专利名称：电气转速信号装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转速信号装置，具体的说是一种用于水轮发电机组的转速监测装置。
背景技术：
目前用于水轮发电机组的转速监测装置主要有继电器式转速信号装置和以微处理器实现信号监测的设备，它们都存在着信号输出数量少、功能单一、可靠性差的缺陷，而微处理器式监测设备存在的抗干扰性能差的问题尤为突出。它们这些缺陷已被行业公认。
发明内容
本实用新型旨在克服现有水轮发电机组转速监测装置存在的缺陷，提供一种信号输出数量多、功能完备、可靠性强、抗干扰性能好的电气转速信号装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下一种电气转速信号装置，其特征在于它包括可编程序控制器、测频模块、继电器接口电路板，通过可编程序控制器编程对机组转速进行监测。
本实用新型测频模块对PT通道频率信号和齿盘通道频率信号进行测量，并将测量结果通过串行口传送给可编程序控制器，可编程序控制器计数模块对齿盘信号源的脉冲计数。
本实用新型还包括发出各种开关量信号的电极开路输出模块，在该模块上设有指示灯。
所述指示灯分A、B两档，选择A档时这8个灯对应1#～8#输出接点，选择B档时这8个灯对应9#～16#输出接点，当输出接点动作时相应的指示灯亮。
本实用新型还包括输出双路电流信号的模拟量输出模块。
本实用新型还包括实现整个PLC的控制与管理功能的CPU模块，用户程序固化在CPU模块内。
所述CPU模块上有指示灯。
本实用新型继电器接口电路板实现信号的转换，在接口电路板上装有继电器，将可编程序控制器的晶体管输出信号转换为继电器接点信号，供用户接线的电气端子也集中装在接口电路板上，机端PT输入信号接线端子在测频模块上。
本实用新型还包括显示设定单元，双路信号源中的主用信号和备用信号由用户设定，所有参数设定均通过显示设定单元完成。
本实用新型的有益效果及特点表现在一、采用可编程控制器实现水轮发电机组转速监测；二、该装置输出的转速开关量接点数大于10，并输出2路4～20mA模拟量信号；三、该装置自带液晶显示操作屏，参数设定通过该屏完成，并能显示出接点动作情况和机组转速值、频率值、能自动记录机组转速上升值和机组开停机次数，操作显示界面为中文；四、该装置采用齿盘信号和PT信号双信号源并行输入；五、该装置实现高精度(0.005级)测频；本实用新型以高性能可编程序控制器为核心，采用双信号源(机端PT信号和齿盘脉冲信号)并行输入互为主备用方式，以提高转速监测的可靠性。当两路信号源中任意一路信号中断都不会对接点输出信号产生影响，同时发出信号源故障报警信号。该装置可输出多种类型的信号供用户使用，如转速接点信号、爬行报警接点信号、齿盘脉冲输出信号、模拟量输出信号、信号源监视信号等。
图1为本实用新型结构逻辑框图图2为本实用新型电路原理图
具体实施方式
本实用新型由1套SZ-4型可编程序控制器(PLC)、1块测频模块、1块继电器接口电路板以及显示设定单元组成，全部电路集中安装在一个箱体内。通过PLC编程实现对机组转速的监测。测频模块实现对PT通道频率信号和齿盘通道频率信号的高精度测量，并将测量结果通过串行口传送给PLC，PLC高速计数模块实现对齿盘信号源的脉冲计数。16点集电极开路输出模块发出各种开关量信号，在该模块上有8个指示灯，分A、B两档，选择A档时这8个灯对应1#～8#输出接点，选择B档时这8个灯对应9#～16#输出接点，当输出接点动作时相应的指示灯亮。模拟量输出模块输出双路4～20mA电流信号。CPU模块实现整个PLC的控制与管理功能，用户程序固化在CPU模块内。在CPU模块上有四个指示灯，装置上电后PWR灯亮，装置处于运行状态时RUN灯亮，当模块内电池电压偏低时BATT灯亮(此时需更换电池，为稳妥起见，更换后请查看各设定值是否发生变化)，当CPU程序运行出现故障时CPU灯亮(此时装置退出运行，所有输出接点处于断开状态)。
继电器接口电路板实现信号的转换，在接口电路板上装有16只PCB继电器，将PLC的晶体管输出信号转换为继电器接点信号。供用户接线的电气端子也集中装在接口电路板上，机端PT输入信号接线端子在测频模块上。
双路信号源中的主用信号和备用信号由用户设定，例如，若设定齿盘信号为主用信号，则机端PT信号自动变为备用信号，反之亦然。所有参数设定均通过显示设定单元完成。
本实用新型在装置箱体的背板上设有4个Φ12安装孔，安装孔中心距为280mm(宽)×310mm(高)。
正常使用环境条件1、环境温度+5℃～+40℃2、空气相对湿度＜85％(在20℃时)3、海拔高度不超过3000m4、周围环境无腐蚀性气体基本技术参数1、装置供电电源既可接220VAC，也可接220VDC。(通常的电气转速信号装置只能接一种电源)
