一種deh的點檢儀系統(tǒng)及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DEH的點檢儀系統(tǒng)，包括控制MCU芯片、源MCU芯片、信號發(fā)生器、校準接口、D/A電路、A/D電路、AT組態(tài)、放大電路、上位機以及用于提供電能的電源，上位機與控制MCU芯片相連接，控制MCU芯片通過D/A電路、放大電路及校準接口與待測模塊相連接，控制MCU芯片與源MCU芯片相連接，源MCU芯片通過信號發(fā)生器與待測模塊相連接，待測模塊通過控制MCU芯片與AT組態(tài)和上位機相連接；本發(fā)明還提供了一種DEH的檢測方法。本發(fā)明可以有效的完成對DEH模塊的各項性能進行檢測，結構簡單。
【專利說明】一種DEH的點檢儀系統(tǒng)及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)領域，具體涉及一種DEH點檢儀系統(tǒng)及檢測方法。
【背景技術】
[0002]近幾年以來，伴隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展和發(fā)電設備制造水平以及熱工控制、電氣保護現(xiàn)代化技術的快速提高，汽輪機本體重、特大事故發(fā)生率比上世紀呈明顯下降趨勢。根據(jù)目前國內發(fā)電行業(yè)發(fā)展趨勢和國家節(jié)能減排政策的貫徹落實情況來看，發(fā)電設備現(xiàn)正處于上大壓小、新老交替時代，安全生產形勢還不容樂觀。汽輪機是電廠中最重要的設備之一，是大型高速運轉的原動機，通常在高溫、高壓下工作，所以汽輪機控制的首要任務是保證汽輪機的安全運行，為了滿足電廠運行安全和運行方式經濟性的要求，機組配備汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)(digital electro-hydraulic control system簡稱DEH),汽輪機DHl相關模塊一般有超速保護模塊、伺服單元模塊以及調頻模塊，而每種模塊基本都由轉速輸入部分、激勵信號部分、DI信號輸入部分、DO信號輸出部分、Al信號輸入部分和AO信號輸出部分組成，模塊中的每一個參數(shù)都會影響汽輪機的運行狀態(tài)和運行安全，從而影響電廠的安全，因此數(shù)字電液控制系統(tǒng)的安全成為了保證汽輪機與火電廠安全運行的重要任務。
[0003]一般的點檢過程是:由現(xiàn)場中的信號源為待測模塊提供所需要的激勵信號和轉速信號，由現(xiàn)場中DO模塊和AO模塊為待測模塊提供DI信號和Al信號，同時將待測模塊與點檢儀相連，采集待測模塊的輸出信號，并將信號顯示，通過顯示數(shù)據(jù)直觀的反應待測模塊當前的運行狀態(tài)。整個的檢測過程中:由外部信號源發(fā)生器提供所需正弦波信號，由外部模塊提供模擬量信號、開關量信號，使點檢儀檢測待測模塊不方便、不便捷，同時現(xiàn)有的點檢儀不能有效的對DHl模塊進行檢測。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種DHl的點檢儀系統(tǒng)及檢測方法，該系統(tǒng)及方法可以有效的完成對DEH模塊的各項性能進行檢測，結構簡單。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所述的DEH的點檢儀系統(tǒng)包括控制MCU芯片、源MCU芯片、信號發(fā)生器、校準接口、D/A電路、A/D電路、AT組態(tài)、放大電路、上位機以及用于提供電能的電源，上位機的輸出端與控制MCU芯片的輸入端相連接，控制MCU芯片的電壓輸出端及電流輸出端依次經D/A電路、放大電路及校準接口后分別與待測模塊的電壓輸入端及電流輸入端相連接，待測模塊的電壓輸出端及電流輸出端通過A/D電路分別與控制MCU芯片的電壓輸入端及電流輸入端相連接，控制MCU芯片的電壓輸出端與電流輸出端與AT組態(tài)的輸入端相連接，AT組態(tài)的輸出端與上位機的輸入端相連接,控制MCU芯片的第一開關控制端與待測模塊的控制端相連接，控制MCU芯片的第二開關控制端與源MCU芯片的控制端相連接，源MCU芯片的輸出端與信號發(fā)生器的控制端相連接，信號發(fā)生器的輸出端與待測模塊的信號輸入端相連接，待測模塊的信號輸出端與源MCU芯片的信號輸入端相連接，源MCU芯片的數(shù)據(jù)輸出端通過控制MCU芯片與上位機的輸入端相連接。
[0006]還包括用于對控制MCU芯片起復位作用的復位電路。
[0007]所述控制MCU芯片的型號為STM32F100 ；
