河北工程大学

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西南交通大学本科毕业设计(论文) 第II页河 北 工 程 大 学科 信 学 院毕业设计(论文)地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置的设计(软件)学 号: 100062233 姓 名: 许昂 专 业: 电气及其自动化 指导老师: 刘增环 二零一四年六月 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第V页河北工程大学本科毕业设计(论文) 院 系 科信学院 专 业 电气及其自动化 年 级 10级 姓 名 许昂 题 目 地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置的设计 指导教师 刘曾环 评 语 指导教师 (签章)评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日 毕 业 设 计 任 务 书班 级 电气四班 学生姓名 许昂 学 号 100062233 专 业 电气及其自动化 题 目 地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置的设计 学位论文工作自 年 月 日起至 年 月 日止呈交学位论文日期 年 月 日答辩日期 年 月 日导师(签字) 题目类型:工程设计 技术专题研究 理论研究 软硬件产品开发摘 要中 文 摘 要 近年来国内外地震频发,地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置主要是为满足地震局供电安全需要。当有地震发生时,市电供应设施必然受到不同程度的损坏.为了地震发生后政府领导和专家能第一时间在地震局智能控制中心发布消息和组织救援,减小人员伤亡和财产损失,我们设计了智能控制中心后备发电机自动切换装置。此套系统设计实现了地震局市电与后备发电机组的自动切换,大大提高了地震局在地震发生后供电安全性。本文首先介绍了地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置题目来源及国内外的现状和发展趋势,分析了本设计的目的及特殊要求、框架结构、电路设计、主要器件选型及性能、然后介绍了数据采集的相关理论,给出了数据采集系统的硬件结构图、程序设计思路。本系统基于单片机AT89C51,设计实现数模转换,220V变压充电、继电器的切换等。关键词:切换装置;数模转换;单片机ABSTRACTFrequent earthquakes in recent years at home and abroad, the bureau of intelligent control center automatic switching device backup generator is mainly for power supply bureau security needs. When an earthquake occurs, utility service facilities will inevitably suffer damage to different extent. After an earthquake occurs, the government leaders and experts can first intelligent control center in seismological bureau released news and organization, reduce the rescue casualties and property losses, we design the intelligent control center backup generator automatic switching device. This system realizes with backup utility seismological bureau of generators, and greatly improve the automatic switching power supply bureau after the earthquake.This paper introduces the intelligent control center of seismological bureau of automatic switching device backup generator topic source of home and abroad present situation and development trend are analyzed, the design objective and special requirements, frame structure, the circuit