CN103809588B - 一种deh的点检仪系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DEH的点检仪系统，包括控制MCU芯片、源MCU芯片、信号发生器、校准接口、D/A电路、A/D电路、AT组态、放大电路、上位机以及用于提供电能的电源，上位机与控制MCU芯片相连接，控制MCU芯片通过D/A电路、放大电路及校准接口与待测模块相连接，控制MCU芯片与源MCU芯片相连接，源MCU芯片通过信号发生器与待测模块相连接，待测模块通过控制MCU芯片与AT组态和上位机相连接；本发明还提供了一种DEH的检测方法。本发明可以有效的完成对DEH模块的各项性能进行检测，结构简单。
Description
技术领域
本发明属于汽轮机数字电液控制系统领域，具体涉及一种DEH点检仪系统及检测方法。
背景技术
近几年以来，伴随着我国电力工业的迅速发展和发电设备制造水平以及热工控制、电气保护现代化技术的快速提高，汽轮机本体重、特大事故发生率比上世纪呈明显下降趋势。根据目前国内发电行业发展趋势和国家节能减排政策的贯彻落实情况来看，发电设备现正处于上大压小、新老交替时代，安全生产形势还不容乐观。汽轮机是电厂中最重要的设备之一，是大型高速运转的原动机，通常在高温、高压下工作，所以汽轮机控制的首要任务是保证汽轮机的安全运行，为了满足电厂运行安全和运行方式经济性的要求，机组配备汽轮机数字电液控制系统(digitalelectro-hydraulic control system简称DEH)，汽轮机DEH相关模块一般有超速保护模块、伺服单元模块以及调频模块，而每种模块基本都由转速输入部分、激励信号部分、DI信号输入部分、DO信号输出部分、AI信号输入部分和AO信号输出部分组成，模块中的每一个参数都会影响汽轮机的运行状态和运行安全，从而影响电厂的安全，因此数字电液控制系统的安全成为了保证汽轮机与火电厂安全运行的重要任务。
一般的点检过程是：由现场中的信号源为待测模块提供所需要的激励信号和转速信号，由现场中DO模块和AO模块为待测模块提供DI信号和AI信号，同时将待测模块与点检仪相连，采集待测模块的输出信号，并将信号显示，通过显示数据直观的反映待测模块当前的运行状态。整个的检测过程中：由外部信号源发生器提供所需正弦波信号，由外部模块提供模拟量信号、开关量信号，使点检仪检测待测模块不方便、不便捷，同时现有的点检仪不能有效的对DEH模块进行检测。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种DEH的点检仪系统及检测方法，该系统及方法可以有效的完成对DEH模块的各项性能进行检测，结构简单。
为达到上述目的，本发明所述的DEH的点检仪系统包括控制MCU芯片、源MCU芯片、信号发生器、校准接口、D/A电路、A/D电路、AT组态、放大电路、上位机以及用于提供电能的电源，上位机的输出端与控制MCU芯片的输入端相连接，控制MCU芯片的电压输出端及电流输出端依次经D/A电路、放大电路及校准接口后分别与待测模块的电压输入端及电流输入端相连接，待测模块的电压输出端及电流输出端通过A/D电路分别与控制MCU芯片的电压输入端及电流输入端相连接，控制MCU芯片的电压输出端与电流输出端与AT组态的输入端相连接，AT组态的输出端与上位机的输入端相连接，控制MCU芯片的第一开关控制端与待测模块的控制端相连接，控制MCU芯片的第二开关控制端与源MCU芯片的控制端相连接，源MCU芯片的输出端与信号发生器的控制端相连接，信号发生器的输出端与待测模块的信号输入端相连接，待测模块的信号输出端与源MCU芯片的信号输入端相连接，源MCU芯片的数据输出端通过控制MCU芯片与上位机的输入端相连接。
还包括用于对控制MCU芯片起复位作用的复位电路。
所述控制MCU芯片的型号为STM32F100；
所述源MCU芯片的型号为STM32F103。
所述信号发生器为DDS正弦波发生器。
