完美格式 题目：自动洗车机电气控制系统设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 评语： 成绩： 指导老师签名： 目录 日期： 1系统概述 . (3) 1.1应用背景及意义 (3) 1.2系统描述及设计要求 (3) 2方案论证 . (4) 3硬件设计 . (6) 3.1系统原理方框图 (6) 3.2系统主电路原理图 (6) 3.3 I/O 分配 (7) 3.4 PLC 选择 (8) 3.5 PLC 控制原理图 (9) 3.6 PLC 控制接线图 (10) 3.7元器件选型 (12) 4软件设计 . (13) 4.1主流程图 (13) 4.2梯形图 (13) 5系统调试 . (18) 设计心得. (20) 参考文献. (20) 1系统概述 1.1 应用背景及意义 汽车行业随着科学技术的发展有了质的飞跃。随着时代发展，人们生活水平提高，人们对汽车的需求逐渐增加，随之而来的便是汽车的保养。其中汽车清洗 便是不可或缺的一项内容。当今社会，高科技的发展实现了各行业的自动化控制， 但是在汽车清洗行业，大部分仍是人工完成。传统洗车业利用人力，对汽车涂抹 泡沫，然后利用水泵对汽车进行冲洗，再在自然光及风等条件下，使清洗后的汽 车进行自然风干。虽然实现汽车清洗，但过分依赖人力，操作时间长，浪费大量 水资源，经济性差，不利于洗车业的发展。目前比较大型的汽车美容公司，虽然 实现了汽车的清洗、打蜡、喷漆等的自动化，但成本高，其自动控制系统不适合 小型的、专门的汽车清洗行业。因此，对于中小型城市，汽车清洗业有着巨大的 发展潜力。如何实现高效、高质量并且适用于小型汽车的自动清洗，就成了汽车 清洗行业发展的必然要求。本次设计采用 PLC控制，通过线路的通断来实现汽车 自动清洗。它可以节省人力、物力资源，高效、准确的完成洗车任务，为客户提 供便利，而且极大的节约水资源，符合建设节约型社会的时代需要。这套汽车自 动清洗系统结构简单，成本低，适合不同场合的需求，尤其是中小型公司。 1.2 系统描述及设计要求 自动洗车机由门式框架组成，门式框架有一台三相异步电机拖动，4KW 380V 50HZ，在车头和车尾处分别设置有一个行程开关，门式框架上安装有 3 个刷子（上、左、右各 1 个），分别有 1 台单相电机拖动， 1.5KW 220V 50HZ，同时门式框架上安装有 3 组喷水喷头（上、左、右各 1 个），由一台水泵电机拖动 1KW220V 50HZ，喷头由电磁阀控制 DC24V 5W。洗车机外部框架结构示意图如图 1.2.1 所示。 PI-ZK型直流润滑油泵 控制柜 产品使用说明书 陕西普联电气有限公司 直流润滑油泵控制系统 一、主要功能与特点 ●直流润滑油泵系统往往在发电机组出现故障时启动的备用装置。 ●采用现代电力电子器件、PWM技术、PLC技术于一体的无级调速系统， 启停时对直流系统无冲击； ●平衡电抗器与电容器的使用，使得电流输出平稳；容性直流输入母线的 使用，抑制高频过冲脉冲 ●实现直流电动机的平滑软起，电流不突变，不对主厂房直流系统造成任 何影响。 ●控制器采用插拔式结构，便于安装检修 ●过流保护使得输出电流被限制在安全运行设定值，同时报警 二、主要技术指标 ●工作电压DC 220V ●智能监控，起动电流限制在额定电流的1.2倍以内。 ●集直流电动机的过热、过流、过载、短路等多种保护于一身。 ●人性化的中文人机界面。 ●全中文故障信息显示和存贮。 ●故障自诊断。 ●多种信号输出（无源接点、RS485、4-20mA）。 ●直流母线启动停止电压纹波最大值20V ●室温下运行2小时，散热片温升小于摄氏25度 三、运行控制方式 ●DCS控制：由上位机发出指令实现启停控制 ●母管控制：系统通常处于待机状态，油压低时自动启动运行 ●热工控制：热工控制台控实现启停控制 ●就地控制：在本地可通过手动操作转换开关控制启停 四、运行状态控制 ●上电自检：当给控制柜提供220V直流电源，并合上机柜内的空气开关， 系统将进行一次自检过程。风扇电源启动，励磁继电器LJA、LJB 闭合，控制继电器BJ也上电，向主控室送出合闸状态指示。延时 数秒后，风扇停止，励磁继电器LJA、LJB断开，控制继电器BJ 断开，合闸指示结束，系统处于待机状态。 ●待机状态：系统自检完成后将处于待机状态，等待主控室（或本地）的 启动控制操作。此时，继电器JJ带电，常开接点闭合并送到主控 室被监视；系统的控制电路始终带电，而就地绿灯亮表示装置正处 于待机状态；励磁继电器LJA、LJB断开，电枢电压为0，直流电 机处于停机状态。 ●启动控制：按启动按钮，装置开始软起动过程，首先励磁继电器LJA、 LJB上电，对直流电机施加励磁，风扇启动运行；延时2秒后，电 ******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年秋季学期 操作系统原理课程设计 题目：进程的控制系统 专业班级：软件工程（1）班 姓名：锋 学号：10240506 指导教师：朱红蕾 成绩： 目录 摘要 (1) 正文 (2) 1. 设计思想 (2) 2. 相关的各模块的伪码算法 (2) 3. 函数的调用关系 (8) 4. 测试结果 (9) 总结 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 摘要 进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行分配和保护的基本单位。进程的组成之一是PCB，它是进程控制块，是系统为描述进程而设计的一种数据结构。 