design, selection of main components and performance, and then introduced the related theory of data acquisition, data acquisition system hardware structure, the program design ideas.This system based on single-chip microcomputer AT89C51, design and implementation analog-to-digital conversion, one 220V voltage recharge, relays, switches, etc.Keywords: Switching device, Analog-to-digital conversion, SCM目 录摘要.Abstract.1绪论.11.1课题概述.11.1.1课题来源及背景.11.1.2电机的发展.21.1.3国内外研究现状.32总体方案.42.1系统设计要求及目标.42.2总体方案设计.42.2.1总体设计框图.52.2.2系统功能的实现.53系统软件设计.283.1主程序设计.283.2子程序1设计.295.3子程序2设计.304系统调试和维护.314.1系统调试.314.2发电机维护.324.3发电机检修标准.334.4抗干扰措施.34结论.36第1章 绪 论1.1课题概述1.1.1课题来源及背景随着社会生活和科技的发展,人们对连续供电的要求已越来越高,如要求供电电源采用两路甚至两路以上,日常生活和工业发展对于一级、二级负荷的供电,一旦发生供电中断, 就可能造成政治上的重大影响和经济上的较大损失, 甚至关系到人员安全。随着电能的应用日益广泛,电力的需求不断增长形成了电力系统。因为电能供应有一个特点:发电机发出的电能必须与消耗的电能相等。人们目前还不能在工业规模上对大量电能进行储存。然而用户的用电却随着季节、日月、昼夜而不同。高峰时的负荷与平均数相差很大。因此,早期的那种单台发电机的供电方式就无法适应了,大发电机成本太高,轻载运行时效率又太低,供电的安全也差,因雷电、设备故障、开关操作所引起的过电压是不可能完全避免的。为此,通常采用多台机组,多个发电站,包括水力及火力电厂,用输电线联结成网,负荷上能互相支援,故障中有多路供电,形成了由众多发电站、输电线、变电所、配电网及广大用户组成的电力系统,使电能的供应上更为经济高效,安全可靠. 电力系统中为了减小事故造成的损失,保护人身及设备的安全,必须有保护的设施。最早的保护设备只是简单的熔断器、避雷器、断路器等。随着机组的加大和电压等级的提高,陆续研制出各种继电器及量测设备组成保护电路,“继电保护”已经发展成为电厂中的一种专门技术了。除了事故处理之外,系统的正常运行中,仍然需要进行一些调度工作,使系统的总体效率提高。这些方面已经进行了很多研究:例如电能的潮流分布、短路电流的计算、静态及动态稳定性判定、过电压分析等,又如励磁调节技术、无功功率的补偿、水电火电的配合、抽水蓄能方法、调峰技术等等,积累了很多经验。但是,因为电力系统中牵涉的环节太多,出现的情况千变万化,直到现在人们的技术水平还不能完全适应需要,包括欧美工业很先进的国家,也一再出现电力系统失控,造成大面积停电。每次故障的损失常以多少亿元计算。对电力系统稳定性的研究正在进一步发展中。 电气技术发展很快从我们电气设计上就能体现出来十几年前一户住宅用电才几百瓦,现在都68千瓦了。 当今世界电气化、自动化技术发展十分迅速,中国电力事业的发展更是举世瞩目。目前已有核电站两座,1991年12月并网发电,1992年7月进入高功率试运行的秦山河北工程大学毕业设计说明书 2 300MW核电站,1993年8月31日21点26分大亚湾核电站一号机组450MW并网发电成功(大亚湾共900MW)。核能发电是一种新型能源,它不仅能量大,而且资源丰富,根据已经勘探到的铀矿和钍矿资源,按蕴藏量的能量计算,相当于地壳中有机燃料能量的20倍。1.1.2电机的发展将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。小型发电机也有用风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。 发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但是不能向负载提供无功功率,而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联,或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围,只能较多地应用于小型自动化水电站。城市电车、电解、电化学等行业所用的直流电源,在20世纪50年代以前多采用直流发电机。但是直流发电机有换向器,结构复杂,制造费时,价格较贵,且易出故障,维护困难,效率也不如交流发电机。