电厂机组监测系统的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第7期继电器Vo1．34No．7702006年4月1日RELAYApr．1，2006电厂机组监测系统的研究肖永华，葛海波，杨川，王玉行(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：保证电厂机组设备安全有效的运作，关键在于能否对其运行数据进行快速、全面、准确地采集和处理分析，并根据分析结果，快速地做出判断和动作。该文详细介绍了一种基于定点数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407的电厂机组监测系统，详细介绍了该系统各部分的设计思想和硬件实现电路，以及系

2、统的软件实现。配合组态软件控制，对硬件进行了实验。实验表明，该系统克服了传统监测系统控制呆板，实时性差等缺点外，还可以对大、中、小任意型号机组进行透明监测。关键词：监测系统；数字信号处理器(DSP)；组态软件中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)07-0070-04询和分析、振动特征分析、动平衡和故障诊断和保护0引言动作等多种功能。不仅弥补的以往监测系统的不由于我国国民经济的快速发展，各种旋转机械足，而且硬件电路简单、实时l生好、功能完善、有较高在工业各领域的应用快速增加。因此，保证这

3、些大的可靠性和抗干扰能力，充分体现了TSI特点。型机械安全、经济地运行成为企业面临的重大课题。1系统的设计与实现卓越的监测系统应能及时捕获故障信息，早期预告故障的存在和发展，减少查找和处理振动故障的时电厂机组监测保护系统采用标准模块化设计，间和为此而做的启／停机次数，避免灾难性事故发由轴振动测量模块、轴承振动测量模块、轴位移／胀生。传统的监测系统中心主控制器多采用8位或差测量模块等组成。每个模块既能自成系统，也可l6位单片机，I／OEl／定时器和捕捉等资源缺乏，无和其它模块合成系统，结构简单，体现仪表概念。所法完成复杂的

4、数字信号处理，系统扩展性能差，测量有模块具有相同的标准结构。除了信号调理电路有方式呆板，系统灵活性和智能性差，如：德国Epro公所差异以外，其它电路几乎相同。所以，本文只以振司的MMS6000监测系统，没有对采样数据进行FF11动测量模块为例，详加介绍。变换，也不具有机械运行状态的在线显示功能，这不监测系统的工作原理是，利用外围电路采集、处仅直接影响了控制的精度和准确性，而且限制了系理涡流传感器信号，并输入到主控制板。主控制板统的应用范围⋯；美国本特利公司的BN3500系列根据组态软件预先设定的系统参数(如：传感器类监测

5、系统，每个信号通道只能输出一个模拟量信号，型、测量范围和精度、测量模式)确定数据的处理方而一般电厂热控系统设计一般要求有两个模拟输式，计算出机组运行的特征数据，再根据软件设定的出，一个送往DCS，另一个送往其它系统。而且安全限值、报警倍增、报警延时等参数显示测量数BN3500继电器板为专用板，系统扩展有限J。而据，点亮面板上的LED、在液晶显示器上显示机组新的机组监测系统不但具备在线状态显示，而且双运行参数棒图，以达到系统监测的目的。监测系统通道输入、每通道双模拟量输出。运用FFT提取有的控制目标是，精确显示机组的机械运

6、行参数，迅速效状态量，开放式继电器开关量输出，可任意扩展。做出控制判断，确定机组的机械运行状态，为保护系引入TSI(汽轮机监测仪表)概念，其最大特点就是统提供控制依据。强调：实时、准确、可靠、方便。借助组态软件，通过在本文设计的电厂机组监测系统中，采用图形化界面进行系统参数的设置，同时完成对所设TMs320LF2407ADSP做为主控制器，该系列DSP参数的合理化判断，系统裁剪性能好。本设计基于的体系结构专为实时信号处理而设计，将实时处理TI公司DSP芯片TMS320LF2407的系统监测系统能力和控制外设功能集于一身，

7、为控制系统应用提具有实时数据采集，分析、存储和显示、历史资料查供了一个理想的解决方案。维普资讯http://www.cqvip.com肖永华，等电厂机组监测系统的研究711．1硬件实现电路需要将信号进行比例缩小。如图2所示，通道输给以振动测量模块为例，其硬件原理如图l所示。DSP有三路信号。第一路信号是通道监测信号，通系统由控制主板和外围电路板两大部分组成。外围过比较此输入信号是否在一4～一2OV范围内，来电路板又分为系统电源电路，硬件安全逻辑电路、数判断通道是否异常。因为传感器的信号经前置器放据显示电路、信号调理电路、

8、输出电路等五个功能大后，幅值在一4～一2OV范围内，超出此范围，说块。各电路功能如下：明电缆连接异常，DSP会输出一个高电平给安全逻①电源路接入二极管隔离的双冗余24V电源辑单元。第二路信号经过高通滤波电路，幅值补偿给系统和传感器供电。电路和一个带通滤波电路处理，最后输给D／A，是②安全逻辑电路对模块硬件电路的开断路