进程由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡的生命周期，因此操作系统要有对进程生命周期的各个环节进行控制的的功能，所谓进程控制，是指系统使用一些具有特定功能的程序段来创建进程、撤销进程以及完成进程各状态间的转换。 进程的控制包括：创建进程、撤销进程、阻塞进程、唤醒进程、激活进程等,这些控制和管理功能是由操作系统中的原语来实现的，而进程控制原语是对进程生命周期控制和进程状态转换的原语，基于进程的基本状态，他们是创建进程原语、撤销进程原语、阻塞进程原语和唤醒进程原语。原语是在管态下执行、完成系统特定功能的过程。系统对进程的控制若不使用原语，就会造成其状态的不确定性，从而达不到进程控制目的。原语的一种实现方法是系统调用方式，采用访管指令实现，原语在使用中不可中断。 现在操作系统设计中，操作系统内核是基于硬件的第一次软件扩充，它为操作系统的进程控制及管理提供了良好环境，而进程的控制及调度体现了操作系统的运行速度及运行频率，所以说进程控制在靠近硬件的软件层次中占据着重要地位。 关键词: 进程、控制、原语 【关键字】报告 发电机的自动励磁调节装置及调节形式 姓名： 摘要 Xxx年x月x日至x月x日，学校为我们组织了为期x天的电厂实习，地点是xxxxxxxxxxxx。在实习期间，我们参观了电厂的每个部分，就比如：xxxxxxxxxxxxx,在这段期间我通过参观和向带队师傅的学习，认识了很多的生产设备，零件和工具，更加懂得了电厂的生产流程。在那么多的学习中我选择了发电机的自动励磁调节装置及调节形式来写报告。 1自动励磁调节装置 发电机励磁的原理：利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理. 自动励磁调节装置的工作原理：自动励磁装置根据发电机电压，负荷电流的变化，相应改变可控硅整流回路的可控硅导通角，使整流桥送入的电流发生变化。为取得励磁调节的快速性主励磁机一般采用100---200Hz中频交流同步发电机，副励磁机采用400---500Hz中频发电机。副励的励磁可用永磁机或自励恒压式。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元。励磁系统稳定单元用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。 自动励磁调节装置的作用：（１）电力系统正常运行时，能自动调节励磁装置，维持发电机或系统某点（如高压母线）电压水平。大大提高电压调节质量以及减轻运行人员的劳动强度。自动励磁调节装置的作用。（２）当电力系统由多台发电机并列运行时，通过励磁系统的自动调节可以稳定、合理地分配机组间的无功功率。（３）提高电力系统运行的稳定性及输电线路的传输功率。（4）提高带时限继电保护动作的灵敏度：因为电力系统内部短路时，电流有时可能大，且随时间而衰减，这样带时限继电保护装置的灵敏度就很难满足要求。而自动励磁调节装置能在发生短路故障时，强行励磁，使短路电流大为增加，提高保护动作的灵敏性。（5）短路故障切除后，加速系统电压的恢复。改善电动机的自启动条件。（6）改善并联运行同步发电机在失去励磁而转入异步运行或发电机进行自同期并列的工作条件。 对自动调节励磁装置的要求：（1）励磁系统应能保证发电机各种状态下所要求的励磁容量并适当留有裕度。（2）应具有足够大的强励顶值电压倍数及电压上升速度。（3）根 目录 1.简介 0 2. 用途 0 3 控制柜使用条件 0 4. 装置系列规格表 0 5. 控制柜主要技术性能特点 (1) 8. 装置主电路 (4) 9. 微机控制器工作原理 (5) 10. 调试 (7) 参数设置表 (10) 11. 主要波形 (16) 12. 试操作顺序 (16) 13. 试车时注意事项 (17) 14.微机控制器插头对外接线表（见附图） (17) 15．装置对外接线端子说明（见附图） (17) 16. 订货有关事项 (17) 1.简介 WLK-T型同步机微机励磁控制柜（以下简称：控制柜）采用当前最先进的电机专用32位DSP数字信号处理器，严格按照工业控制机标准生产，满足?GB12667-90 同步电动机半导体励磁装置总技术条件?和?GB10585-89同步电动机励磁系统基本技术要求?，具有稳定性好，控制功能强，调试简单，维护方便，优良的抗干扰性能等优点，采用液晶彩色触摸显示屏，可在线监视设备的运行状态，修改运行参数，中（英）文菜单显示，人机接口好，操作简单方便。该装置彻底解决了其它励磁装置存在的起动脉振、投励冲击大、投励滑差捕捉不到、运行中起动电阻发热等问题，能实现闭环调节和控制，整机可靠性高。 2. 用途 控制柜供同步电动机（200～10000KW）单机配套励磁使用，对象如拖动各类压缩机、球磨机、鼓风机、水泵机、制冷机等同步电动机场所。 3 控制柜使用条件 3.1 应安装在室内使用。 3.2 安装地点海拔高度不超过1000米。 3.3 运行地点温度不低于－10℃，不高于＋40℃。 3.4 运行地点相对湿度不大于90％，无凝露。 3.5 运行地点应无导电和爆炸尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽。 3.6 安装倾斜度不得超过5％。 4. 装置系列规格表 2、柜体外形尺寸可据用户要求定做。同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案
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