水轮发电机组设计管理论文

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1引言

随着科学技术的发展，人们不断把目光投向中小型水电综合自动化的实现，这一新课题已得到广泛的研究，小水电的综合自动化经过多年的研究和实践，它们的可靠性、灵活性、快速性已得到一致的认可。我国的中小型水电厂大多分布在山区，容量小，设备简单，所以对它实现自动化已成为必然的要求。但是，目前我国的小水电自动化技术尚未完善，它们的计算机监控多沿用大型水电站的控制模式，设备复杂，软件也相应复杂，因此本文介绍了一种新的实现中小型水轮发电机组综合自动化的设计。

2硬件设计

图1为此次设计的硬件结构框图：

此次设计分上位机和下位机两部分，用一台计算机模拟上位机，两片单片机模拟下位机。用A片做从片，B片做主片。A片主要承担对模拟量、开关量、V／F量的采集和处理，而B片则用来进行通信。B比A多了一个IBM－PC机通信的功能。

1）数据采集电路首先对V／F的数据进行采集，V／F量从20针的JP3的8针输入，这8针又接在CD4051的X7－X0上，由A、B、C的输入决定哪一路的V／F量送给CPU8031的T0。开关量的采集，开关量是由26针JP1的前24针引入，经过3片74LS244将数据放在数据总线上，由可编程译码器GAL承担选择74LS373芯片，进行开关量采集。模拟量采集，通过P1．4、P1．7置位使AD7506、CD4051、AD574开始工作，JP2上的16个模拟量经过十六选一开关，JP3的8个模拟量经过八选一开关，接于12位A／D转换器。

2）单片机系统包含单片机80C31、外部存储器的扩展电路等。单片机80C31是核心部分，完成单片机之间、下位机与上位机之间的数据的传输及命令的传送等功能。

3）其它电路看门狗电路由74LS393、7406等组成，在单片机异常时，可对单片机80C31进行复位。时钟采用晶振频率为6MHz。采用RS－232C接口来实现PC机与下位机之间的通讯。

3软件设计

软件设计采用C51语言编程，程序结构具有模块化的优点。软件程序主要完成数据采集、B片单片机与PC机之间的通讯，A片单片机与B片单片机之间的通讯。其中数据采集包括对V／F量的采集、开关量的采集、模拟量的采集。B片单片机与PC机的通讯是采用中断方式来完成的，在每次循环结束时要求两片单片机之间传送数据并通过延时200ms期间，完成B片单片机与PC机之间的通讯，由PC机送给单片机一个数据，如接收到则反送回PC机，接着再送一个判断信号，如果单片机收到此信号，则回送并发数据给PC机，如接收到证明发送无误，否则进行出错处理。A、B片单片机之间的通讯采用异步串行方式，采用P1．5和P1．6来进行通讯工作，为了通讯成功，则两片单片机之间保持同步是很关键的一步，用P1．6作为同步信号传输线，P1．5作为数据传输线。A片作为发送端，B片作为接收端，由A片来发信号，由B片来应答，发送和接收都是用位传送。