故大功率可控整流器问世以来,有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。 同步发电机按所用原动机的不同分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机 3种。它们结构上的共同点是除了小型电机有用永久磁铁产生磁场以外,一般的磁场都是由通直流电的励磁线圈产生,而且励磁线圈放在转子上,电枢绕组放在定子上。因为励磁线圈的电压较低,功率较小,又只有两个出线头,容易通过滑环引出;而电枢绕组电压较高,功率又大,多用三相绕组,有3个或4个引出头,放在定子上比较方便。发电机的电枢(定子)铁心用硅钢片叠成,以减少铁耗。转子铁心由于通过的磁通不变,可以用整体的钢块制成。在大型电机中,由于转子承受着强大的离心力,制造转子的材料必须选用优质钢材。 电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 河北工程大学毕业设计说明书 3 1.1.3国内外研究现状80年代,世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机,约有几十个系列,300多个品种,此时的单片机均属于真正的单片化,大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统,甚至还有一些带A/D转换器的单片机,功能越来越强大,RAM和ROM的容量也越来越大,寻址空间甚至可达64kB,单片机发展到了一个新的平台。精度、分辨力与测量速度提高了几个量级,基于单片机的后备电源切换装置也随着国内商业和工业迅猛发展而大规模应用。 微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及材料科学技术的飞速发展,对电源切换技术提出了新的要求。新工艺、新技术的发展无疑也对电源切换技术的发展起到促进作用。目前我国电源切换装置行业产品大多属于中低档水平,随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流,差距还将进一步加大。目前我国高档、大型电源切换装置设备大多依赖进口,中档产品以及许多关键零部件,国外公司占有我国市场60%以上的份额,我国后备电源装置虽然技术指标同国外同类产品比较差距不大,但产品稳定性和可靠性的问题依然突出,由于这些问题没有得到很好的解决,成为国产后备电源的“硬伤”,并极大地限制了国产电源切换的使用范围和可信程度,同时科技创新进展缓慢,成为国产后备电源工业发展的“瓶颈”。面对我国入世的新形势,这种状况必须尽快改变。目前我国后备电源行业专门从事对行业发展进行基础性、前瞻性、战略性及重大专项研究的力量薄弱而分散,导致我国后备电源整体技术水平不高,其主要问题和差距:一是国际上现代化的后备电源装置正向准确化、微型化、集成化、智能化和总线化迅速发展,处于领先甚至垄断地位,而我国后备电源工业起步较晚,相关基础薄弱,尚属于幼稚而脆弱的产业;二是我国入世后市场逐渐被外商抢占,高层竞争会更加激烈,国外企业将更加关注我国市场,加大市场份额的争夺。4 2总体方案 2.1系统设计要求及目标为实现市电供电与后备发电机供电的自动切换,按国家标准必须是后备式的。为此自动切换装置是必不可少的部件,也是影响后备电源可靠性的关键部件之一。后根据备电源输出容量和负载要求不同,自动切换装置可采用功率继电器、交流接触器、互投开关、固态开关(晶闸管)等构成。对后备电源切换时间要求具有多样性,例如,一般消防应急照明要求切换时间小于5s,高危险区域使用的消防应急照明要求切换时间小于0.25s,为高压气体放电灯供电时,为保证不熄辉,则要求切换时间为数毫秒量级,为风机、泵类、卷帘门、电梯等负载供电时,根据应用要求不同,切换时间在数毫秒等备用电源自投装置(备自投)是电力系统中为了提高供电可靠性而装设的自动装置,对提高多电源供电负荷的供电可靠性,保证连续供电有重要作用。备自投装置是当工作电源因故障或其他原因消失后,迅速地将备用电源或其他正常工作电源投入工作,并断开工作电源的自动装置。采用60KVA发电机组来为地震局智能控中心供电,随着电气控制技术的发展,以单片机或可编程逻辑元件构成的微机型备自投得到大量应用,其设计和运行上的灵活性为备自投装置的应用提供了新的思路。本设计使用了60KVA发电机做备用电源来实现在市电断电的情况,立即恢复正常供电,以保证供电的不间断性,避免造成不必要的损失本。基于AT89C51单片机的地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置设计,在检测到地震局市电供应发生故障时,由12V铅酸蓄电池启动60KVA后备发电机进行发电,并对60KVA后备发电机所发电压进行检测,以正常对地震局用电设备供电并时时检测蓄电池自身电量,如果蓄电池电量不足立即对其充电,而且后备电源装置时常需要自检,以保持系统处以正常状态。当市电发生故障时尤其是发生地震等自然灾害,后备发电机自动切换装置就能及时启动,为减灾抗灾发挥作用。