一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，所述发电机转速信号装置包括电源电路、主CPU、CPU接口电路、七路转速信号输出电路、按键及显示电路、通讯电路、频率测量电路、高精度模拟量输出电路；所述电源电路、CPU接口电路、七路转速信号输出电路、按键及显示电路、通讯电路、频率测量电路、高精度模拟量输出电路分别连接到所述主CPU；所述电源电路包括AC/DC转换DC12V双路供电电源电路，单路带隔离DC5V供电电源电路，单路不带隔离DC5V供电电源电路，以及单路不带隔离DC3.3V供电电源电路。本实用新型能够解决现有技术存在的电源供电电压范围较窄、自动化操作可靠性不高以及抗干扰性能差等问题。
【专利说明】
一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置【
技术领域
】
[0001]本实用新型涉及一种水电站自动化监测装置，特别涉及一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，适用于中小型水轮发电机组。
【【背景技术】】
[0002]在中小水电站转速信号装置主要用于机组自动操作和机组保护，输出动作信号的准确性和快速性对保证机组自动化可靠运行起着重要的作用;对于早期机组的技术改造中我们发现部分改造的自动化的电站由于原有的自动化控制部分不提供通讯功能，只采集模拟量转速信号量，所以在原来带通讯的转速信号装置上增加了模拟量输出功能。
[0003]目前市面转速信号都存在以下一个或多个问题:1、电源供电电压范围较窄，出现机组或系统过电压情况下经常造成转速信号装置损坏;2、模拟量输出不能快速且准确反应转速变化，造成自动化操作可靠性不高;3、转速信号设备本身可靠性较差，在干扰信号比较大的情况下经常出现误动。
【
【发明内容】
】
[0004]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，能够解决现有技术存在的电源供电电压范围较窄、自动化操作可靠性不高以及抗干扰性能差等问题。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，所述发电机转速信号装置包括电源电路、主CPU、CPU接口电路、七路转速信号输出电路、按键及显示电路、通讯电路、频率测量电路、高精度模拟量输出电路;所述电源电路、CPU接口电路、七路转速信号输出电路、按键及显示电路、通讯电路、频率测量电路、高精度模拟量输出电路分别连接到所述主CPU；
[0007 ] 所述电源电路包括AC/DC转换DC12 V双路供电电源电路，单路带隔离DC5V供电电源电路，单路不带隔离DC5V供电电源电路，以及单路不带隔离DC3.3V供电电源电路；
[0008]所述AC/DC转换DC12V双路供电电源电路，采用宽电压供电开关电源模块，供电范围为AC85V?AC460V，一路的DC12V供电电源电路与所述单路不带隔离DC5V供电电路连接，另一路的DC12V供电电源电路与所述七路转速信号输出电路及所述单路带隔离DC5V供电电源电路连接；
[0009]所述单路带隔离DC5V供电电源电路还与频率测量电路连接，所述单路不带隔离DC5V供电电路与所述单路不带隔离DC3.3V供电电源电路和所述高精度模拟量输出电路连接，所述单路不带隔离DC3.3V供电电源电路还与主CPU、CPU接口电路、通讯电路、按键及显示电路连接。
[0010]进一步地，所述CPU接口电路包括看门狗电路、存储电路;所述七路转速信号输出电路包括依次连接的输出使能电路，第一光耦隔离电路、继电器开出驱动电路及继电器触点RC吸收电路;所述频率测量电路包括依次连接的变压器输入电路、过零检测电路及第二光耦隔离电路;所述高精度模拟量输出电路包括依次连接的PWM输出电路、逻辑门缓冲电路及PffM转4?20mA输出带隔离高精度模块。
[0011]进一步地，所述通讯电路为RS485接口电路。
[0012]本实用新型的优点在于:
[0013]1、电源输入范围宽AC85V?AC460V或DC100?DC630V;2、模拟量输出快速精度高，输出精度达到0.2%； 3、抗干扰能力强，在软硬件设计上已经充分考虑;4、带MODBUS通讯协议的RS485通讯接口；5、通用性强，可灵活设置多种转速信号动作和返回值，可根据机组参数不同设置相应配套的参数;6、用户操作友好可显示多组运行参数。
【【附图说明】】
[0014]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0015]图1是本实用新型一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置的结构示意图。
[0016]图2是本实用新型一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置的电源电路连接示意图。
【【具体实施方式】】
[0017]请参阅图1和图2所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。
[0018]如图1所示，本实用新型所涉及的一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，所述发电机转速信号装置包括电源电，1、主CPU 2、CPU接口电路3、七路转速信号输出电路4、按键及显示电路5、通讯电路6、频率测量电路7、高精度模拟量输出电路8;所述电源电路1、CPU接口电路3、七路转速信号输出电4路、按键及显示电路5、通讯电路6、频率测量电路7、高精度模拟量输出电路8分别连接到所述主CPU 2;
