① 設計一個基於單片機的具有A/D和D/A功能的信號測控裝置
……畢業設計找淘寶……
分什麼的已經換不到了……
記得有個ADC DAC一體化的晶元……PCF8591，I2C匯流排
② 測控儀器專業有哪些應用實例
測控技術與儀器專業培養具備精密儀器設計製造以及測量與控制方面基礎知識與應用能力，能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計製造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的高級工程技術人才。所以學校對這個專業學生的基本要求就是要本專業學生主要學習電子技術、計算機技術、機械設計、材料加工、控制技術等基本理論和基本知識，受到電子技術應用、計算機應用、無損檢測工藝設計與檢測操作、計算機測試與儀器儀表開發設計等方面的基本訓練，具有從事無損檢測應用、計算機測試、儀器儀表設計與開發等方面的基本能力。掌握精密儀器的光學、機械與電子學基礎理論，測量與控制理論和有關測控儀器的設計方法，受到現代測控技術和儀器應用的訓練，具有本專業測控技術及儀器系統的應用及設計開發能力。
相比起許多理工類專業，測控技術與儀器可能是比較難以望文生義的一個專業。究竟什麼是「測控」？「測控」的范圍是什麼？「測控」專業在社會上又能做些什麼？這些問題使許多考生在報考的時候對這個專業心存疑慮。其實測控技術就是精確探測和採集各種信息的尖端技術。說白了，「測控技術與儀器」就是去研究、去開發最先進的測量儀器。而高技術含量測量儀器不僅逐漸應用到我們日常生活的各個領域，我們最尖端、最激動人心的領域發揮著重要作用。
③ 簡述數字信號處理在測控技術與儀器專業中的應用
目前有相當一部分測控系統需要數字信號處理技術，由於是測控系統，先要測，然後控。測方面，由於目前控制器多採用數字式控制，如單片機、DSP、ARM等，需要將被測量轉換為模擬量進行處理，在微控器單元，需要對信號進行濾波、均值等操作，這些都輸於數字信號處理。數字信號處理在儀器，尤其是在示波器等設備中體現的尤為明顯，
數字信號處理就是用數值計算的方式對信號進行加工的理論和技術，它的英文原名叫digital signal processing，簡稱DSP。另外DSP也是digital signal processor的簡稱，即數字信號處理器
數字信號處理的目的是對真實世界的連續模擬信號進行測量或濾波。因此在進行數字信號處理之前需要將信號從模擬域轉換到數字域，這通常通過模數轉換器實現。而數字信號處理的輸出經常也要變換到模擬域，這是通過數模轉換器實現的。
④ 測控裝置負責的任務是什麼
基本測控裝置就是負責基本的信號採集，如溫度壓力等，要實時反應數值。並能根據數值做相應處理。
⑤ 測控儀器 概念
測控技術與儀器
本專業畢業具備精密儀器設計製造以及測量與控制方面的基礎知識與應用能力，能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計製造、科技開發、應用研究、運行管理。該專業既可以進入生產工程自動化企業從事自動控制、自動化檢測等方面的工作，也可以在科研單位進行儀器儀表的開發和設計，同時還可以在工程檢測領域、計算機應用領域找到適合本專業個人發展的空間。
[編輯本段]一、專業基本情況
1、培養目標
本專業培養具備精密儀器設計製造以及測量與控制方面基礎知識與應用能力，能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計製造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的高級工程技術人才。
2、培養要求
