汽輪機(jī)監(jiān)測保護(hù)的探討論文
摘 要：隨著我國電力工業(yè)科技進(jìn)步和電力體制改革的變化，發(fā)電企業(yè)對汽輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)提出了新的要求;現(xiàn)行的設(shè)備檢修體制已阻礙了電力生產(chǎn)企業(yè)效益的進(jìn)一步提高，采用先進(jìn)的檢修體制已勢在必行。提出了一套完整的汽輪發(fā)電機(jī)組的在線保護(hù)方法（TSI）系統(tǒng)，進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；監(jiān)測；保護(hù)系統(tǒng)
一、汽輪機(jī)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)視組件
振動監(jiān)視組件是以單片機(jī)為核心研制的，為了對輸入信號進(jìn)行有效的處理，要求所選用的 CPU 速度快，集成度高，指令系統(tǒng)簡單，根據(jù)目前世界上在線控制發(fā)展的趨勢和市場上提供的產(chǎn)品，監(jiān)視組件選用 8098 單片機(jī)。8098 單片機(jī)為準(zhǔn) 16 位單片機(jī)，外接芯片簡單，具有 16 位處理速度，典型指令的執(zhí)行時(shí)間為 2μ s，它的主要特性：十六位中央處理器；具有高效的指令系統(tǒng)；集成了采樣保持器和四路十位 A/D 轉(zhuǎn)換器；具有高速輸入口 HSI，高速輸出口 HSO 和脈寬調(diào)制輸出 PWM；具有監(jiān)視定時(shí)器，可以在產(chǎn)生軟硬件故障時(shí)，使系統(tǒng)復(fù)位，恢復(fù) CPU 工作。監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟分為：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)。它是指根據(jù)測量系統(tǒng)的功能要求和技術(shù)特性，反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)思，綜合考慮硬件和軟件的特點(diǎn)，原則：能用軟件實(shí)現(xiàn)的就不用硬件，但值得一提的是軟件會占用 CPU 的時(shí)間。為了縮短研制周期，盡可能利用熟悉的機(jī)型或利用現(xiàn)有的資料進(jìn)行改進(jìn)和移值，并采用可利用的軟硬件資源，然后根據(jù)系統(tǒng)的要求增加所需要的功能，在完全滿足系統(tǒng)功能的同時(shí)，為提高系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性，還必須充分考慮到系統(tǒng)的抗干擾能力。
二、汽輪機(jī)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
主要是指單片機(jī)的選擇和功能擴(kuò)展，傳感器的選擇，I/O 口的選擇，通道的配置，人機(jī)對話設(shè)備的配置。振動監(jiān)視組件由三個(gè)相互聯(lián)系的部分組成，分別是顯示板模塊，主板模塊，繼電器板模塊。
8098 內(nèi)有一個(gè)脈沖寬度調(diào)置器PWM可用來完成數(shù)字信號至模擬信號的轉(zhuǎn)換。我們將PWM用于產(chǎn)生鍵相輸入比較電路的界限電壓。同時(shí) 8098 單片機(jī)的.HSO也可以軟件編程構(gòu)成脈沖調(diào)寬輸出，我們利用HSO.0、HSO.1 構(gòu)成兩路脈沖調(diào)寬輸出,用于通頻振幅及 1 信頻振幅模擬量輸出.脈沖調(diào)寬輸出信號TTL電平的調(diào)制脈沖,經(jīng)CD4053 緩沖電平變換.使信號振幅變?yōu)?0－5V，再經(jīng)過RC濾波，得到直流電壓信號，再經(jīng)過一級同相跟隨，實(shí)現(xiàn)阻抗變換，得到要求的 0－2.5V或 1－5V的直流電壓信號輸出，其輸出阻抗R0=0.電壓信號經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換，便可得到 0－10mA或 4－20mA電流輸出。
8098 單片機(jī)本身只有 32 根I/O線，其中 16 根作為系統(tǒng)地址、數(shù)據(jù)總線，8 根HIS/HSO線，4根模擬量輸入線，還有 4 根多功能線，可用作TXD、RXD以及外中斷輸入、脈寬調(diào)制輸出，這些I/O口各有用途，監(jiān)視組件為了進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及響應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)視組件信號，必須進(jìn)行I/O功能擴(kuò)展。當(dāng)單片機(jī)提供的I/O接口不夠用時(shí)，需要擴(kuò)展I/O接口以實(shí)現(xiàn)TSI功能。8098 有四個(gè)端口即p0、p2、p3、p4，共 32 根I/O線，監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，p0 一部分作為模擬量輸入線；p2 一部分作為串行口，另有一部分作為脈沖寬度調(diào)制輸出；p3作為數(shù)據(jù)總線和地址總線低八位復(fù)用；p4的一部分提供地址總線的高八位。I/O通道擴(kuò)展電路：一種以 8155 作為外圍接口，另一種以 8255 作為外圍接口。外圍接口主要有 8155，8255，8279，EPROM選用的是 2764，掉電保護(hù)用的是EPROM2864。8155 和 8255 是作為普通的輸入和輸出口使用的，它們主要用于設(shè)定開關(guān)狀態(tài)的輸入及報(bào)警狀態(tài)的輸出。