相应的，本发明还提供了一种DEH的检测方法，包括以下步骤：
1)所述上位机产生控制信号，将所述控制信号输入到控制MCU芯片中，控制MCU芯片根据所述控制信号产生电压信号、电流信号、开关量信号及开关控制信号；
2)所述控制MCU芯片将产生的开关量信号输入到待测模块中，待测模块接收所述开关量信号，并正常工作；
3)所述控制MCU芯片产生的电压信号及电流信号经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口校准后输入到待测模块中，待测模块响应校准后的电压信号及电流信号，并分别产生第一响应信号及第二响应信号，第一响应信号及第二响应信号经A/D电路转换后输入到控制MCU芯片中，控制MCU芯片将所述第一响应信号及第二响应信号转换为AT组态所需的类型后输入到AT组态中，AT组态根据第一响应信号及第二响应信号判断待测模块的输出电压及输出电流是否正常，并根据判断结果产生第一状态信号及第二状态信号，然后将所述第一状态信号及第二状态信号输入到上位机中；
4)所述控制MCU芯片将产生的开关控制信号输入到源MCU芯片中，使源MCU芯片正常工作，源MCU芯片产生时钟信号，并将所述时钟信号输入到信号发生器中，信号发生器根据所述时钟信号产生第一正弦波信号，并将所述第一正弦波信号输入到待测模块中，待测模块产生第二正弦波信号，并将所述第二正弦波信号输入到源MCU芯片中，源MCU芯片接收所述第二正弦波信号，再检测待测模块产生的第二正弦波信号的频率，并将第二正弦波信号的频率值通过控制MCU芯片传输给上位机；
5)所述上位机接收第一状态信号、第二状态信号及第二正弦波信号的频率值，并显示所述第一状态信号、第二状态信号及第二正弦波信号的频率值。
所述第一正弦波信号的频率为17000Hz，振幅为3.5V。
所述开关量信号的振幅为5V或24V。
所述经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口校准后电压信号的电压为0～10V；
所述经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口校准后电流信号的电流为0～20mA。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的DEH的点检仪系统及检测方法在对待测模块进行检测的过程中，上位机产生控制信号，并将所述控制信号输入到控制MCU芯片中，控制MCU芯片根据所述控制信号产生电压信号、电流信号、开关量信号及开关控制信号，待测模块根据所述开关量信号正常工作，源MCU芯片根据所述开关控制信号正常工作，源MCU芯片产生时钟信号，信号发生器根据所述时钟信号产生第一正弦波信号，然后将所述第一正弦波信号输入到待测模块中，待测模块响应所述电压信号、电流信号及第一正弦波信号，AT组态根据响应结果判断待测模块是否正常，并将判断结果显示到上位机上，从而实现对待测模块的检测，结构简单、智能化程度高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为上位机、2为控制MCU芯片、3为校准接口、4为待测模块、5为AT组态、6为源MCU芯片、7为信号发生器、8为复位电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明是针对汽轮机所配备的汽轮机数字电液控制系统(DEH)的相关模块进行参数指标的检测，本发明所述的DEH的点检仪系统包括控制MCU芯片2、源MCU芯片6、信号发生器7、校准接口3、D/A电路、A/D电路、AT组态5、放大电路、上位机1以及用于提供电能的电源，上位机1的输出端与控制MCU芯片2的输入端相连接，控制MCU芯片2的电压输出端及电流输出端依次经D/A电路、放大电路及校准接口3后分别与待测模块4的电压输入端及电流输入端相连接，待测模块4的电压输出端及电流输出端通过A/D电路分别与控制MCU芯片2的电压输入端及电流输入