本專業學生主要學習精密儀器的光學、機械與電子學基礎理論，測量與控制理論和有關測控儀器的設計方法，受到現代測控技術和儀器應用的訓練，具有本專業測控技術及儀器系統的應用及設計開發能力。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：
◆ 具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力；
◆ 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，主要包括機械學、電子學、光學、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識；
◆ 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力，具有本專業測控技術、儀器與系統的設計、開發能力；
◆ 具有較強的外語應用能力；
◆ 具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。
3、主幹學科
光學工程、儀器科學與技術。
4、主要課程
精密機械與儀器設計、精密機械製造工程、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統、工程光學。
5、實踐教學
包括軍訓、金工、電工、電子實習、認識實習、生產實習、社會實踐、課程設計、畢業設計。
6、修業時間
4年。
7、學位情況
工學學士。
8、原專業名
精密儀器、光學技術與光電儀器、檢測技術及儀器儀表、電子儀器及測量技術、幾何量計量測試、熱工計量測試。
[編輯本段]二、專業綜合介紹
測控技術自古以來就是人類生活和生產的重要組成部分。最初的測控嘗試都是來自於生產生活的需要，對時間的測控要求使人類有了日晷這一原始的時鍾，對空間的測控要求使人類有了點線面的認識。現代社會對測控的要求當然不會停留在這些初級階段，隨著科技的發展，測控技術進入了全新的時代。
測控技術與儀器專業是信息科學技術的源頭，是光學、精密機械、電子、計算機與信息技術多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科。她的專業面廣，小到製造車間的檢測，大到衛星火箭發射的監控。本專業最令人感興趣的方向恐怕要數光碟生產了，很多同學認為這屬於製造業，實際上由於對精度的嚴格要求，使她歸於測控技術與儀器專業。
隨著科學技術的飛速發展，光機電一體化系統的開發研製與應用越來越受到重視。但是由於傳統觀念的影響，很多考生對本專業存在一個明顯的認識誤區，以為測控技術就是用三角板、直尺之類的儀器進行吃力勞苦的測量，其實這只是很淺顯的認識，也是很淺薄的錯誤。我們可以聽聽清華大學測控技術與儀器專業一位同學的話，他說：「進入大學以前，我認為我將來的工作就是拿著大三角板，到處量量，呵呵，誰知開始上專業課了，才知道原來我們的專業是多麼尖端，什麼激光啦，納米啊，都是我們測試的手段。現有的電腦硬體和軟體，可以讓我輕松地模擬實地環境，不僅學起來輕松省事，更提出了各式各樣的問題，可以發揮自己的想像，設計更復雜完備的系統。」可見，一個真正的測控專業學生，需要掌握更多電學方面的知識，他們要掌握基本的電路知識，具有新穎設計思路，並且能運用多種新技術、手段進行工作。
中國工業以前很長時間里在國際市場上沒有地位，一個重要的原因是大路貨太多，質量太差，沒有高質量的產品，無法與其他工業強國相爭，這又與我國測控專業人才非常缺乏有關。與世界接軌，中國企業要想提高國際競爭力，產品質量是關鍵，因此，測控專業的人才變得越來越重要。