2.1.1系统的作用电源自动切换系统定义是由一个或多个转换开关电器和其他必需的电器组成,用于监测电源电路、将一个或多个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的自动电器。后备发电机自切换系统有两路电源,一路是来自变电站的市电,一路是地震局内部的后备发电机,这个系统的作用有:(1)监测两路电源;(2)两路电源的自动切换;(3)检测蓄电池是否有电或充电完闭;(4)定期每个月给后蓄电池充电。2.1.2系统转换过程及自动充电功能后备电源采用60KVA的发电机,转换电源期间中断向负载供电。系统指定一个常用电源位置,其操作程序由两个自动转换过程组成:(1)如果常用电源被检测到出现偏差,则启动延时程序,延时时间到,自动将负载从常用电源转换至备用电源;(2)如果常用电源恢复正常,则启动延时,延时时间到,自动将负载返回换接到常用电源。 自动充电功能由看门狗电路组成,每个月自动检测后备发电机是否有电,并且完成对其充电。2.1.3系统性能指标(1)转换时间:触头转换时间从第一组主触头断开常用电源起至第二组主触头闭合备用电源为止的时间;转换动作时间主电源被监测到偏差的瞬间起至主触头闭合备用电源为止的时间(含机构动作时间),不包括特意引入(控制器)的延时;总动作时间转换动作时间与特意引入(控制器)的延时之和;返回转换时间从常用电源完全恢复正常的瞬间起至一组主触头闭合常用电源的瞬间为止的时间加上特意引入的延时;断电时间从各相电弧最终熄灭的瞬时起至主触头闭合另一个电源为止的转换过程时间,包括特意引入的延时。(2).额定接通和分断能力:额定接通和分断能力是制造厂规定的,在规定条件下足以能够接通与分断的电流值。对于交流,额定接通和分断能力用电流的交流分量有效值表示。 (3)额定短时耐受电流:额定短时耐受电流是制造厂规定的,在国家标准GB厅14048.11一20032的8.3.4.3条规定的试验条件下,电器能够承载的短时耐受电流值。对于电流,额定短时耐受电流值用电流的交流分量有效值表示。 (4)额定短时分断能力:额定短时分断能力是指应能分断额定短路分断能力及以下的任何电流。在额定工作电压、额定频率与规定的功率因数(或时间常数)下,电器的短路分断能力值,用预期分断电流值表示。2.1.4 电源转换控制器基本功能(1)电压检测功能克服了以往电源自动转换装置只能检测常用、备用两路电源各一相的缺点,控制器对常用、备用电源各自的A、B、C三相电压进行监控,保证了转换条件的完整性和准确性。并指示常用、备用电源的状态及当前接入的电源状态。(2)故障电压阀值可设定不同的应用场合下对电压故障界定条件各不相同。本控制器将故障电压种类分为过压和失压,高于额定值的l巧%判为过电压,低于60一85%判为欠电压。而不同的欠电压阀值可以设定。(3)具有“自复”功能自复是指在转换至备用电源后,一旦常用电源供电恢复,控制器给出从备用电源转换至常用电源的信号。2.2总体方案设计2.2.1总体设计框图整个地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置由电源检测电路、控制器(单片机AT89C51)、控制启动电路、报警指示电路、电源切换电路、蓄电池自充电电路等组成,其结构框图如图2-1所示。 信号处理 主 控 制 器信号处理电源切换发电机输入市网电输入充电电路蓄电池驱动电路马达手动控制报警指示图2.1 系统原理框图2.2.2系统功能的实现地震局智能控制中心后备发电机自动切换装置是在地震等重大灾害后,市网电正常供电系统受到重大破坏后,后备60KVA发电机自动投入运行发电供地震局智能控制中心设备正常运行。后备发电机自动切换装置系统中,经过光电耦合,实现强电与弱电的良好隔离以及有效转换。光电耦合器将每相电压进行取样,然后送人模数转换器中,模数转换后的结果被单片机读入。单片机根据用户键入的功能命令,对采集到的三相电压与标准设定值进行智能判断,然后发出相应的分闸、合闸指令(或声光报警指令),经过接口电路,驱动继电器,使电源切换开关作相应的动作。如:某相电压超过(或低于)规定的电压值(简称过压或欠压)时,应有相应的指示及声光报警,以及根据用户设定的工作模式去自动切换电源,切换由继电器带动开关来实现。最后,单片机还应对切换后的开关进行检测,以确定是否正常分闸或正常合闸,形成闭环控制回路,以免开关本身的故障造成系统不正常工作常用电源和发电机发出电压其中任意一相经过限压电阻后使其电流减小并经过光耦合器件后输入到数模装换(A/D)器件ADC0809,高精度的A/D转换使其有模拟信号转换为数字信号,同时启动锁存器74ALS373对数字信号进行锁存,减少了模拟量到数字量的量化误差。同时蓄电池装置是12V铅酸蓄电池,蓄电池也如上,所有模拟量通过数模转换变为数字量,系统设计中最关键切换装置和后备发电机启动采用继电器的开合实现,后备发电机启动时油门控制采用电磁线圈的磁力变化实现。 系统核心部分 采用单片机AT89C51,并配上自检和复位按键。当地震或其他灾害发生,常用电源无法供电时单片机受到信号,通过闭合继电器,接通12V铅酸蓄电池启动60KVA后备发电机并通过发电机检测自身所发电压,来判断电磁线圈所控制油门的大小。