發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)在發(fā)電站中是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行單元,沒(méi)有后臺(tái)PC機(jī)作為其監(jiān)控界面,而電力系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)監(jiān)控勵(lì)磁的運(yùn)行狀態(tài),在事故診斷中甚至要求查看過(guò)去幾個(gè)月來(lái)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)作為分析判斷的依據(jù),傳統(tǒng)的顯示界面如數(shù)碼管、液晶屏無(wú)論在顯示、操作、調(diào)試、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上都存在自身的缺陷, 而觸摸屏在這一方面就顯示出了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。
觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面,從一出現(xiàn)就備受關(guān)注,它的簡(jiǎn)單易用,強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。觸摸屏不但可以完全替代一般的顯示儀表、信號(hào)指示燈、操作按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、數(shù)碼輸入,其獨(dú)樹(shù)一格的三維動(dòng)畫(huà)、實(shí)時(shí)刷新的動(dòng)態(tài)圖表、豐富詳實(shí)的數(shù)據(jù)記錄、圖文并茂的制作畫(huà)面使它具備了當(dāng)前流行的Windows顯示界面。下面結(jié)合長(zhǎng)沙華能中電公司以MT500觸摸屏為平臺(tái)開(kāi)發(fā)的PWL-3A微機(jī)勵(lì)磁觸摸屏軟件系統(tǒng)表明觸摸屏應(yīng)用于勵(lì)磁系統(tǒng)的鮮明特色和強(qiáng)大功能。
●針對(duì)電站的不同使用人員對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的操作、設(shè)置按優(yōu)先級(jí)提供三級(jí)密碼保護(hù)功能: 操作人員級(jí)、管理人員級(jí)、站長(zhǎng)級(jí)。
●自行創(chuàng)建適應(yīng)于不同電站的圖形庫(kù),仿Windows的多任務(wù)風(fēng)格,隨時(shí)彈出的對(duì)話框?yàn)橛脩籼峁┎僮飨驅(qū),具備手寫留言的中文錄入功能?BR> ●觸摸屏自帶的32位RISC處理器和帶后備電池的64K字的SRAM存儲(chǔ)單元使其不用占用勵(lì)磁調(diào)節(jié)器資源。
●除實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)故障信息外,在“歷史記錄”畫(huà)面可查詢到最近10000條故障信息、操作信息的發(fā)生時(shí)間及恢復(fù)時(shí)間記錄。
●用曲線圖的形式實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù),如機(jī)端電壓、勵(lì)磁電流、無(wú)功功率、給定值等,并可調(diào)出近三天的曲線圖查詢; 記錄各工況下的瞬時(shí)曲線圖,如: 投勵(lì)上升曲線、空載(擺動(dòng))曲線、并網(wǎng)曲線、滅磁下降曲線、甩負(fù)荷曲線等。
●“系統(tǒng)原理圖”畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示勵(lì)磁系統(tǒng)各回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)、參數(shù)及開(kāi)關(guān)(如滅磁開(kāi)關(guān))的通斷狀態(tài), 整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行一目了然。
觸摸屏的典型應(yīng)用是與PLC結(jié)合配套使用。PLC最初的使用是作為傳統(tǒng)繼電接觸控制裝置的替代產(chǎn)品,盡管后來(lái)增加了模擬量控制、位置控制等功能,在算法運(yùn)行上仍存在不足。以目前比較流行的OMRON CQM1H-51和Mitsubishi FX2N兩款機(jī)型為例,執(zhí)行一條傳送MOV(字)指令,前者的時(shí)間是19.8uS,后者是1.84Us,執(zhí)行一條乘法MLB(MUL)(字)指令,前者是36.7 uS,后者是25.2uS; 而如果用DSP(TMS320F541),執(zhí)行同樣兩條指令,所用時(shí)間分別為50nS和100nS。在算法運(yùn)算上,DSP的速度優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),而實(shí)時(shí)性正是勵(lì)磁系統(tǒng)的一個(gè)基本要求。
當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓突然嚴(yán)重下降時(shí),勵(lì)磁系統(tǒng)能否及時(shí)迅速地實(shí)施強(qiáng)勵(lì),是衡量發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定性能的一個(gè)重要指標(biāo)。把單片機(jī)(DSP)應(yīng)用在以PID算法為核心的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器上,是當(dāng)前適應(yīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)性能的一個(gè)廣泛選擇。電子技術(shù)的發(fā)展,使單片機(jī)與觸摸屏的的直接“對(duì)話”成為可能。根據(jù)觸摸屏的訪問(wèn)格式和接口要求,在單片機(jī)中開(kāi)辟一個(gè)存儲(chǔ)空間,把單片機(jī)部分虛擬成“PLC”與觸摸屏交換信息; 在觸摸屏側(cè),通過(guò)專用軟件的開(kāi)發(fā),給觸摸屏增加一種由單片機(jī)虛擬而來(lái)的PLC類型選項(xiàng),這樣對(duì)于觸摸屏而言,只是增加了一種與之連接的PLC機(jī)型, 并不會(huì)改變其固有的運(yùn)行方式。這種模式在長(zhǎng)沙華能中電公司研制開(kāi)發(fā)的PWL-3A微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中已經(jīng)得到成功運(yùn)應(yīng),也為觸摸屏的應(yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。
隨著微機(jī)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,我們有理由相信,觸摸屏在電力系統(tǒng)乃至各行各業(yè)中必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用與普及。
參考資料
《EasyBuilder500使用手冊(cè)》人機(jī)電子有限公司
《現(xiàn)代同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用》中國(guó)電力出版社
《數(shù)字信號(hào)微處理器的原理及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用》天津大學(xué)出版社
《可編程序控制器原理及應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社
《FX2N編程手冊(cè)》MITSUBISH ELECTRIC CORPORATION
《CQM1H可編程序控制器編程手冊(cè)》上海歐姆龍自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司