本專業以光、機、電、計算機一體化為特色，培養具有現代科學創新意識、知識面寬、基礎理論扎實、計算機和外語能力強，可從事計算機應用、電子信息、智能儀器、虛擬儀器、測量與控制等多領域的產品設計製造、科技開發、應用研究、企業管理等多方面的高級工程技術及經營管理人才。同時因為他們專業知識面寬廣，具有很強的適應能力和廣泛的發展空間，也可從事計量、測試、控制工程、智能儀器儀表、計算機軟體和硬體等高新技術領域的設計、製造、開發和應用等工作，轉行比較容易。
測控技術與儀器專業代碼：080401。
[編輯本段]三、專業教育發展狀況
科學史上重大的發現往往是由於新的測量技術的發明而獲得。在信息科技時代，測控技術與儀表是實現信息獲取、存儲、處理的必備工具，也是揭示物質運動的必備工具。在現代化建設中，由於儀器儀表對生產工藝和產品的質量的具有的監測作用，人們在技術上對它有著更高層次的要求。
測控技術與儀表是適用於各類不同專業的一門實用性非常強的學科，如工業自動化、生產過程自動化、檢測技術及儀表、電子儀器及測量技術、計算機過程式控制制等等。在當今的大學理工科類院校中，幾乎都已開設了此專業。由於該專業在國內設立較早，因此現已處於成熟的階段。
測控技術與儀表可以說是一門邊緣學科，它和自動控制、工業自動化、儀器儀表以及計算機專業有著密切的聯系。而正是由於測控技術與儀表專業的這種聯系，對於該專業的畢業生來說，其就業可以選擇的方向十分廣泛，既可以進入生產工程自動化企業從事自動控制、自動化檢測等方面的工作，也可以在科研單位進行儀器儀表的開發和設計，同時還可以在工程檢測領域、計算機應用領域找到適合本專業個人發展的空間。
我國的測試技術與儀表專業的發展經歷了漫長的路程，現在已取得了飛快的發展。國內院校中，現開設測試技術與儀表專業，如清華大學、北京理工大學、天津大學、東北大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、浙江大學、南京理工大學等等。其中已有許多院校經國家教委批准設立了測試技術與儀表專業碩士點。目前，每年測試技術與儀表專業的招生人數大約在3000人左右，畢業生廣泛的就職於工業自動化類企業、儀器儀錶行業以及各類科研機構從事與本專業有關的工作。
從今天進入信息科技時代來看，儀器儀表是實現信息的獲取、轉換、存貯和揭示物質運動的必備工具，是當今普遍稱之為時代標志的信息科技的三大支柱（信息獲取及處理、信息傳輸與通信、電子技術及計算機）的必要手段，也是新技術革命的一項重要內容。
在現代化建設中，人們對儀器儀表所能起到的監控作用，在技術上有著高層次的要求，因而儀器儀表工業是促進國民經濟各部門技術進步，進行技術改造，提高勞動生產率和社會經濟效益，開發與節約能源和材料的先導工業。儀器儀表的裝備水平在很大程度上反映出一個國家的生產力的發展和科學技術的現代化水平。
隨著科技的發展，計算機技術的應用，測試技術與儀表專業的趨勢越來越向智能化轉變——智能儀表。智能儀表一出現就顯示了它強大的生命力，現已成為儀器儀表發展的一個重要方向。這不僅在一般的測量儀表中，而且在分析儀表、實驗室儀表與生物醫學儀表中反映出來。
儀器儀表設備水平在很大程度上反映出一個國家的生產力發展水平，當前儀器儀表正從自動化向智能化方向發展，無疑這對於提高生產效率，優化產品質量，加速我國現代化建設有著極其重要的作用。從此可以看出，測控技術及儀表專業具有非常美好的未來。
[編輯本段]四、專業就業狀況及趨勢
測控技術與儀表是國內理工科院校開設的一項基本的專業，其所學的課程涉及工業自動化、生產過程自動化、儀器儀表、自動檢測技術與儀表、自動顯示技術與儀表、自動控制、感測器原理、儀表可靠性、計算機應用等等。
測控技術與儀表可以說是一門邊緣學科，它和自動控制、工業自動化、儀器儀表以及計算機專業有著密切的聯系。而正是由於測控技術與儀表專業的這種聯系，對於該專業的畢業生來說，其就業可以選擇的方向十分廣泛，既可以進入生產工程自動化企業從事自動控制、自動化檢測等方面的工作，也可以在科研單位進行儀器儀表的開發和設計，同時還可以在工程檢測領域、計算機應用領域找到適合本專業個人發展的空間。