端相连接，控制MCU芯片2的电压输出端与电流输出端与AT组态5的输入端相连接，AT组态5的输出端与上位机1的输入端相连接，控制MCU芯片2的第一开关控制端与待测模块4的控制端相连接，控制MCU芯片2的第二开关控制端与源MCU芯片6的控制端相连接，源MCU芯片6的输出端与信号发生器7的控制端相连接，信号发生器7的输出端与待测模块4的信号输入端相连接，待测模块4的信号输出端与源MCU芯片6的信号输入端相连接，源MCU芯片6的数据输出端通过控制MCU芯片2与上位机1的输入端相连接，另外本发明还包括用于对控制MCU芯片2起复位作用的复位电路8。控制MCU芯片2的型号为STM32F100，源MCU芯片6的型号为STM32F103，信号发生器7为DDS正弦波发生器。
相应的，本发明所述的DEH的检测方法，包括以下步骤：
1)所述上位机1产生控制信号，将所述控制信号输入到控制MCU芯片2中，控制MCU芯片2根据所述控制信号产生电压信号、电流信号、开关量信号及开关控制信号；
2)所述控制MCU芯片2将产生的开关量信号输入到待测模块4中，待测模块4接收所述开关量信号，并正常工作；
3)所述控制MCU芯片2产生的电压信号及电流信号经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口3校准后输入到待测模块4中，待测模块4响应校准后的电压信号及电流信号，并分别产生第一响应信号及第二响应信号，第一响应信号及第二响应信号经A/D电路转换后输入到控制MCU芯片2中，控制MCU芯片2将所述第一响应信号及第二响应信号转换为AT组态5所需的类型后输入到AT组态5中，AT组态5接收第一响应信号，判断第一响应信号的电压值是否在预设的电压值范围内，然后根据判断结果产生第一状态信号，AT组态5接收第二响应信号，并判断第二响应信号的电流值是否在预设的电流值范围内，然后根据判断结果产生第二状态信号，最后将所述第一状态信号及第二状态信号输入到上位机1中；
4)所述控制MCU芯片2将产生的开关控制信号输入到源MCU芯片6中，使源MCU芯片6正常工作，源MCU芯片6产生时钟信号，并将所述时钟信号输入到信号发生器7中，信号发生器7根据所述时钟信号产生第一正弦波信号，并将所述第一正弦波信号输入到待测模块4中，待测模块4产生第二正弦波信号，并将所述第二正弦波信号输入到源MCU芯片6中，源MCU芯片6接收所述第二正弦波信号，再检测待测模块4产生的第二正弦波信号的频率，并将第二正弦波信号的频率值通过控制MCU芯片2传输给上位机1；
5)所述上位机1接收第一状态信号、第二状态信号及第二正弦波信号的频率值，并显示所述第一状态信号、第二状态信号及第二正弦波信号的频率值。
所述第一正弦波信号的频率为17000Hz，振幅为3.5V。
所述开关量信号的振幅为5V或24V。
所述经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口3校准后电压信号的电压为0～10V；
所述经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口3校准后电流信号的电流为0～20mA。
控制MCU芯片2采用ST公司的STM32微处理器系列的基本型STM32F100，工作频率最高为24MHz，而源MCU芯片6为增强型STM32F103，最高72MHz工作频率可为信号发生器7提供所需的时钟信号。采用两种MCU，利用其各自特点，使实现不同的功能。STM32系列微控制器在工业现场中应用广泛，控制信号的产生和检测信号的性能。
Claims (7)
