[实用新型]实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置

权利要求书

1.一种实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，包括CPU板、电源板和信号处理板，其特征在于：所述CPU板分别与信号处理板的转速/频率测量处理电路、开关量输入隔离电路、开关量输出隔离电路、模拟量输入处理电路、模拟量输出处理电路及通讯接口相连，所述通讯接口与调试计算机相接，所述模拟量输出处理电路引出综合输出信号至比例伺服阀及功放，并引出模拟输出信号表示接力器行程；所述模拟量输入处理电路分别与主接力器位置信号线、主配压阀位置信号线、伺服比例阀位置信号线、控制器输出信号线相连；所述转速/频率测量处理电路与机组频率或转速信号线相连。

2.根据权利要求1所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述模拟输入处理电路包括模拟量单端输入处理电路和模拟量差动输入处理电路，其中主接力器位置反馈信号接入模拟量单端输入处理电路，主配压阀位置信号、伺服比例阀位置信号、控制器输出信号接入模拟量差动输入处理电路。

3.根据权利要求2所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述模拟量单端输入处理电路包括输入电压增益调整电路、二阶有源滤波电路、电压反向电路、二级管钳位电路，模拟信号经过电压增益调整电路变换到0到-5V范围，再通过二阶有源滤波电路滤去高频信号，再经过电压反向电路变换为0到+5V，最后通过二级管钳位电路限制输入信号不超过钳位电压，保护AD输入，最后送到CPU的AD通道采集。

4.根据权利要求2所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述模拟量差动输入处理电路包括差动输入接口电路、反向增益调整电路、偏置电路、二级管钳位电路，模拟信号经过差动输入接口电路变换到+10V～-10V范围，再通过电压反向增益调整电路变换到-2.5V～+2.5V，再通过+2.5V偏置电路变换为0～+5V，最后通过二级管钳位电路送到CPU的AD通道采集。

5.根据权利要求1所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述模拟量输出处理电路包括模拟量电压输出处理电路和模拟量电流输出处理电路，其中模拟量电压输出处理电路的电压输出表示综合输出信号，用于控制比例伺服阀功放，模拟量电流输出处理电路的电流输出表示接力器行程的模拟信号，用于仪表显示。

6.根据权利要求5所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述模拟量电压输出处理电路包括PWM波产生电路，PWM波滤波电路、电压增益调整电路，所述PWM波产生电路包括CPU片上集成的PWM通道，由CPU产生高频PWM波后，经过滤波积分电路变换成0到-5V直流信号，再经过电压增益调整电路最后变换成0到+10V信号输出。

7.根据权利要求5所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述模拟量电流输出处理电路包括PWM波产生电路、PWM波滤波电路、电压/电流变换电路、增益调整电路，由CPU产生高频PWM波后，先经过滤波积分电路变换成0到-5V直流信号，再经过电压/电流变换以及增益调整电路，最后变换成0到20mA信号输出。

8.根据权利要求1所述的实现水轮发电机组调速系统手动闭环控制的智能装置，其特征在于：所述转速/频率测量处理电路用于采集发电机转速或频率，包括二极管钳位电路、二阶有源滤波电路、过零点比较电路，光耦隔离电路，需要采集的信号先通过二极管钳位电路，再通过二阶有源滤波电路滤去高频信号，然后经过过零点比较电路变成方波后再通过光耦隔离电路变成0-5V的标准方波信号，输入CPU的高速输入通道进行测量。