專利名稱：一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置。
技術(shù)背景轉(zhuǎn)速測(cè)量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，都是必不可少的，特別是對(duì)熱電廠汽輪機(jī)轉(zhuǎn) 速的測(cè)量和控制更為重要。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量和控制，汽機(jī)轉(zhuǎn)速的保護(hù)，快速反應(yīng)在整個(gè)火電廠DCS控制系統(tǒng)占據(jù)很大一部分，然而現(xiàn)有的測(cè)速裝置一般都將測(cè)速和 超速保護(hù)功能分開，存在測(cè)量精度低、測(cè)量速度慢和可靠性差等問題。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種測(cè)量精度高、測(cè)量速度 快和可靠性好的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)的測(cè)量、轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè)、 開關(guān)量的輸入/輸出信號(hào)控制、超速保護(hù)等功能。本發(fā)明所述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，包括存儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元，其特征在于 它還包括中央處理器， 一方面接收開路檢測(cè)信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè) 和報(bào)警；另一方面接收被測(cè)脈沖信號(hào)，通過參數(shù)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)脈沖量測(cè)量、超 速保護(hù)功能和顯示運(yùn)行狀態(tài)；邏輯單元，與所述的中央處理器連接， 一方面用于接收轉(zhuǎn)速信號(hào)，用于對(duì) 實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集，并向所述的中央處理器輸出被測(cè)脈沖信號(hào)；另一方面 用于接收開關(guān)量輸入信號(hào)，根據(jù)所述的中央處理器輸出的控制信號(hào)，進(jìn)行開關(guān) 量控制處理，并輸出相應(yīng)的開關(guān)量輸出信號(hào)；第一輸入調(diào)理單元，與所述的邏輯單元以及所述的中央處理器連接，用于 將從外界接收到的轉(zhuǎn)速輸入信號(hào)進(jìn)行隔直、隔離、濾波和比較整形，并向所述 的邏輯單元輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)分別向所述的邏輯單元以及所述的中央處理器輸出開路檢測(cè)信號(hào)；第二輸入調(diào)理單元，與所述的邏輯單元連接，用于將從外界接收到的開關(guān) 量輸入信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波和整形，并向所述的邏輯單元輸出相應(yīng)的開關(guān)量輸 入信號(hào)；輸出處理單元，與所述的邏輯單元連接，用于將從所述的邏輯單元接收到 的開關(guān)量輸出信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并輸出相應(yīng)的信號(hào)，進(jìn)行輸出控制；保護(hù)單元，與所述的輸出處理單元連接，用于保護(hù)開關(guān)量輸出狀態(tài)；指示單元，與所述的邏輯單元連接，用于接收從所述的邏輯單元輸出的指 示信號(hào)，顯示所述轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)；電源轉(zhuǎn)換裝置，用于向所述的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置供電。在上述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置中，所述的中央處理器包括中央處理裝置，該 中央處理裝置包括依次連接的測(cè)速單元、轉(zhuǎn)速計(jì)算單元、轉(zhuǎn)速判斷單元，其中測(cè)速單元，用于將從所述邏輯單元接收到的被測(cè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量形 式的轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速計(jì)算單元，用于接收所述測(cè)速單元輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)從所述的存 儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元輸出的參數(shù)信號(hào)，計(jì)算輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速判斷單元，用于將從所述轉(zhuǎn)速計(jì)算單元接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)與預(yù)置的轉(zhuǎn) 速值比較判斷，并輸出控制信號(hào)。在上述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置中，所述的第一輸入調(diào)理單元和第二輸入調(diào)理 單元分別包括依次連接的輸入整形子模塊和光電隔離子模塊。在上述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置中，所述的輸出處理單元包括依次連接的信號(hào) 處理子模塊和光電M0S子模塊。在上述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置中，所述的中央處理器還連接有一通訊接口，用于 與外圍上位機(jī)通訊。在上述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置中，所述的指示單元包括數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)指示子 模塊、數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)指示子模塊、轉(zhuǎn)速通道指示子模塊、電源/通訊指示子模塊。由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明通過對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的直接 檢測(cè)，與系統(tǒng)配合連接，對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集、處理，按設(shè)計(jì)好的模式計(jì)算出 實(shí)際轉(zhuǎn)速，并根據(jù)實(shí)際工況，完成對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。