[0008]所述源MCU芯片的型號為STM32F103。
[0009]所述信號發(fā)生器為DDS正弦波發(fā)生器。
[0010]相應的，本發(fā)明還提供了一種DEH的檢測方法，包括以下步驟:
[0011]I)所述上位機產生控制信號，將所述控制信號輸入到控制MCU芯片中，控制MCU芯片根據(jù)所述控制信號產生電壓信號、電流信號、開關量信號及開關控制信號；
[0012]2)所述控制MCU芯片將產生的開關量信號輸入到待測模塊中，待測模塊接收所述開關量信號，并正常工作；
[0013]3)所述控制MCU芯片產生的電壓信號及電流信號經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口校準后輸入到待測模塊中，待測模塊響應校準后的電壓信號及電流信號，并分別產生第一響應信號及第二響應信號，第一響應信號及第二響應信號經A/D電路轉換后輸入到控制MCU芯片中，控制MCU芯片將所述第一響應信號及第二響應信息號轉換為AT組態(tài)所需的類型后輸入到AT組態(tài)中，AT組態(tài)根據(jù)第一響應信號及第二響應信號判斷待測模塊的輸出電壓及輸出電流是否正常，并根據(jù)判斷結果產生第一狀態(tài)信號及第二狀態(tài)信號，然后將所述第一狀態(tài)信號及第二狀態(tài)信號輸入到上位機中；
[0014]4)所述控制MCU芯片將產生的開關控制信號輸入到源MCU芯片中，使源MCU芯片正常工作，源MCU芯片產生時鐘信號，并將所述時鐘信號輸入到信號發(fā)生器中，信號發(fā)生器根據(jù)所述時鐘信號產生第一正弦波信號，并將所述第一正弦波信號輸入到待測模塊中，待測模塊產生第二正弦波信號，并將所述第二正弦波信號輸入到源MCU芯片中，源MCU芯片接收所述第二正弦波信號，再檢測待測模塊產生的第二正弦波信號的頻率，并將第二正弦波信號的頻率值通過控制MCU芯片傳輸給上位機；
[0015]5)所述上位機接收第一狀態(tài)信號、第二狀態(tài)信號及第二正弦波信號的頻率值，并顯示所述第一狀態(tài)信號、第二狀態(tài)信號及第二正弦波信號的頻率值。
[0016]所述第一正弦波信號的頻率為17000Hz，振幅為3.5V。
[0017]所述開關量信號的振幅為5V或24V。
[0018]所述經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口校準后電壓信號的電壓為O?IOV ；
[0019]所述經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口校準后電流信號的電流為O?20mAo
[0020]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]本發(fā)明所述的DEH的點檢儀系統(tǒng)及檢測方法在對待測模塊進行檢測的過程中，上位機產生控制信號，并將所述控制信號輸入到控制MCU芯片中，控制MCU芯片根據(jù)所述控制信號產生電壓信號、電流信號、開關量信號及開關控制信號，待測模塊根據(jù)所述開關量信號正常工作，源MCU芯片根據(jù)所述開關控制信號正常工作，源MCU芯片產生時鐘信號，信號發(fā)生器根據(jù)所述時鐘信號產生第一正弦波信號，然后將所述第一正弦波信號輸入到待測模塊中，待測模塊響應所述電壓信號、電流信號及第一正弦波信號，AT組態(tài)根據(jù)響應結果判斷待測模塊是否正常，并將判斷結果顯示到上位機上，從而實現(xiàn)對待測模塊的檢測，結構簡單、智能化程度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0023]其中，I為上位機、2為控制MCU芯片、3為校準接口、4為待測模塊、5為AT組態(tài)、6為源MCU芯片、7為信號發(fā)生器、8為復位電路。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0025]參考圖1，本發(fā)明是針對汽輪機所配備的汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)的相關模塊進行參數(shù)指標的檢測，本發(fā)明所述的DEH的點檢儀系統(tǒng)包括控制MCU芯片2、源MCU芯片6、信號發(fā)生器7、校準接口 3、D/A電路、A/D電路、AT組態(tài)5、放大電路、上位機I以及用于提供電能的電源，上位機I的輸出端與控制MCU芯片2的輸入端相連接，控制MCU芯片2的電壓輸出端及電流輸出端依次經D/A電路、放大電路及校準接口 