2、转速信号源双路配置，一路为机端PT信号(0.2V～220V)，另一路为齿盘脉冲信号(方波，幅值24V)，两路信号源可同时输入，也可单路输入。(通常的电气转速信号装置采用单路转速信号源)3、转速输出接点13路继电器SPST常开接点输出，每路接点容量为阻性负载1250VA/150W，感性负载500VA/60W。每路输出信号可独立整定，整定项目包括使能选择(使能/禁止)、动作方式选择(升速动作/降速动作)和动作值设定。(通常的电气转速信号装置转速输出接点数小于10路)4、机组爬行报警接点1路继电器SPST常开接点输出，接点容量同项3.3，接点整定包括使能选择(使能/禁止)和爬行范围上限值(不大于5％Nr，Nr为机组额定转速)设定。(通常的电气转速信号装置不能实现爬行报警功能)5、转速信号源故障报警输出接点2路继电器SPST常开接点输出，每路接点容量同项3.3。其中一路对应机端PT信号源，另一路对应齿盘脉冲信号源。(通常的电气转速信号装置不带转速信号源故障报警输出接点)6、转速模拟量输出2路共阴型4～20mA电流输出，每路皆线性对应0～200％Nr，负载电阻不大于600Ω。(通常的电气转速信号装置最多只带一路转速模拟量输出)7、脉冲量信号输出1路齿盘脉冲信号输出(方波)，输出形式为集电极开路型，允许用户施加的电压范围为5VDC～30VDC，输出的脉冲频率对应的转速传感器信号源频率一致。(通常的电气转速信号装置不带脉冲量信号输出)8、高精度频率测量电气转速信号装置能实现机组频率的高精度测量，精度可达0.05％，优于国家标准规定的1％的指标。
9、显示设定9.1、电气转速信号装置带有显示设定器，采用中文界面，显示直观，操作方便。(通常的电气转速信号装置不带采用中文界面的显示设定器，有的根本没有显示功能，有的仅仅只有数码管显示或指示灯，信息容量小，显示不直观，操作不方便)9.2、电气转速信号装置显示内容包括机组转速(RPM)、机组频率(Hz)、机组最大频率上升值、机组过速发生时间(日时分秒)、机组开停机次数、转速输出接点动作、机组爬行报警信息、PT信号源中断报警信息和齿盘信号源中断报警信息。(通常的带显示功能的电气转速信号装置仅能显示机组频率和转速输出接点动作)9.3、电气转速信号装置设定内容包括转速接点使能设定(使能/禁止)、转速接点动作方式设定(升速动作/降速动作)、转速接点动作值设定(设定范围0～200％Nr，采用百分比值，Nr为机组额定转速)、机组爬行报警使能设定(使能/禁止)、爬行上限值设定(0～5％Nr)、测速齿盘齿数输入、机组额定转速输入(RPM)、发电机极对数输入、机组齿盘额定频率输入、齿盘信号源/PT信号源主备用设定。(通常的电气转速信号装置不具备转速接点使能设定、转速接点动作方式设定功能和爬行设定功能)本实用新型用于水轮发电机组的转速监测，以高性能可编程序控制器为核心，采用双信号源(机端PT信号和齿盘脉冲信号)并行输入互为主备用方式，以提高转速监测的可靠性。当两路信号源中任意一路信号中断都不会对接点输出信号产生影响，同时发出信号源故障报警信号。该装置可输出多种类型的信号供用户使用，如转速接点信号、爬行报警接点信号、齿盘脉冲输出信号、模拟量输出信号、信号源监视信号等。本实用新型可采用壁挂式安装方式，也可采用与机械转速信号装置组装成一体安装方式。
权利要求1.一种电气转速信号装置，其特征在于它包括可编程序控制器、测频模块、继电器接口电路板，通过可编程序控制器编程对机组转速进行监测。
2.根据权利要求1所述的电气转速信号装置，其特征在于测频模块对PT通道频率信号和齿盘通道频率信号进行测量，并将测量结果通过串行口传送给可编程序控制器，可编程序控制器计数模块对齿盘信号源的脉冲计数。
3.根据权利要求1或2所述的电气转速信号装置，其特征在于还包括发出各种开关量信号的电极开路输出模块，在该模块上设有指示灯。
4.根据权利要求3所述的电气转速信号装置，其特征在于所述指示灯分A、B两档，选择A档时这8个灯对应1#～8#输出接点，选择B档时这8个灯对应9#～16#输出接点，当输出接点动作时相应的指示灯亮。
5.根据权利要求4所述的电气转速信号装置，其特征在于还包括输出双路电流信号的模拟量输出模块。
6.根据权利要求5所述的电气转速信号装置，其特征在于还包括实现整个PLC的控制与管理功能的CPU模块，用户程序固化在CPU模块内。
7.根据权利要求6所述的电气转速信号装置，其特征在于所述CPU模块上有指示灯。
8.根据权利要求7所述的电气转速信号装置，其特征在于继电器接口电路板实现信号的转换，在接口电路板上装有继电器，将可编程序控制器的晶体管输出信号转换为继电器接点信号，供用户接线的电气端子也集中装在接口电路板上，机端PT输入信号接线端子在测频模块上。
9.根据权利要求8所述的电气转速信号装置，其特征在于还包括显示设定单元，双路信号源中的主用信号和备用信号由用户设定，所有参数设定均通过显示设定单元完成。
专利摘要本实用新型旨在克服现有水轮发电机组转速监测装置存在的缺陷，提供一种信号输出数量多、功能完备、可靠性强、抗干扰性能好的电气转速信号装置。本实用新型以高性能可编程序控制器为核心，采用双信号源(机端PT信号和齿盘脉冲信号)并行输入互为主备用方式，以提高转速监测的可靠性。当两路信号源中任意一路信号中断都不会对接点输出信号产生影响，同时发出信号源故障报警信号。该装置可输出多种类型的信号供用户使用，如转速接点信号、爬行报警接点信号、齿盘脉冲输出信号、模拟量输出信号、信号源监视信号等。
文档编号G01P3/48GK2682419SQ0323276
公开日2005年3月2日 申请日期2003年1月10日 优先权日2003年1月10日
发明者刘时贵 申请人:东方电机控制设备有限公司