另外，本發(fā)明還具有的輸入/輸出信號(hào)控制、超速保護(hù)以及狀態(tài)顯示 和報(bào)警等功能，具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、可靠性好、實(shí)用價(jià)值大等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的中央處理裝置的功能框圖； 圖2是本發(fā)明一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本發(fā)明一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的最佳實(shí)施例，包括第一輸入調(diào)理 單元l、第二輸入調(diào)理單元2、邏輯單元3、中央處理器4、與中央處理器4連 接的存儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元5、輸出處理單元6、保護(hù)單元7、指示單元8以及向 轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊供電的電源轉(zhuǎn)換裝置9，其中中央處理器4， 一方面接收開路檢測(cè)信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢 測(cè)和報(bào)警；另一方面接收被測(cè)脈沖信號(hào)，通過參數(shù)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)脈沖量測(cè)量、 超速保護(hù)功能和顯示運(yùn)行狀態(tài)；邏輯單元3，與中央處理器4連接， 一方面用于接收轉(zhuǎn)速信號(hào)，用于對(duì)實(shí) 際轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集，并向所述的中央處理器輸出被測(cè)脈沖信號(hào)；另一方面用 于接收開關(guān)量輸入信號(hào)，根據(jù)中央處理器4輸出的控制信號(hào)，進(jìn)行開關(guān)量控制 處理，并輸出相應(yīng)的開關(guān)量輸出信號(hào)；第一輸入調(diào)理單元l，與邏輯單元3以及中央處理器4連接，用于將從外 界接收到的轉(zhuǎn)速輸入信號(hào)進(jìn)行隔直、隔離、濾波和比較整形，并向邏輯單元3 輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)分別向邏輯單元3以及中央處理器4輸出開路檢測(cè) 信號(hào)；第二輸入調(diào)理單元2，與邏輯單元3連接，用于將從外界接收到的開關(guān)量 輸入信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波和整形，并向邏輯單元3輸出相應(yīng)的開關(guān)量輸入信號(hào)；輸出處理單元6，與邏輯單元3連接，用于將從中央處理器4接收到的開 關(guān)量輸出信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并輸出相應(yīng)的信號(hào)，進(jìn)行輸出控制；保護(hù)單元7，與輸出處理單元6連接，當(dāng)轉(zhuǎn)速信號(hào)超過設(shè)定值時(shí)，用于保 護(hù)開關(guān)量輸出狀態(tài)，使其開關(guān)量輸出不由于上電等其他情況發(fā)生而引起誤動(dòng) 作；指示單元8，與邏輯單元3連接，用于接收從邏輯單元3輸出的指示信號(hào)， 顯示所述轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)合圖1，中央處理器4包括中央處理裝置41,該中央處理裝置41包括依 次連接的測(cè)速單元411、轉(zhuǎn)速計(jì)算單元412、轉(zhuǎn)速判斷單元413，其中測(cè)速單元411，用于將從邏輯單元3接收到的被測(cè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 形式的轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速計(jì)算單元412，用于接收測(cè)速單元411輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)從存儲(chǔ) 與參數(shù)設(shè)置單元5輸出的參數(shù)信號(hào)，計(jì)算輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速判斷單元413，用于將從轉(zhuǎn)速計(jì)算單元412接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)與預(yù)置 的轉(zhuǎn)速值比較判斷，并輸出控制信號(hào)。第一輸入調(diào)理單元1和第二輸入調(diào)理單元2分別包括依次連接的輸入整形 子模塊ll、 21和光電隔離子模塊12、 22。輸出處理單元6包括依次連接的信號(hào)處理子模塊61和光電MOS子模塊62。中央處理器4還連接有一通訊接口 10，用于接收從轉(zhuǎn)速計(jì)算單元42輸出 的轉(zhuǎn)速信號(hào)，與外圍的上位機(jī)通訊，該通訊接口 IO可采用芯片VP3082。指示單元8包括數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)指示子模塊81、數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)指示子模塊 82、轉(zhuǎn)速通道指示子模塊83、電源/通訊指示子模塊84。在本發(fā)明中，中央處理器4可采用AMD公司的16位嵌入式單片機(jī)AMD188 作為主控芯片，使用0++編程語言，實(shí)現(xiàn)脈沖量測(cè)量計(jì)算，并將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù) 計(jì)算得出轉(zhuǎn)速與預(yù)置轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)是否超速向邏輯單元3輸出相應(yīng)的控 制信號(hào)，即完成超速保護(hù)功能的設(shè)定，邏輯單元3將根據(jù)該控制信號(hào)，啟動(dòng)保 護(hù)功能，并根據(jù)改控制信號(hào)向指示單元8輸出相應(yīng)的指示信號(hào)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)顯示； 同時(shí)中央處理器4和邏輯單元3的配合使用，還實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè) 和報(bào)警功能以及與上位機(jī)的通訊等功能。所述的邏輯單元3使用大規(guī)?？删幊踢壿嬓酒珻PLD作為轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸入 計(jì)數(shù)，和開關(guān)量信號(hào)輸入/輸出電路，大規(guī)模邏輯芯片CPLD (XC9572TQ100) 通過編程構(gòu)成16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)①對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集； ②開關(guān)量的輸入/輸出處理。存儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元5包括靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM (621024)、閃存FLASH (AM29F040)、電子式可清除程序化只讀存儲(chǔ)器EEPROM (X5043)以及用 于修改和設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的看門狗WCHdog (X5043)。