[0019]重点参阅图2，所述电源电路包括AC/DC转换DC12V双路供电电源电路11，单路带隔离DC5V供电电源电路12，单路不带隔离DC5V供电电源电路13，以及单路不带隔离DC3.3V供电电源电路14;
[0020]所述AC/DC转换DCl2V双路供电电源电路11，采用宽电压供电开关电源模块，供电范围为AC85V?AC460V，一路的DC12V供电电源电路与所述单路不带隔离DC5V供电电路13连接，另一路的DC12 V供电电源电路与所述七路转速信号输出电路4及所述单路带隔离DC5 V供电电源电路12连接；
[0021]所述单路带隔离DC5V供电电源电路12还与频率测量电路7连接，所述单路不带隔离DC5V供电电源电路13与所述单路不带隔离DC3.3V供电电源电路14和所述高精度模拟量输出电路8连接，所述单路不带隔离DC3.3V供电电源电路14还与主CPU 2、CPU接口电路3、通讯电路6、按键及显示电路8连接。
[0022]所述CPU接口电路3包括看门狗电路31、存储电路32;所述七路转速信号输出电路4包括依次连接的输出使能电路41、第一光耦隔离电路42、继电器开出驱动电路43及继电器触点RC吸收电路44;所述频率测量电路7包括依次连接的变压器输入电路71、过零检测电路72及第二光耦隔离电路73;所述高精度模拟量输出电路8包括依次连接的PWM输出电路81、逻辑门缓冲电路82及PffM转4?20mA输出带隔离高精度模块83。
[0023]所述通讯电路为RS485接口电路。
[0024]本实用新型的工作原理是:
[0025]取自机端PT的转速电压信号，经过装置内部变压器降压后通过过零检测电路72变换成方波信号经过第二光耦隔电路73离后输入到内部主CPU 2滤波和计算得到机组频率，内部主CPU通过比较用户设置的转速信号设定值进行相关信号动作和返回，同时内部主CPU计算得到相应模拟量输出的PWM占空比输出相应的PWM信号，PWM信号通过逻辑门缓冲和滤波电路后经带隔离高精度模块输出相应的模拟量信号;RS485通讯接口接收相关的通讯命令，对通讯命令进行解析后应答相关的数据。
[0026]本实用新型的优点在于:
[0027]1、电源输入范围宽AC85V?AC460V或DC100?DC630V;2、模拟量输出快速精度高，输出精度达到0.2%； 3、抗干扰能力强，在软硬件设计上已经充分考虑;4、带MODBUS通讯协议的RS485通讯接口；5、通用性强，可灵活设置多种转速信号动作和返回值，可根据机组参数不同设置相应配套的参数;6、用户操作友好可显示多组运行参数。
[0028]总之，本实用新型能够解决现有技术存在的电源供电电压范围较窄、自动化操作可靠性不高以及抗干扰性能差等问题
[0029]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
【主权项】
1.一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，其特征在于:所述发电机转速信号装置包括电源电路、主CPU、CPU接口电路、七路转速信号输出电路、按键及显示电路、通讯电路、频率测量电路、高精度模拟量输出电路;所述电源电路、CPU接口电路、七路转速信号输出电路、按键及显示电路、通讯电路、频率测量电路、高精度模拟量输出电路分别连接到所述主CPU; 所述电源电路包括AC/DC转换DC12 V双路供电电源电路，单路带隔离DC5 V供电电源电路，单路不带隔离DC5V供电电源电路，以及单路不带隔离DC3.3V供电电源电路； 所述AC/DC转换DC12V双路供电电源电路，采用宽电压供电开关电源模块，供电范围为AC85V?AC460V，一路的DC12V供电电源电路与所述单路不带隔离DC5V供电电路连接，另一路的DC12V供电电源电路与所述七路转速信号输出电路及所述单路带隔离DC5V供电电源电路连接； 所述单路带隔离DC5V供电电源电路还与频率测量电路连接，所述单路不带隔离DC5V供电电路与所述单路不带隔离DC3.3V供电电源电路和所述高精度模拟量输出电路连接，所述单路不带隔离DC3.3V供电电源电路还与主CPU、CPU接口电路、通讯电路、按键及显示电路连接。2.如权利要求1所述的一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，其特征在于:所述CHJ接口电路包括看门狗电路、存储电路;所述七路转速信号输出电路包括依次连接的输出使能电路，第一光耦隔离电路、继电器开出驱动电路及继电器触点RC吸收电路；所述频率测量电路包括依次连接的变压器输入电路、过零检测电路及第二光耦隔离电路；所述高精度模拟量输出电路包括依次连接的PWM输出电路、逻辑门缓冲电路及PWM转4?20mA输出带隔离高精度模块。3.如权利要求1所述的一种具有模拟量及数字量输出的发电机转速信号装置，其特征在于:所述通讯电路为RS485接口电路。
【文档编号】G01P3/00GK205644112SQ201620410686
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】林泽峰, 李水珠, 徐雅萍
【申请人】福建亿华源能源管理有限公司