但是對於測控技術與儀表專業的畢業生來說，也必須認識到就業的艱巨性。近幾年來，大學的招生數量逐年增多，相應地該專業的畢業生每年也都呈上升的趨勢。但是中國的經濟狀況使得國內相關行業對畢業生的需求量卻始終未呈現出增長勢頭，尤其是曾經是就業主體的國營企業。究其原因，一方面是因為國企改革正處於關鍵時刻，許多大型企業在這個過渡階段非常慎重地處理企業內部員工的問題；另一方面，國有企業的市場競爭能力下降，導致其在生產、研究開發方面的能力下降，企業效益滑坡，使其在招收畢業生方面的需求下降。當然了，剛剛畢業的學生在工作經驗及社會交往方面的不足也是企業不願過多的招收畢業生的一個原因。
雖然測控技術與儀表專業的畢業生將不得不面對這樣的事實，但是他們也不必為此而過分擔心。在國企需求下降的時候，卻有更多的民營企業為畢業生提供了發展的空間。改革開放的20多年來，民營企業的發展取得了非常大的成績，涌現了許多像聯想集團、TCL集團等高速成長的民營企業。這些企業的成長主要是建立在高科技知識的基礎工業之上的，這使得他們對大學畢業生的需求特別強烈。所以說，只要畢業生們能夠認識到就業的形式，轉變傳統的就業觀念，其未來的道路還是一片光明的。
國外的許多優秀企業會進入中國投資建廠，開展經營，其中有許多企業會產生對測控技術與儀表專業人才的需求。屆時，中國的學生將有更多的機會在國外的企業中展現中國人的智慧和才能。
從專業的角度來看，對於測控技術與儀表專業的畢業生來說，未來最具前景的就業方向集中在智能化儀表和檢測技術的開發及應用領域。
近幾年來，計算機技術及微電子器件在工程技術中的應用越來越廣泛，在此基礎上發展起來的智能儀表無論是在測量的准確度、靈敏度、可靠性、自動化程度、運用功能，還是在解決測量技術與控制技術問題的深度和廣度方面都有了很大的發展，以一種嶄新的面貌展現在人們面前。
大規模集成電路以及計算機技術的迅速發展，以及在人工智慧向測控技術的移植和應用的過程中，智能儀表將會有更大的發展。測量儀表以智能化為先導，帶動了各類儀表的智能化，這是現代儀器儀表技術發展的主要趨勢。因此，在這方面的人才需求將呈現不斷的上升勢頭。
檢測技術是自動化技術的四大支柱之一，從檢測的定義可以看出，人類在研究未知世界中是離不開檢測技術的。檢測技術不僅為工業自動化提供正確的信息，而且是科學研究中尋找規律的重要手段。現代檢測技術的發展將主要表現在感測器水平的提高、檢測方法的推進，比如以計算機為中心的檢測系統的發展等方面。
綜上所述，對於學習以及准備學習測控技術與儀表的學生來說，必須充分認識到該專業的發展趨勢以及個人的工作方向，立足於現實，著眼於未來，努力學習，才能在新世紀的競爭中立於不敗之地，實現自己的理想。
需要測量的行業是很多的，可以到國家機關、研究院（所）、設計院、教育系統和各類大中型企業工作。
研發工程師——從事新儀器儀表的研究開發工作；
測量工程師——從事各種機械的專業檢測以及儀器維護工作；
維修工程師——從事各種專業機構的儀器儀表維護和校準工作。
分布院校： 【北京市】清華大學、北京科技大學、北京交通大學、北京理工大學、北京航空航天大學、中國礦業大學(北京)、北京化工大學、北京工業大學、中國地質大學、北京信息科技大學、北京郵電大學、北京石油化工學院
【天津市】天津大學、天津理工學院、天津科技大學、天津職業技術師范學院
【上海市】上海交通大學、華東理工大學、上海大學、上海理工大學、上海電力學院
【重慶市】重慶大學、重慶工商大學、重慶郵電大學、重慶工學院
【河北省】河北工業大學、北華航天工業學院、華北電力大學、河北科技大學、燕山大學、河北理工學院、河北大學、河北建築科技學院、石家莊鐵道學院、河北農業大學 【山西省】中北大學、太原理工大學、太原科技大學