3后分別與待測模塊4的電壓輸入端及電流輸入端相連接，待測模塊4的電壓輸出端及電流輸出端通過A/D電路分別與控制MCU芯片2的電壓輸入端及電流輸入端相連接，控制MCU芯片2的電壓輸出端與電流輸出端與AT組態(tài)5的輸入端相連接，AT組態(tài)5的輸出端與上位機I的輸入端相連接，控制MCU芯片2的第一開關控制端與待測模塊4的控制端相連接，控制MCU芯片2的第二開關控制端與源MCU芯片6的控制端相連接，源MCU芯片6的輸出端與信號發(fā)生器7的控制端相連接，信號發(fā)生器7的輸出端與待測模塊4的信號輸入端相連接，待測模塊4的信號輸出端與源MCU芯片6的信號輸入端相連接，源MCU芯片6的數(shù)據(jù)輸出端通過控制MCU芯片2與上位機I的輸入端相連接，另外本發(fā)明還包括用于對控制MCU芯片2起復位作用的復位電路8?？刂芃CU芯片2的型號為STM32F100，源MCU芯片6的型號為STM32F103，信號發(fā)生器7為DDS正弦波發(fā)生器。
[0026]相應的，本發(fā)明所述的DHl的檢測方法，包括以下步驟:
[0027]I)所述上位機I產生控制信號，將所述控制信號輸入到控制MCU芯片2中，控制MCU芯片2根據(jù)所述控制信號產生電壓信號、電流信號、開關量信號及開關控制信號；
[0028]2)所述控制MCU芯片2將產生的開關量信號輸入到待測模塊4中，待測模塊4接收所述開關量信號，并正常工作；
[0029]3)所述控制MCU芯片2產生的電壓信號及電流信號經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口 3校準后輸入到待測模塊4中，待測模塊4響應校準后的電壓信號及電流信號，并分別產生第一響應信號及第二響應信號，第一響應信號及第二響應信號經A/D電路轉換后輸入到控制MCU芯片2中，控制MCU芯片2將所述第一響應信號及第二響應信息號轉換為AT組態(tài)5所需的類型后輸入到AT組態(tài)5中，AT組態(tài)5接收第一響應信號，判斷第一響應信號的電壓值是否在預設的電壓值范圍內，然后根據(jù)判斷結果產生第一狀態(tài)信號，AT組態(tài)5接收第二響應信號，并判斷第二響應信號的電流值是否在預設的電流值范圍內，然后根據(jù)判斷結果產生第二狀態(tài)信號，最后將所述第一狀態(tài)信號及第二狀態(tài)信號輸入到上位機I中；[0030]4)所述控制MCU芯片2將產生的開關控制信號輸入到源MCU芯片6中，使源MCU芯片6正常工作，源MCU芯片6產生時鐘信號，并將所述時鐘信號輸入到信號發(fā)生器7中，信號發(fā)生器7根據(jù)所述時鐘信號產生第一正弦波信號，并將所述第一正弦波信號輸入到待測模塊4中，待測模塊4產生第二正弦波信號，并將所述第二正弦波信號輸入到源MCU芯片6中，源MCU芯片6接收所述第二正弦波信號，再檢測待測模塊4產生的第二正弦波信號的頻率，并將第二正弦波信號的頻率值通過控制MCU芯片2傳輸給上位機I ;
[0031]5)所述上位機I接收第一狀態(tài)信號、第二狀態(tài)信號及第二正弦波信號的頻率值，并顯示所述第一狀態(tài)信號、第二狀態(tài)信號及第二正弦波信號的頻率值。
[0032]所述第一正弦波信號的頻率為17000Hz，振幅為3.5V。
[0033]所述開關量信號的振幅為5V或24V。
[0034]所述經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口 3校準后電壓信號的電壓為O?IOV ；
[0035]所述經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口 3校準后電流信號的電流為O?20mAo
[0036]控制MCU芯片2采用ST公司的STM32微處理器系列的基本型STM32F103，工作頻率最高為24MHz，而源MCU芯片6為增強型STM32F103，最高72MHz工作頻率可為信號發(fā)生器7提供所需的時鐘信號。采用兩種MCU，利用其各自特點，使實現(xiàn)不同的功能。STM32系列微控制器在工業(yè)現(xiàn)場中應用廣泛，控制信號的產生和檢測信號的性能。
【權利要求】
