发布时间 : 星期四 文章GEC300技术说明书 - 图文更新完毕开始阅读445c53df5022aaea998f0fea
1） CPU板
CPU板是调节器的核心部分，采用SoC技术，主要完成对模拟量的采集、控制规律的计算、开关量输入输出的处理以及通过串行总线实现对智能功率柜IPU的控制和与扩展通讯单元ECU交换信息。CPU板的配置如下：
? CPU 采用TI公司最新推出的TMS320F28X，主频150MHz，低功耗
? 16路交直流采样通道，单通道转换时间200ns，输入范围AC1.5V/DC0～3V ? 2路D/A输出通道，输出范围0～3V ? 2路测频通道
? 1路RS232通讯接口 ? 1路隔离RS422通讯接口 ? 1路隔离增强型CAN总线接口 ? 24路隔离数字量输入 ? 16路隔离数字量输出 ? 内置SPI 实时时钟
? 内置SPI EEPROM 64kBit
? 电源：5V/700mA、±12V/100mA、24V/100mA
2) PT/CT交流板
PT/CT交流板：主要完成对强电的转换与隔离，将机端PT（100V）、CT（5A）的强电信号转换为CPU板可用的弱电信号：
? 8路交流电压通道，输入范围0～130V
? 4路交流电流通道，输入范围0～5A 或0～1A ? 3路隔离直流通道，输入范围0～3V 或0～20mA ? 1路测频信号输入
? 尺寸：6U（160mm×234mm）
3） AC/DC电源板
电源板可自动适应交流AC或直流DC的输入电压，为自动电压调节单元AVR提供系统电源。两块电源板分别接两路不同电源回路，以保证供电的可靠性。
? 输入电压：AC/DC 220V
? 输出： 5V/2A，±15V/200mA，24V/200mA ? 尺寸：6U（160mm×234mm）
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2.3 AVR与外部接口
自动电压调节单元AVR与外部接口包括开关量输入DI/输出DO，模拟量的输入AI，以及与GEC 300励磁控制系统内部（如智能功率柜IPU）和外部的通讯接口。自动电压调节单元AVR通过这些外部接口获知系统内部和外部的信息，实施控制，并与系统外部通过通讯接口交换信息。
1）开关量输入DI：输入方式DC220V
开关量输入信号包括：增加励磁、减少励磁、灭磁开关节点、主油开关节点、开机令、停机令、PSS投退位置、自动/手动位置、保护投退位置、均流投退位置、恒无功或恒功率因数位置、A/B位置等开关状态位置信息。若从电厂现场输入的信号，一般采用DC220V输入方式，在柜内转换为DC24V电平，以提高抗干扰能力。柜内的状态把手位置一般采用DC24V电平。详细的开关量输入定义请参考《GEC-300 励磁控制系统操作说明书》。 2）开关量输出DO：开出方式空节点
开关量输出信号一般用于指示装置的运行状态，包括：运行正常指示、故障报警指示、投起励电源、自动/手动运行指示、起励失败指示、限制动作指示、保护动作指示、功率柜故障指示等。详细的开关量输出定义请参考《GEC-300 励磁控制系统操作说明书》。 3）模拟量输入
模拟量输入总共有16个通道，包括两组机端PT信号、系统PT信号、定子CT信号、励磁变压器低压侧CT信号、励磁电压/电流信号、PSS测试输入信号、基准电压等，详见下表。
通道号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 输入量 励磁PT Uab 励磁PT Ubc 励磁PT Uca 仪表PT Ua’b’ 仪表PT Ub’c’ 仪表PT Uc’a 极性 AC AC AC AC AC AC DC DC AC AC AC AC AC AC DC DC 输入范围 100V额定 100V额定 100V额定 100V额定 100V额定 100V额定 直流0～3V或0～20mA 直流0～3V或0～20mA 5A额定 5A额定 5A额定 5A额定 100V额定 直流0～3V 直流0～3V 1.5V 励磁电流If 励磁电压Uf 定子电流 Ia 定子电流 Ic 励磁电流 Ifa 励磁电流 Ifc 系统电压 Usab PSS测试输入信号 保留 基准电压
4）通讯接口
CAN总线：与智能功率柜IPU连接
RS485、RS422、RS232接口：与DCS系统连接 网络接口：用于网络发布及远程调试、维护
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3 智能功率柜IPU
智能功率柜由智能控制单元、双套电源、脉冲放大、功率元件及操作回路组成。智能反馈均流功能主要由智能控制单元实现，并且每个智能控制单元均可以脱离调节器AVR独立运行在手动方式，增加系统的可靠性。智能控制单元主要包括两个部分：主控板和智能LCD液晶显示单元。
智能控制单元的主控板采用单板结构，包括中央处理单元（CPU+ PSD9xx）、数字开关量、模拟量输入、A/D转换、六相脉冲形成回路、与外部串行通讯等集成在一块电路板上，减少了连接点，提高了系统的可靠性。
? CPU采用Intel公司 MCU，工作主频率可达20MHz ? 1路测频同步输入：输入范围0～100V ? 6路触发可控硅双脉冲输出
? 定时器：2个硬件定时器＋4个软件定时器，16位 ? 1路RS232串行口
? 1路隔离RS422/485通讯口
? 8路模拟量输入：5路交流电压、3路交流电流 或5路交流电压、2路交流电流、1路直流电流 ? 电源：2路DC24V
智能控制单元的主控板采用大规模可编程器件PSD，从而大大减少了芯片的数量，简化了系统的结构，提高了可靠性。PSD（Programmable System Devices）是美国ST公司（STMicroelectroics）设计生产的一种可编程系统器件。它将Flash、EEPROM、SRAM等存储器，可编程逻辑，I/O口以及电源管理等诸多MCU外设资源集成在一颗芯片内；即将MCU外围高度集成，只需两颗芯片（MCU+PSD）即可代替众多的外围器件，组成一套完整的MCU系统。
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智能功率控制单元配有LCD液晶显示的人机界面（配置同调节器柜控制单元），可以对本柜（IPU）进行就地操作、查看以及修改参数等操作。具有如下配置：
? 128×128图形蓝屏液晶
? 设有8个LED指示灯，指示控制板运行状态 ? 控制板采用C8051F020高速单片机
高速8051 微控制器：流水线指令结构70%的指令的执行时间为一个或两个系统时钟周期， 速度可达25MIPS 时钟频率为25MHz ，22 个矢量中断源
? 存储器4352 字节内部数据RAM 4K + 256； 64K 字节闪速存储器可以在系统编程
扇区大小为512 字节；外部64K 字节数据存储器接口可编程为复用方式或非复用方式
? 数字外设： 8 个字节宽的端口I/O；可同时使用的硬件SMBus(I2CTM 兼容) SPITM
及两个UART 串口；可编程的16 位计数器/定时器阵列有5 个捕捉/比较模块； 5 个通用16 位计数器/定时器； 专用的看门狗定时器双向复位引脚 ? 片内JTAG口可在系统调试、下载软件，不需对硬件改动
GEC-300励磁控制系统与电厂的外部接口几乎全部集中在调节器柜AVR中，与智能功率柜IPU的接口是通过CAN总线实现的，只有少数柜间的连接线，使得AVR与IPU分离布置成为可能。
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