当常用电源排除故障恢复正常供电时,通过所发信号单片机通过继电器开关隔离开后备发电机,地震局智能控制中心重新启用常用供电系统,由其来供给地震局智能控制中心正常用电。后备发电机自动切换装置系统由于采用12V铅酸蓄电池来给单片机供电和启动后备发电机,蓄电池在贮存期间,由于蓄电池内存在杂质,电池内杂质会和负极性物质形成微电池,造成蓄电池自放电。所以通过自检按键定时检测12V铅酸蓄电池是否欠压,如果欠压,闭合继电器来启动后备发电机,后备发电机通过蓄电池充电电路来给其充电使其保持在一定的电压范围。保证单片机和启动装置能正常工作。单片机工作时经常会发生“死机”和“程序跑飞”的情况,针对以上情况,采用看门狗电路MAX813L和手动复位按键,来使单片机系统能重新正常工作,MAX813L看门狗器件是自动对单片机进行检测,手动复位按键是在MAX813L无法自动实现对单片机的上述情况的复位时,采用强制复位的手段。油门控制系统采用模数(D/A)DAC0832让数字信号变成电压的模拟信号。不同的数字信号对应不同的电压信号,并通过模拟的电信号来控制电磁线圈的所产生的电磁力大小来控制油门的大小。3系统软件设计 3.1主程序设计单片机连接电路的软件设计系统的主程序流程图,如图所示。开始初始化市供电停止?后备电源启动状态 油门控制 电机启动 点火启动启动柴油机成功?发电机稳定运转电源切换检测电信号有信号?电源切换关闭柴油机结束备用电源供电市电源供电报警手动切换关闭发电机组市电源供电是否是否是否3.2子程序1设计系统软件子程序流程框图,如图所示。开始检测市电供电信号产生市供电信号,延时一分钟后再次检测市电信号,驱动继电器将后备电源与地震局的电网切开驱动继电器连接市电与地震局电网连接结束有信号市电供电信号是否存在否是否是3.3子程序2设计系统软件子程序流程图如下图所示:开始检测市电信号后备电源启动程序(开始)驱动油门处电磁阀开度最大发动柴油机启动信号延迟一分钟后,油门开度减小1/4一分钟延迟时,油门开度减小到1/2处驱动继电器切断地震局与市电连接驱动继电器连接与地震局后备电源连接后备电源供电有市电信号?柴油机正常启动?结束报警手动启动是否是否4系统调试和维护 4.1系统调试单片机开发调试应注意的问题:1、使用总线不外引的单片机。使用最正统的单片机使用模式。符合小型、简单、可靠、廉价的单片机设计初衷。总线封闭的产品最可靠。2、使用单片机C语言编程。C语言是简洁、高效、而又最贴近硬件的高级编程语言。90年代初单片机C语言就已成熟为专业水平的高级语言,不应再有顾虑。当前厂商在推出新的单片机产品时纷纷配套C语言编译器。3、使用中、高档的单片机仿真工具。只有中、高档仿真工具才能仿真总线封闭式的单片机。仿真器必须使用band-out chip或hooks chip。应支持高级语言的调试,提供全数据类型的查看和修改。支持多家软件公司汇编和编译产生的目标代码格式。中档仿真器的起步要求是至少解决了上述前3个难点和部分地解决了第4个难点。高档仿真器则还有更高的要求。中、高档仿真器的人机界面有四个档次:DOS下的简单命令行及批处理文件,DOS下的窗口命令行,Borland风格的DOS窗口菜单,Microsoft风格的WINDOWS/WIN95窗口菜单。4、集成开发平台:编辑汇编/编译连接/定位调试装入目标系统一条龙。全屏幕编辑,就地修改,所见既所得;跨文件整块剪贴技术;彩色辨词正文等。使用工程(project)技术:一次将工程的全部源文件、头文件、用户库文件送。工程管理器,统一管理汇编/编译和连接/定位。使用MAKE技术:自动辨用汇编器/编译器;每次调试循环仅做增量汇编/编译和连接/定位。当有的文件被破坏,使用build技术跳出MAKE循环,重新全面地进行汇编/编译和连接/定位。错误和警告自动定位、明朗的错误自动修正。河北工程大学毕业设计说明书 32 扩展的运行类型(放开运行、动画式运行,遇光标终止、出函数前终止、出函数后终止)。扩展的单步类型(指令单步、语句单步、函数单步。)扩展的断点类型(指令断点、语句断点、循环断点、内容断点、条件断点)模拟器代替仿真器进行无目标机的虚拟调试。首先,检查电路连接情况,依次测试各个工作器件。其次,按照60KVA发电机供电是否满足市电的要求,若有不符合作相应的电路线路调整。最后,记录运行无故障时间。4.2发电机维护对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。(2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。(4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。(7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。(8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。(9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。