CN220419830U - 集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器 - Google Patents
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Abstract
一种集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，由CPU模块、高速背板通信总线、IO扩展模块和残压测频模块四部分构成，其中，CPU模块是大型可编程自动化控制器的核心部分，负责读取发电机组频率和处理用户程序等功能；高速背板通信总线负责CPU模块与IO扩展模块和残压测频模块的数据交互；IO扩展模块负责控制系统的信号采集和输出执行；残压测频模块负责发电机机组残压频率高精度实时测量。既可满足发电机组调速系统对控制器的要求，也具备残压测频功能。
Description
技术领域
本实用新型属于可编程自动化控制器领域，特别涉及一种集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器。
背景技术
如图4所示，当前国内发电机调速系统采用独立的残压整形单元，与调速系统的主控可编程自动化控制器相互独立，该残压频率测量方法对噪音、漂移等非常敏感，造成频率测量的准确度低和抗干扰性差等缺点。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，既可满足发电机组调速系统对控制器的要求，也具备残压测频功能。
为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：
一种集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，包括CPU模块、高速背板通信总线、IO扩展模块和残压测频模块，CPU模块与IO扩展模块和残压测频模块之间通过高速背板通信总线进行数据交互，IO扩展模块用于实现信号采集和输出；残压测频模块用于实现发电机机组残压频率实时测量。
优选的方案中，所述的CPU模块包括微处理器，微处理器分别与高速背板通信总线、拓展储存器、总线管理器和电源调理模块电连接， 总线管理器与多个网口电连接；电源调理模块与24V电源电连接。
优选的方案中，所述的残压测频模块包括MCU控制器，MCU控制器分别与高速背板通信总线、MCU片外扩展储存器、隔离器和以太网转换芯片电连接。
本实用新型可达到以下有益效果：
本实用新型将残压测频功能集成到可编程自动化控制器，实现了快速精确的频率测量，增强了抗干扰能力，满足了一次调频对调速控制的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型CPU模块架构图;
图3为本实用新型残压测频模块架构图；
图4为现有技术残压测频架构图。
具体实施方式
实施例1：
优选的方案如图1至图3所示，一种集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，包括CPU模块、高速背板通信总线、IO扩展模块和残压测频模块，其特征在于：CPU模块与IO扩展模块和残压测频模块之间通过高速背板通信总线进行数据交互，IO扩展模块用于实现信号采集和输出；残压测频模块用于实现发电机机组残压频率实时测量。
CPU模块具备大型工业可编程控制器的计算处理能力，同时具备获取残压频率的能力。高速背板具备2种独立的通信总线，一种用于实现与IO扩展模块的数据交互；一种用于实现与残压测频模块通信。IO扩展模块除具备常规模块外，还具备功率测量、编码器接入、对时和通用工业总线通信模块。残压测频模块具备2路残压PT输入接口，频率测量分辨率为0.001Hz，采样延时低于20ms。
CPU模块包括微处理器，微处理器分别与高速背板通信总线、拓展储存器、总线管理器和电源调理模块电连接， 总线管理器与多个网口电连接；电源调理模块与24V电源电连接。CPU模块是大型可编程自动化控制器的核心部分，负责读取发电机组频率和处理用户程序等功能。总线管理器具备两路高速实时以太网接口，用于用户程序执行、高速背板通信总线管理和读取残压频率信号。
残压测频模块包括MCU控制器，MCU控制器分别与高速背板通信总线、MCU片外扩展储存器、隔离器和以太网转换芯片电连接，太网转换芯片连接有千兆网口。残压测频模块将残压信号通过高速PT隔离送入到MCU控制器（MCU芯片），同时具备一路高速以太网，实现测频信号传输给第三方设备。
高速背板通信总线采用两种通信总线，一种实现与残压测频模块的通信，既保证了频率测量值的高速搬移，又不影响通用IO扩展模块的正常信息交互速度；一种实现与通用IO扩展模块的数据交互。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，不脱离基本原理的前提下，使用不同型号的微处理器、不同的高速背板通信协议、残压测频模块不同采样通道数量和频率测量分辨率、不同的边缘计算算法也可以实现相同的功能，所以微处理器型号、高速背板通信协议、残压测频模块的采样通道数量和频率测量分辨率、边缘计算算法不同不影响本专利申请保护的权利，也在本专利覆盖的范围以内。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，包括CPU模块、高速背板通信总线、IO扩展模块和残压测频模块，其特征在于：CPU模块与IO扩展模块和残压测频模块之间通过高速背板通信总线进行数据交互，IO扩展模块用于实现信号采集和输出；残压测频模块用于实现发电机机组残压频率实时测量。
2.根据权利要求1所述的集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，其特征在于：CPU模块包括微处理器，微处理器分别与高速背板通信总线、拓展储存器、总线管理器和电源调理模块电连接， 总线管理器与多个网口电连接；电源调理模块与24V电源电连接。
3.根据权利要求1所述的集成残压测频功能的大型可编程自动化控制器，其特征在于：残压测频模块包括MCU控制器，MCU控制器分别与高速背板通信总线、MCU片外扩展储存器、隔离器和以太网转换芯片电连接。
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2023
- 2023-07-25 CN CN202321968838.0U patent/CN220419830U/zh active Active
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