基于CAN总线的低压机组一体化设计和研究

发布时间：2017-10-09 01:33

  本文关键词：基于CAN总线的低压机组一体化设计和研究

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【摘要】：我国水力资源非常丰富,但是小水电自动化技术还比较落后,与发达国家相比还存在一定的差距,特别是低压机组,其中大部分都是上世纪90年代以前建成,设备陈旧,自动化程度低,基本采用纯手动控制为主,因此对于低压机组来说,考虑到其装机容量小,经济效益低,在进行技术改造时,设备成本是电站首先要考虑的因素,其次就是设备的性能,要求低压机组自动化产品务必满足操作简单、维护方便,性价比高等。在此背景之下,本课题进行了低压机组一体化智能控制装置的研究和设计,主要是结合400V低压机组的特点,以当前比较流行的CAN网现场总线技术为基础,研制集监控、保护、励磁、同期、交采、出口断路器、隔离装置等功能于一体的设备,实现低压机组一体化控制,以节省设备间的硬接线,实现“傻瓜化、一键式”操作,以降低生产运行成本、提高电站的自动化水平和经济效益。该智能控制装置经检验测试,所有技术参数和功能符合设计要求,领先国内水平,现已经投入市场,并已在多个工程项目上使用。此外,本文介绍了基于CAN总线技术的低压机组一体化智能控制装置的软硬件的设计方案,并在智能控制器的基础上设计了一体化控制屏,将一二次设备进行集成组屏,一体化屏具有功能齐全、简单易用、经济实用,安全可靠的特点,并达到实现电站“少人值守或无人值班”的技术要求,特别适合我国农村小水电的技术改造和建设,具有很好的推广价值。
【关键词】：小型水电 综合自动化系统 400V低压机组 CAN总线 一体化技术
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV734;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 小水电综合自动化系统概述9-11
• 1.1.1 国外小水电综合自动化系统技术现状10
• 1.1.2 我国小水电综合自动化系统技术现状10-11
• 1.2 我国低压机组控制技术的现状11-12
• 1.3 本文研究的目的和内容12-13
• 第二章 CAN总线技术及发展13-20
• 2.1 CAN的发展历程13-14
• 2.2 CAN总线的结构特性14-17
• 2.2.1 CAN总线协议的网络结构14-15
• 2.2.2 CAN总线的报文传输结构15-16
• 2.2.3 CAN总线的技术特点16-17
• 2.3 CAN总线系统设计17-18
• 2.3.1 CAN总线系统硬件设计17-18
• 2.3.2 CAN总线系统软件设计18
• 2.4 CAN总线发展前景18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 低压机组水电站及其自动化技术20-23
• 3.1 低压机组水电站概况20-21
• 3.1.1 低压机组分类20
• 3.1.2 低压机组二次设备及选择要求20-21
• 3.2 低压机组自动化技术要求21-22
• 3.3 低压机组一体化控制技术22
• 3.4 本章小结22-23
• 第四章 低压机组一体化装置方案设计23-60
• 4.1 系统总体设计23-26
• 4.1.1 工作原理24-25
• 4.1.2 系统功能25-26
• 4.2 硬件方案设计26-34
• 4.2.1 监控插件的设计27-29
• 4.2.2 保护插件的设计29-31
• 4.2.3 励磁插件的设计31-32
• 4.2.4 人机界面插件的设计32-34
• 4.3 软件方案设计34-51
• 4.3.1 CAN通讯驱动设计34-36
• 4.3.2 CPU插件软件设计36-42
• 4.3.3 人机部分软件设计42-49
• 4.3.4 用户程序设计49-51
• 4.4 相关检验试验51-59
• 4.4.1 主要检验仪器设备51-52
• 4.4.2 主要测试项目52-54
• 4.4.3 测试报告54-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第五章 低压机组一体化控制屏的设计和应用60-76
• 5.1 屏柜构成60-62
• 5.2 系统功能62-64
• 5.3 主要特点64
• 5.4 工程应用64-75
• 5.4.1 屏柜设计65-67
• 5.4.2 出厂调试67-75
• 5.4.3 现场安装调试75
• 5.5 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-77
• 参考文献77-78
• 附录1 程序清单78-79
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文79-80
• 附录3 工程应用证明80-81
• 致谢81

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本文编号：997450