1.一種DHl的點檢儀系統(tǒng)，其特征在于，包括控制MCU芯片⑵、源MCU芯片(6)、信號發(fā)生器(7)、校準接口(3)、D/A電路、A/D電路、AT組態(tài)(5)、放大電路、上位機⑴以及用于提供電能的電源，上位機⑴的輸出端與控制MCU芯片⑵的輸入端相連接，控制MCU芯片(2)的電壓輸出端及電流輸出端依次經D/A電路、放大電路及校準接口(3)后分別與待測模塊(4)的電壓輸入端及電流輸入端相連接，待測模塊(4)的電壓輸出端及電流輸出端通過A/D電路分別與控制MCU芯片(2)的電壓輸入端及電流輸入端相連接，控制MCU芯片(2)的電壓輸出端與電流輸出端與AT組態(tài)(5)的輸入端相連接，AT組態(tài)(5)的輸出端與上位機(I)的輸入端相連接，控制MCU芯片(2)的第一開關控制端與待測模塊(4)的控制端相連接，控制MCU芯片⑵的第二開關控制端與源MCU芯片(6)的控制端相連接，源MCU芯片(6)的輸出端與信號發(fā)生器(7)的控制端相連接，信號發(fā)生器(7)的輸出端與待測模塊(4)的信號輸入端相連接，待測模塊(4)的信號輸出端與源MCU芯片(6)的信號輸入端相連接，源MCU芯片(6)的數(shù)據(jù)輸出端通過控制MCU芯片⑵與上位機⑴的輸入端相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的DHl的點檢儀系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于對控制MCU芯片(2)起復位作用的復位電路(8)。
3.根據(jù)權利要求1所述的DEH的點檢儀系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制MCU芯片(2)的型號為STM32F100 ； 所述源MCU芯片(6)的型號為STM32F103。
4.根據(jù)權利要求1所述的DHl的點檢儀系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)生器(7)為DDS正弦波發(fā)生器。
5.一種DEH的檢測方法，基于權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟: 1)所述上位機(I)產生控制信號，將所述控制信號輸入到控制MCU芯片(2)中，控制MCU芯片(2)根據(jù)所述控制信號產生電壓信號、電流信號、開關量信號及開關控制信號； 2)所述控制MCU芯片(2)將產生的開關量信號輸入到待測模塊(4)中，待測模塊(4)接收所述開關量信號，并正常工作； 3)所述控制MCU芯片(2)產生的電壓信號及電流信號經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口(3)校準后輸入到待測模塊(4)中，待測模塊(4)響應校準后的電壓信號及電流信號，并分別產生第一響應信號及第二響應信號，第一響應信號及第二響應信號經A/D電路轉換后輸入到控制MCU芯片(2)中，控制MCU芯片(2)將所述第一響應信號及第二響應信息號轉換為AT組態(tài)(5)所需的類型后輸入到AT組態(tài)(5)中，AT組態(tài)(5)根據(jù)第一響應信號及第二響應信號判斷待測模塊(4)的輸出電壓及輸出電流是否正常，并根據(jù)判斷結果產生第一狀態(tài)信號及第二狀態(tài)信號，然后將所述第一狀態(tài)信號及第二狀態(tài)信號輸入到上位機(I)中； 4)所述控制MCU芯片(2)將產生的開關控制信號輸入到源MCU芯片(6)中，使源MCU芯片(6)正常工作，源MCU芯片(6)產生時鐘信號，并將所述時鐘信號輸入到信號發(fā)生器(7)中，信號發(fā)生器(7)根據(jù)所述時鐘信號產生第一正弦波信號，并將所述第一正弦波信號輸入到待測模塊(4)中，待測模塊(4)產生第二正弦波信號，并將所述第二正弦波信號輸入到源MCU芯片(6)中，源MCU芯片(6)接收所述第二正弦波信號，再檢測待測模塊(4)產生的第二正弦波信號的頻率，并將第二正弦波信號的頻率值通過控制MCU芯片(2)傳輸給上位機⑴；5)所述上位機(I)接收第一狀態(tài)信號、第二狀態(tài)信號及第二正弦波信號的頻率值，并顯示所述第一狀態(tài)信號、第二狀態(tài)信號及第二正弦波信號的頻率值。
6.根據(jù)權利要求5所述的DHl的檢測方法，其特征在于，所述第一正弦波信號的頻率為17000Hz，振幅為 3.5V。
7.根據(jù)權利要求5所述的DEH的檢測方法，其特征在于，所述開關量信號的振幅為5V或 24V。
8.根據(jù)權利要求5所述的DHl的檢測方法，其特征在于， 所述經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口(3)校準后電壓信號的電壓為O~IOV ； 所述經D/A電路轉換、放大電路放大及校準接口(3)校準后電流信號的電流為O~20mA。
【文檔編號】G05B19/042GK103809588SQ201410069702
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2014年2月27日
【發(fā)明者】李頎, 侯麗愛 申請人:陜西科技大學