【正文】 裝置的按鍵有四個按鍵。 軟件定時處理程序 軟件定時處理程序是主程序的一個重要組成部分，它將主要完成保護(hù)及錄波用的數(shù)據(jù)采集、保護(hù)啟動及判斷處理、變位處理、控制輸出等功能。對于有些既可以用軟件完成，又可以用硬件完成的功能。 以上二種方法可使復(fù)位效果得到改善 。在無外部供電的情況卜，數(shù)據(jù)可保持 10 年不丟失； (4) 雙列直插封裝，超薄設(shè)計，內(nèi)部集成的抗沖擊電路及存儲器晶片，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。本裝置選用 RS485 總線接口作為與上位機(jī)的通訊標(biāo)準(zhǔn)。通訊通常有并行和串行兩種方式。 圖 CPU 與 X25043 的接口設(shè)計 CPU 與 PSD芯片之間電路的設(shè)計 由于 PSD 芯片內(nèi)部包含程序存儲器、 SRAM、地址鎖存輸出、可編程邏輯譯碼輸出、 F/O 口擴(kuò)展等功能，因此在硬件電路上將省去程序存儲器、地址 鎖存器、譯碼器等很多元件，使電路設(shè)計簡單、體積小、功耗低。當(dāng)系統(tǒng)故障或內(nèi)部程序走飛時，在可選的超時周期之后， X25043 看門狗將以預(yù)設(shè)的電平信號 (高或低 )做出響應(yīng)。對于 8位的 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率能達(dá)到 1/28或滿刻度的 0. 392%，顯然不能 滿足本裝置所要求的 0. 2 級 (0. 2%)精度；而 12 位的轉(zhuǎn)換器能夠達(dá)到的精度為 0. 0245%，能夠滿足本裝置的精度要求，所以本裝置采用 12 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器用于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。 目前，隔離傳感器中采用的耦合方式主要有兩種 :變壓器耦合和光電耦合。由于印刷電路板上要求較少的布線，而且 PSD器件比分立元件設(shè)計的適應(yīng)性更強(qiáng)，所以降低了設(shè)計風(fēng)險。 PSD 芯片的應(yīng)用 如果采用以往的設(shè)計方法，要應(yīng)用大量的單片機(jī)外圍芯片與 CPU配合，會使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布線繁瑣。根據(jù)數(shù)據(jù)處理和合理分配硬件資源的要求，兩個監(jiān)控裝置的分工如下 : (1)主監(jiān)控裝置將主要完成交、直流電氣量的測量 (A/D 轉(zhuǎn)換 )、交流電氣量測量數(shù)據(jù)的快速傅立葉變換 (FFT )、控制輸出 (水力發(fā)電機(jī)組的自動操作和調(diào)節(jié) )、通訊、顯示、按鍵處理、故障錄波等功能。從本質(zhì)上講組態(tài)軟件是一種可重用的軟件，是將原有可重用的程序整合成新的程序。 (1)數(shù)據(jù)共享 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是由上位機(jī)、現(xiàn)地控制單元等計算機(jī)裝置組成，這些計算機(jī)均能獨立運行，完成各自的控制功能，但要讓這些計算機(jī)協(xié)調(diào)工作，充分挖掘出計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的潛能，就必須通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更好地對整個電站各個設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)電站的優(yōu)化運行。該系統(tǒng)通常采用兩級計算機(jī)，其中 DDC 級計算機(jī) (稱為第一級 )直接與過程對象相連，并直接承擔(dān)控制任務(wù)； SCC 級計算機(jī) (稱為第 一級 )則根據(jù)反映過程對象工況的數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型，通過一定的計算給 DDC 級計算機(jī)提供各種控制信息，比如最佳的被控參數(shù)希望值等。計算機(jī)控制系統(tǒng)的形式與它所控制的過程對象的復(fù)雜程度密切相關(guān)，不同的被控對象和不同的控制要求，應(yīng)選擇不同的控制系統(tǒng)。 ③對單片機(jī)、工控機(jī)內(nèi)實現(xiàn)主要功能的程序進(jìn)行編制。對于那些較早建造的老水電站，尤其是 位于偏遠(yuǎn)、貧困地區(qū)里的小水電站，由于值班人員素質(zhì)低下、經(jīng)濟(jì)困難，無法承擔(dān)和應(yīng)用。目前，國內(nèi)水電站紛紛投資進(jìn)行以計算機(jī)監(jiān)控為基礎(chǔ)的綜合自動化系統(tǒng)工程的更新改造。大約 50%的發(fā)電設(shè)施發(fā)電量不足 5000KW，并 且無人操作。 水電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)的性能日趨完善而價格日益下降，計算機(jī)已深入到水電站自動化的各個領(lǐng)域。水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，首先是設(shè)備控制自動化， 然后是監(jiān)控和計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。近幾年，我國電網(wǎng)中水電站的自動化水平發(fā)生著巨大的變化，大量采用先進(jìn)自動化技術(shù)的水電站正在興建或己經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電，有些還實現(xiàn)了無人值班。而我國是水力資源比較豐富的國家，其中小型水電站的裝機(jī)容量占到水電站總裝機(jī)容量的 50%以上。 control system, module design, embedded system攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 目 錄 摘 要 ....................................................... I ABSTRACT..................................................... II 引 言 ....................................................... 1 1 緒 論 ...................................................... 2 ...................................... 2 現(xiàn)狀及發(fā)展 ........................................ 3 水電站計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展 ........................................................................... 3 水電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀 ........................................................................... 3 ................................................. 5 2水電站計算機(jī)監(jiān)控的典型結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢 ........................... 6 ........................................ 6 2. 2典型的水電站計算機(jī)控制結(jié)構(gòu)形式 .................................... 6 .......................................... 7 3系統(tǒng)的總體電路結(jié)構(gòu)與分析 ...................................... 9 3． 1硬件電路的總體設(shè)計 .............................................. 9 總體電路構(gòu)成 .................................................................................................... 9 . 2主要芯片選擇 ................................................................................................. 10 ................................................. 12 CPU 與 X25043 的連接 .................................................................................... 12 CPU 與 PSD 芯片之間電路的設(shè)計 ................................................................. 13 CPU及其外圍電路的設(shè)計 .......................................... 14 測量用的數(shù)據(jù)采集及 A/D 轉(zhuǎn)換 ........................................................................ 14 數(shù)據(jù)通訊方式 .................................................................................................. 14 數(shù)據(jù)存儲器的選擇 ........................................................................................... 14 數(shù)據(jù)顯示方式 .................................................................................................. 15 復(fù)位電路 ......................................................................................................... 15 系統(tǒng)的工作電源 .............................................................................................. 15 4水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................. 16 .......................................... 16 4. 2主監(jiān)控裝置的軟件設(shè)計 ........................................... 16 主監(jiān)控裝置的主程序 ....................................................................................... 16 軟件定時處理程序 ........................................................................................... 17 .......................................... 18 副監(jiān)控裝置的主程序 ....................................................................................... 18 通訊程序 ......................................................................................................... 19 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 5機(jī)組現(xiàn)地控制單元的設(shè)計與研究 ................................. 20 .......................................................... 20 5. 2機(jī)組自動程序控制的要求 .......................................... 20 機(jī)組的工作狀態(tài) .............................................................................................. 20 PLC實現(xiàn) .......................................... 21 PLC實現(xiàn)機(jī)組控制單元的硬件設(shè)計 .................................................................. 22 PLC機(jī)組控制單元的軟件設(shè)計 ......................................................................... 24 5. 4機(jī)組控制程序的特殊功能實現(xiàn) ...................................... 28 機(jī)組故障閃光報警程序的設(shè)計 ......................................................................... 28 機(jī)組快速閘門控制程序的設(shè)計 ......................................................................... 29 6水輪機(jī)調(diào)速器的模糊控制 ...................................... 31 述 ......................................................... 31 常規(guī) PID 調(diào)節(jié)規(guī)律 .......................................................................................... 31 模糊控制 ......................................................................................................... 31 6. 2水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 .................................