綜上所述，本發(fā)明通過對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的直接檢測(cè)，與系統(tǒng)配合連接， 對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集、處理，按設(shè)計(jì)好的模式計(jì)算出實(shí)際轉(zhuǎn)速，并根據(jù)實(shí)際工況， 完成對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。另外，本發(fā)明還具有轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè)、開關(guān)量的 輸入/輸出信號(hào)控制、超速保護(hù)以及狀態(tài)顯示和報(bào)警等功能，具有測(cè)量精度高、測(cè) 量速度快、可靠性好、實(shí)用價(jià)值大等優(yōu)點(diǎn)。以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可 根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成 對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，包括存儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元，其特征在于它還包括中央處理器，一方面接收開路檢測(cè)信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè)和報(bào)警；另一方面接收被測(cè)脈沖信號(hào)，通過參數(shù)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)脈沖量測(cè)量、超速保護(hù)功能和顯示運(yùn)行狀態(tài)；邏輯單元，與所述的中央處理器連接，一方面用于接收轉(zhuǎn)速信號(hào)，用于對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集，并向所述的中央處理器輸出被測(cè)脈沖信號(hào)；另一方面用于接收開關(guān)量輸入信號(hào)，根據(jù)所述的中央處理器輸出的控制信號(hào)，進(jìn)行開關(guān)量控制處理，并輸出相應(yīng)的開關(guān)量輸出信號(hào)；第一輸入調(diào)理單元，與所述的邏輯單元以及所述的中央處理器連接，用于將從外界接收到的轉(zhuǎn)速輸入信號(hào)進(jìn)行隔直、隔離、濾波和比較整形，并向所述的邏輯單元輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)分別向所述的邏輯單元以及所述的中央處理器輸出開路檢測(cè)信號(hào)；第二輸入調(diào)理單元，與所述的邏輯單元連接，用于將從外界接收到的開關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波和整形，并向所述的邏輯單元輸出相應(yīng)的開關(guān)量輸入信號(hào)；輸出處理單元，與所述的邏輯單元連接，用于將從所述的邏輯單元接收到的開關(guān)量輸出信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并輸出相應(yīng)的信號(hào)，進(jìn)行輸出控制；保護(hù)單元，與所述的輸出處理單元連接，用于保護(hù)開關(guān)量輸出狀態(tài)；指示單元，與所述的邏輯單元連接，用于接收從所述的邏輯單元輸出的指示信號(hào)，顯示所述轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)；電源轉(zhuǎn)換裝置，用于向所述的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于所述的中央處 理器包括中央處理裝置，該中央處理裝置包括依次連接的測(cè)速單元、轉(zhuǎn)速計(jì)算 單元、轉(zhuǎn)速判斷單元，其中測(cè)速單元，用于將從所述邏輯單元接收到的被測(cè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量形 式的轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速計(jì)算單元，用于接收所述測(cè)速單元輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)從所述的存儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元輸出的參數(shù)信號(hào)，計(jì)算輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速判斷單元，用于將從所述轉(zhuǎn)速計(jì)算單元接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)與預(yù)置的轉(zhuǎn) 速值比較判斷，并輸出控制信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于所述的第 一輸入調(diào)理單元和第二輸入調(diào)理單元分別包括依次連接的輸入整形子模塊和 光電隔離子模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于所述的 輸出處理單元包括依次連接的信號(hào)處理子模塊和光電M0S子模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于所述的中央 處理器還連接有一通訊接口，用于與外圍上位機(jī)通訊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于所述的指示單元包括數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)指示子模ii、數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)指示子模塊、轉(zhuǎn)速通道指示子模塊、電源/通訊指示子模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，包括存儲(chǔ)與參數(shù)設(shè)置單元，它還包括中央處理器，一方面接收開路檢測(cè)信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè)和報(bào)警；另一方面接收被測(cè)脈沖信號(hào)，通過參數(shù)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)脈沖量測(cè)量、超速保護(hù)功能和顯示運(yùn)行狀態(tài)；還包括邏輯單元、第一輸入調(diào)理單元、第二輸入調(diào)理單元、輸出處理單元、保護(hù)單元、指示單元、電源轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明用以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號(hào)的測(cè)量、轉(zhuǎn)速傳感器的開路檢測(cè)、開關(guān)量的輸入/輸出信號(hào)控制、超速保護(hù)等功能。
文檔編號(hào)G05D13/00GK101551678SQ200810035620
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者軍 許 申請(qǐng)人:新華威爾液壓系統(tǒng)(上海)有限公司