具有远程通信功能的新型原动系统仿真器的研究与应用

发布时间：2020-06-15 22:35

【摘要】： 随着微机控制技术、电力电子技术等的迅速发展,电力系统原动机仿真系统从传统的模拟控制向数字控制转变成为必然发展趋势。在我国过去已有的原动机仿真系统中,使用的大部分都是模拟控制电路,存在结构复杂、电子元器件易老化、易受环境温度影响、抗干扰能力差等缺点,这在一定程度上影响着系统的性能。计算机网络技术的发展,远程控制技术也已经在电力系统中得到了广阔的应用。通过综合自动化控制模式实现对动态模拟实验室的管理是一种必然的发展趋势。而通信协议是实现控制的关键。MODBUS协议是应用于电子控制器上的一种通用语言,具有开放性、易实现、扩展性好、用户范围广等优点,使之成为工业控制领域中应用最广泛的协议之一。本文主要基于以上几点考虑,结合实际研究工作,提出了硬件与软件相结合,基于微机控制实现原动系统动态仿真的理论与技术,建立满足原动系统动态特性仿真准确性与通用性协调统一条件下发电机原动系统的通用数学模型。详细研究和分析了以芯片Intel80C196KC为核心的数字控制原动机及其调速系统仿真器的功能和特点,分析和设计了F-03型原动系统装置的硬件电路,包括一次主回路、操作回路、微机控制电路、串行通信电路、硬件抗干扰电路的选择,并在完成硬件电路设计的基础上,根据新型原动系统仿真器所要实现的功能,采用MCS-96汇编语言编写了系统软件。上位机与单片机之间的通信遵循MODBUS协议,本系统采用串行异步、半双工通讯方式;上位机软件采用VisualBasic6.0语言编写,实现了系统的命令控制、系统参数整定、运行参数监控及状态显示等,成功实现了远程控制,进一步提高了原动系统的自动化程度。最后对系统进行了试验与现场调试,结果表明该系统的硬件设计和软件设计方案是可行的。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP337
【图文】：

界面设计,监控系统,原动机

（2）运行参数监控显示栏本栏是清楚地显示出原动系统运行时的各个状态参数，让实验人员在上位机上就可以实时的知道各个原动机的实时运行状态。主要显示的目录有：转速、电枢电流、电枢电压、励磁电流、转速给定、D/A 输出以及 PK 输出。（3）命令任务栏本栏式监控系统界面关键的一栏，直接控制原动系统的状态。包括开机、关机、加速、减速、停止加/减速、退出、原动机开/启状态查询、原动机选择。其中原动机选择是一个下拉项选择，根据动态模拟实验室的规模来设置，有多少台原动机我们就在程序里设置几个选项，以便于控制人员灵活选择。（4）状态显示本栏与运行参数监控显示栏的功能有相关性，但是本栏是为了更直观的现显示出原动机的实时状态，主要包括原动机运行状态、原动机加/减速状态、参数整定状态等。

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