基于虚拟仪器的励磁监测与故障分析系统的研究与开发

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1、分类号：TP2密级：UDC：621.3编号：201150018河北工业大学硕士学位论文基于虚拟仪器的励磁监测与故障分析系统的研究与开发论文作者：徐庆坤学生类别：在职攻读专业学位类别：工程硕士领域名称：电气工程指导教师：杨彦杰职称：正高工DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHANDDEVELOPMENTOFEXCITATIONMONITORINGANDFAULTANALYSISSYSTEMBASEDONVIRTUAL

2、INSTRUMENTbyXuQingkunSupervisor:Prof.YangYanjieNovember2014河北工业大学硕士学位论文摘要励磁系统是发电机的重要组成部分，它的运行状态关系到发电机乃至整个电力系统的安全稳定运行。实时监测励磁系统的工作状态就显得至关重要。随着计算机与多媒体技术的不断发展，传统的模拟仪表已经无法满足用户的需求，触摸工控平板电脑以其简单、方便、自然的人机交互方式渐渐取而代之。本课题以虚拟仪器为核心，以触摸屏为平台开发了实时监测励磁运行状态的系统。下位机硬件设计方面，完成了下位机的硬件电路设计，包括微处理器选型、模拟量采集调理电路、开关量输

3、入电路、CAN通讯电路等。下位机软件方面，针对系统需要的功能完成数据采集、CAN总线通讯等软件的编写工作。在上位机硬件选型方面，根据操作系统的要求，完成了触摸屏的硬件参数选型、系统配置等。上位机软件方面，通过LabVIEW8.5软件分模块对程序框图及前面板进行了设计，包括CAN通讯接收、数据处理、数据显示、开关量动作记录、故障数据存储等模块。励磁故障分析系统通过对事故时自动记录的模拟量数据进行解析处理，从而再现故障前10秒以及后10秒时的模拟量波形，并调取此时的开关量动作记录，用户可以在此基础上分析励磁系统的运行状态，进而快速的定位励磁故障的原因，为现场维护人员提供了一个

4、快速解决励磁故障问题的平台，有效地减少了事故停机的时间。关键字：虚拟仪器，励磁监测，故障分析，CAN总线i基于虚拟仪器的励磁监测与故障分析系统的研究与开发ABSTRACTExcitationsystemisanimportantpartofthegenerator,asitsrunningstatusisrelatedtothesafeandstableoperationofgeneratorandthepowersystem.Thus，itisessentialtomonitoringtheworkingstateofexcitationsystemattimes.Wi

5、ththedevelopmentofcomputerandmultimediatechnology,traditionalanaloginstrumentshavebeenunabletomeettheneedsofusers.Andthetouchpanelcomputer,withitsunderstandability,conveniece,nature,begraduallyreplacedbytheman-machineinteractiveway.Inthispaper,basedonvirtualinstrument,amonitoringsystemisd

6、iscussedwithtouchpanelcomputerasaplatform.Onhardwaredesign,thispaperhascompletedthehardwarecircuitdesigh,whichiscomprisedofmicroprocessorselection,analogacquisitioncircuit,thedigitalinputcircuit,CANcommunicationcircuitandetc..Ontheslavecomputersoftware,dataacquisitionandCANcommunicationso

7、ftwareprogramhavebeencompletedaccordingtothefunctionthatsystemneeds.Inthehostcomputerhardwareselection,thetouchscreenhardwareparametersselectionandsystemconfigurationhavebeendoneaccordingtotherequirementsoftheoperatingsystem.Onthehostcomputersoftware,thefrontandtheb