[实用新型]一种高精度特种电源监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电源监控技术领域，具体涉及一种高精度特种电源监控系统。

背景技术

最近十几年来，用于科研领域的大型加速器需要大量高精度、高可靠性、大功率电源，在医疗领域也需要大量高精度、高可靠性、大功率电源，此类电源输出电流从几十安培至几千安培不定，输出电压从1伏特至几千伏特不定，此类电源是一种非标的特种电源，非标设备的显著特点就是设计、生产周期长，成本高，电源的设计难度高；另外，以往的模拟特种电源已开始被数字电源逐步取代，那么与其对应的数字化监控系统的更新换代是必然趋势。模拟特种电源监控系统存在以下几个方面的缺点：

(1)可靠性方面：模拟特种电源监控系统不能满足电源对高精度、高可靠性的要求，模拟特种电源的连锁保护与逻辑控制运用了大量模拟器件，其抗干扰能力差，易误报故障，器件容易损坏，可靠性差。

(2)兼容性方面：模拟特种电源与其监控系统的配置、连接是强耦合模式，每一台电源需要单独开发监控系统，当电源的拓扑结构发生变化时，需要改变硬件配置才能实现监控系统的兼容，可移植性差、成本高。

(3)交互性方面：模拟特种电源监控系统大多采用仪表与指示灯显示方式，其人机交互灵活性差，监控器件分散不统一，不直观，相关参数的整定和开关量的操作需要单独设置键盘或者模拟开关，电源监控系统的价格，性价比不高，且调试不便、调试难度高。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种高精度特种电源监控系统。

本实用新型所采用的技术方案为：一种高精度特种电源监控系统，包括触摸屏、可编程控制器PLC、模拟量模块、通讯转换器、主控板、与可编程控制器PLC相连接的开关器件和故障检测单元、与模拟量模块相连接的模拟量检测单元；所述触摸屏与可编程控制器PLC之间通过通讯线连接，所述可编程控制器PLC与主控板通过通讯转换器进行连接；触摸屏：实现人机交互功能，用于高精度特种电源模拟量值、故障状态以及电源运行状态的展示；可编程控制器PLC：实现与触摸屏、主控板的通讯，并实现电源内部的逻辑控制及连锁保护功能，实现模拟量值的处理并传送到触摸屏以显示；通讯转换器：用于可编程控制器PLC与主控板通讯时进行的转换；模拟量模块：与外部模拟量检测单元进行连接，将相应的模拟量值传送到可编程控制器PLC，可编程控制器PLC将处理后的模拟量值传送到触摸屏显示并传送到主控板。

进一步地，所述故障检测单元包括，用于变压器过温故障检测的温度传感器、用于整流器过温故障检测的温度传感器、用于电抗器过温故障检测的温度传感器、用于逆变器过温故障检测的温度传感器、用于电源缺水故障检测的水流传感器、用于快熔故障检测的快速熔断器、综合了IGBT故障检测功能的IGBT驱动板、用于负载故障检测的负载故障传感器。

进一步地，所述模拟量检测单元包括，用于采集输出电流参数的DCCT、用于采集交流进线电压值的三相电压变送器、用于采集支路电流的电流传感器与支路电流检测板、用于采集输出电压的电压传感器与输出电压检测板。

进一步地，所述通讯转换器为RS485/RS232通讯转换器。

进一步地，所述开关器件包括用于电源启动与停机的合分闸继电器、合分闸断路器；用于电源软启动的软启继电器、软启断路器、软启电阻；用于电源紧急停机的紧停按钮；用于电源放电的放电继电器、放电断路器、放电电阻。

进一步地，还包括状态提示单元，所述状态提示单元与可编程控制器PLC相连接。

进一步地，所述状态提示单元包括用于电源运行与停止状态提示的绿色指示灯，用于电源故障状态提示的声光报警器。

进一步地，还包括功率模块，所述功率模块与主控板相连接。

进一步地，所述功率模块由储能电容，叠形母排，IGBT水冷板、IGBT、IGBT驱动板构成。

本实用新型的有益效果为：可以有效地实现高精度特种电源的数字化、高精度、高稳定性，高可靠性，提高人机交互性，高精度特种电源监控系统的数字化可以减少模拟器件的使用数量、降低电源的设计难度、缩短设计周期、降低生产成本，同时实现了此类电源的智能化和自动化。

附图说明

图1是一种高精度特种电源监控系统结构示意图。

图中：1、触摸屏；2、可编程控制器PLC；3、模拟量模块；4、通讯转换器；5、主控板；6、开关器件；7、故障检测单元；8、模拟量检测单元；9、状态提示单元；10、功率模块。

具体实施方式