三、汽輪機(jī)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
主要是應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件時(shí)，必須考慮到單片機(jī)的指令系統(tǒng)和軟件功能，并與硬件統(tǒng)籌考慮。單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)，其軟件設(shè)計(jì)不可能相對于硬件而獨(dú)立，其軟件總要與硬件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)要求的功能。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)總體方案一經(jīng)審定，硬件系統(tǒng)設(shè)定基本定型，大量的工作將是軟件系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。振動監(jiān)視組件軟件的設(shè)計(jì)采用模塊編程法，模塊法的優(yōu)點(diǎn)是把一個(gè)較為復(fù)雜的程序化為編制和裝配幾個(gè)比較簡單的程序，使程序設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)。由于塊與塊之間具有一定的獨(dú)立性，如果其程序模塊需要修改或變動時(shí)，將只影響模塊內(nèi)部程序，而對其它程序模塊的影響很小，或基本沒影響就很方便，它主要由下面幾個(gè)部分組成：標(biāo)準(zhǔn)的自檢程序模塊；采樣以及通道計(jì)算程序模塊；設(shè)定值調(diào)整程序模塊，報(bào)警程序模塊。
自檢程序模塊：該模塊檢查系統(tǒng)的電源電壓是否正常，系統(tǒng)將以故障碼的形式提示用戶：系統(tǒng)電源出現(xiàn)故障，并指出哪一路電源處于故障狀態(tài)。系統(tǒng)得自檢功能由上電自檢，循環(huán)自檢和用戶請求自檢三部分組成。在自檢過程中，系統(tǒng)解除所有形式的保護(hù)。如果自檢過程中發(fā)現(xiàn)故障，那么監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)一直處于自檢狀態(tài)，直至用戶排除了故障為止。
采樣及通道值計(jì)算程序模塊：本程序模塊首先對監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)處于的狀態(tài)進(jìn)行判斷，這些狀態(tài)是指監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)是否處于通道旁路和危險(xiǎn)旁路，如果監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)某一通道處于旁路狀態(tài)，那么解除繼電器報(bào)警，系統(tǒng)正常燈熄，旁路燈亮，同時(shí)通道指示值為 0。
報(bào)警程序模塊：如果兩通道的測量值之差即差值超過警告或危險(xiǎn)設(shè)定值，那么監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)將處于警告或危險(xiǎn)狀態(tài)，這時(shí)顯示面板上的警告或危險(xiǎn)報(bào)警燈亮，同時(shí)將驅(qū)動警告或危險(xiǎn)繼電器，如果處于危險(xiǎn)旁路狀態(tài)，那么僅僅是兩個(gè)通道的危險(xiǎn)燈亮而危險(xiǎn)繼電器則不動作。如果監(jiān)視組件處于通電抑制狀態(tài)，那么將解除所有形式的報(bào)警。
參考文獻(xiàn)：
�。�1］@劉峻華，黃樹紅，陸繼東．汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.汽輪機(jī)技術(shù)．2004，（12）.
［2］@馮小群，杜永祚.新型動態(tài)測試與信號分析系統(tǒng)的研制［J］.華北電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，（6）.
【汽輪機(jī)監(jiān)測保護(hù)的探討論文】相關(guān)文章：
陶質(zhì)文物保護(hù)現(xiàn)狀探討04-20
數(shù)學(xué)教學(xué)反饋探討論文03-14
環(huán)境保護(hù)論文09-28
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討論文03-17
淺談《詩經(jīng)》翻譯的風(fēng)格與內(nèi)涵探討性論文08-07
監(jiān)測方案模板九篇05-31
【熱門】監(jiān)測方案4篇05-31
監(jiān)測方案集錦8篇06-07
監(jiān)測方案集合九篇06-01