河北工程大学毕业设计说明书 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。(11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。4.3发电机检修标准1关闭主开关(1)将发电机的主开关旋至停机位置;(2)断开电池充电器的电源,取下电池连接线。2燃油系统维护(1)清洁/更换柴油过滤器;(2)当化油器堵塞时,调节化油器;(3)检查日用油箱油位、油路软管和接头、燃油液位开关、主油箱油位、电磁阀的动作,传输泵的动作。3轴承润滑按发电机操作手册,定期进行。4检查电池和充电器(1)检查电池电解液液位、电池特定比重的测定与充电状况、充电器的工作情况、发电机启动后的重新充电;(2)检查电池接线端子,擦拭电池和电池架。5检查、清洁传动皮带(1)清洁皮带表面;(2)测试传动皮带张力,必要时更换。6试车(1)按操作手册,重新启动发电机;(2)测试发电机工作状态。7填写检修记录详细填写检修记录并存档。河北工程大学毕业设计说明书 4.4抗干扰措施在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例,对微机系统软件抗干扰方法进行研究。1 .软件抗干扰方法的研究在工程实践中,软件抗干扰研究的内容主要是:一、消除模拟输入信号的嗓声(如数字滤波技术);二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。1.1 指令冗余CPU取指令过程是先取操作码,再取操作数。当PC受干扰出现错误,程序便脱离正常轨道“乱飞”,当乱飞到某双字节指令,若取指令时刻落在操作数上,误将操作数当作操作码,程序将出错。若“飞”到了三字节指令,出错机率更大。在关键地方人为插入一些单字节指令,或将有效单字节指令重写称为指令冗余。通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。这样即使乱飞程序飞到操作数上,由于空操作指令NOP的存在,避免了后面的指令被当作操作数执行,程序自动纳入正轨。此外,对系统流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP,也可将乱飞程序纳入正轨,确保这些重要指令的执行。1.2 拦截技术所谓拦截,是指将乱飞的程序引向指定位置,再进行出错处理。通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。因此先要合理设计陷阱,其次要将陷阱安排在适当的位置。1.3 软件“看门狗”技术若失控的程序进入“死循环”,通常采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。通过不断检测程序循环运行时间,若发现程序循环时间超过最大循环运行时间,则认为系统陷入“死循环”,需进行出错处理。“看门狗”技术可由硬件实现,也可由软件实现。在工业应用中,严重的干扰有时会破坏中断方式控制字,关闭中断。则系统无法定时“喂狗”,硬件看门狗电路失效。而软件看门狗可有效地解决这类问题。在实际应用中,采用环形中断监视系统。用定时器T0监视定时器T1,用定时器T1监视主程序,主程序监视定时器T0。采用这种环形结构的软件“看门狗”具有良好的抗干扰性能,大大提高了系统可靠性。对于需经常使用T1定时器进行串口通讯的测控系统,则定时器T1不能进行中断,可改由串口中断进行监控(如果用的是MCS-52系列单片机,也可用T2代替T1进行监视)。这种软件“看门狗”监视原理是:在主程序T0中断服务程序、T1中断服务程序中各设一运行观测变量,假设为MWatch、T0Watch 、T1Watch,主程序每循环一次,MWatch加,同样T0、T1中断服务程序执行一次,T0Watch、T1Watch加。在T0中断服务程序中通过检测T1Watch的变化情况判定T1运行是否正常,在T1中断服务程序中检测MWatch的变化情况判定主程序是否正常运行,在主程序中通过检测T0Watch的变化情况判别T0是否正常工作。若检测到某观测变量变化不正常,比如应当加1而未加1,则转到出错处理程序作排除故障处理。当然,对主程序最大循环周期、定时器T0和T1定时周期应予以全盘合理考虑。限于篇幅不赘述。结论 基于单片机AT89C51的后备发电机自动切换装置广泛应用在自动控制技术、自动切换技术开发出的能够适应各种环境要求的长时间智能应急发电系统。将先进的、污染少的技术应用于备用发电领域。先进的智能化控制系统实现自动、可靠后备电源系统适用于地震局、电信、银行、医院、机场、电台、宾馆、工厂供电中心、数据中心、智能化楼宇等重要部门,实现对供电系统的智能化管理、自动保护和无人值守,产品具有很高的性能价格比。但是要达到更高精度的检测,和处理数据指标,还需要硬件上的完善,选用更高精度的器件,减少干扰。而且软件上也需要优化,例如按键的防抖动程序。
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