1.一种DEH的检测方法，其特征在于，基于DEH的点检仪系统，所述DEH的点检仪系统包括控制MCU芯片(2)、源MCU芯片(6)、信号发生器(7)、校准接口(3)、D/A电路、A/D电路、AT组态(5)、放大电路、上位机(1)以及用于提供电能的电源，上位机(1)的输出端与控制MCU芯片(2)的输入端相连接，控制MCU芯片(2)的电压输出端及电流输出端依次经D/A电路、放大电路及校准接口(3)后分别与待测模块(4)的电压输入端及电流输入端相连接，待测模块(4)的电压输出端及电流输出端通过A/D电路分别与控制MCU芯片(2)的电压输入端及电流输入端相连接，控制MCU芯片(2)的电压输出端与电流输出端与AT组态(5)的输入端相连接，AT组态(5)的输出端与上位机(1)的输入端相连接，控制MCU芯片(2)的第一开关控制端与待测模块(4)的控制端相连接，控制MCU芯片(2)的第二开关控制端与源MCU芯片(6)的控制端相连接，源MCU芯片(6)的输出端与信号发生器(7)的控制端相连接，信号发生器(7)的输出端与待测模块(4)的信号输入端相连接，待测模块(4)的信号输出端与源MCU芯片(6)的信号输入端相连接，源MCU芯片(6)的数据输出端通过控制MCU芯片(2)与上位机(1)的输入端相连接；
包括以下步骤：
1)所述上位机(1)产生控制信号，将所述控制信号输入到控制MCU芯片(2)中，控制MCU芯片(2)根据所述控制信号产生电压信号、电流信号、开关量信号及开关控制信号；
2)所述控制MCU芯片(2)将产生的开关量信号输入到待测模块(4)中，待测模块(4)接收所述开关量信号，并正常工作；
3)所述控制MCU芯片(2)产生的电压信号及电流信号经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口(3)校准后输入到待测模块(4)中，待测模块(4)响应校准后的电压信号及电流信号，并分别产生第一响应信号及第二响应信号，第一响应信号及第二响应信号经A/D电路转换后输入到控制MCU芯片(2)中，控制MCU芯片(2)将所述第一响应信号及第二响应信号转换为AT组态(5)所需的类型后输入到AT组态(5)中，AT组态(5)根据第一响应信号及第二响应信号判断待测模块(4)的输出电压及输出电流是否正常，并根据判断结果产生第一状态信号及第二状态信号，然后将所述第一状态信号及第二状态信号输入到上位机(1)中；
4)所述控制MCU芯片(2)将产生的开关控制信号输入到源MCU芯片(6)中，使源MCU芯片(6)正常工作，源MCU芯片(6)产生时钟信号，并将所述时钟信号输入到信号发生器(7)中，信号发生器(7)根据所述时钟信号产生第一正弦波信号，并将所述第一正弦波信号输入到待测模块(4)中，待测模块(4)产生第二正弦波信号，并将所述第二正弦波信号输入到源MCU芯片(6)中，源MCU芯片(6)接收所述第二正弦波信号，再检测待测模块(4)产生的第二正弦波信号的频率，并将第二正弦波信号的频率值通过控制MCU芯片(2)传输给上位机(1)；
5)所述上位机(1)接收第一状态信号、第二状态信号及第二正弦波信号的频率值，并显示所述第一状态信号、第二状态信号及第二正弦波信号的频率值。
2.根据权利要求1所述的DEH的检测方法，其特征在于，所述第一正弦波信号的频率为17000Hz，振幅为3.5V。
3.根据权利要求1所述的DEH的检测方法，其特征在于，所述开关量信号的振幅为5V或24V。
4.根据权利要求1所述的DEH的检测方法，其特征在于，
所述经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口(3)校准后电压信号的电压为0～10V；
所述经D/A电路转换、放大电路放大及校准接口(3)校准后电流信号的电流为0～20mA。
5.根据权利要求1所述的DEH的检测方法，其特征在于，还包括用于对控制MCU芯片(2)起复位作用的复位电路(8)。
6.根据权利要求1所述的DEH的检测方法，其特征在于，
所述控制MCU芯片(2)的型号为STM32F100；
所述源MCU芯片(6)的型号为STM32F103。
7.根据权利要求1所述的DEH的检测方法，其特征在于，所述信号发生器(7)为DDS正弦波发生器。
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