【內蒙古自治區】內蒙古工業大學、 內蒙古科技大學
【遼寧省】大連理工大學，大連海事大學，東北大學.遼寧大學、沈陽工業大學、遼寧工程技術大學、大連交通大學、沈陽工業學院、沈陽化工學院、遼寧工業大學、遼寧石油化工大學、遼寧科技大學
【吉林省】吉林大學、長春理工大學、東北電力學院、長春工業大學、吉林化工學院
【黑龍江省】哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學、哈爾濱理工大學、大慶石油學院
【江蘇省】東南大學、中國礦業大學、南京理工大學、南京航空航天大學、南京郵電學院、南京工程學院、南京師范大學、蘇州大學、揚州大學、南京工業大學、南通大學、常州工學院、華東船舶工業學院、淮陰工學院、南京林業大學
【浙江省】浙江大學、中國計量學院、杭州電子工業學院、浙江工業大學、浙江工程學院
【安徽省】中國科學技術大學、安徽大學、合肥工業大學、安徽工業大學、安徽理工大學、安徽工程科技學院
【福建省】廈門大學、華僑大學、集美大學
【江西省】南昌航空大學、華東交通大學、江西理工大學、南昌大學、東華理工大學
【山東省】山東大學、青島科技大學、山東科技大學、煙台大學、山東理工大學
【河南省】河南大學、鄭州大學、河南理工大學、華北水利水電學院、河南科技大學、鄭州輕工業學院、中原工學院、南陽理工學院
【湖北省】武漢大學、華中科技大學、武漢理工大學、湖北工業大學、武漢化工學院、湖北科技大學、中國地質大學、江漢大學、武漢科技學院
【湖南省】中南大學、湖南大學、湘潭大學、湖南科技大學
【廣東省】廣東工業大學
【廣西壯族自治區】桂林電子科技大學、廣西工學院
【四川省】四川大學、電子科技大學、西南交通大學、成都理工大學、西南石油學院、成都信息工程學院、西華大學、四川理工學院
【貴州省】貴州大學
【雲南省】昆明理工大學
【陝西省】西安交通大學、西北工業大學、西安電子科技大學、西安理工大學、陝西科技大學、西安工業學院、西安石油大學、西安工程科技學院、陝西理工學院、西安郵電學院、西安建築科技大學、西安科技學院
【甘肅省】蘭州交通大學、蘭州理工大學
【寧夏回族自治區】西北第二民族學院
[編輯本段]測控技術與儀器本科排名
排名
學校名稱
等級
排名
學校名稱
等級
排名
學校名稱
等級
1
天津大學
A+
13
長春理工大學
A
25
北京理工大學
A
2
北京航空航天大學
A+
14
西安交通大學
A
26
四川大學
A
3
清華大學
A+
15
華中科技大學
A
27
西安理工大學
A
4
東南大學
A+
16
浙江大學
A
28
廈門大學
A
5
中北大學
A+
17
上海大學
A
29
湖南大學
A
6
上海交通大學
A+
18
燕山大學
A
30
山東科技大學
A
7
哈爾濱工業大學
A+
19
南京航空航天大學
A
31
哈爾濱工程大學
A
8
合肥工業大學
A+
20
南京理工大學
A
32
蘭州理工大學
A
9
重慶大學
A+
21
西北工業大學
A
33
湖北工業大學
A
10
哈爾濱理工大學
A
22
吉林大學
A
34
桂林電子科技大學
A
11
電子科技大學
A
23
大連理工大學
A
12
西安電子科技大學
A
24
中國計量學院
A
B+等
(52個)：武漢大學、廣東工業大學、中國礦業大學、上海電力學院、武漢理工大學、成都理工大學、河北工業大學、河北科技大學、上海理工大學、大連海事大學。西南石油大學、沈陽工業大學、河南科技大學、浙江工業大學、大慶石油學院、東北大學、昆明理工大學、江蘇大學、南京郵電大學、遼寧石油化工大學、北京工業大學、西安工業大學、西南交通大學、山東大學、重慶工學院、華東理工大學、西安郵電學院、淮陰工學院、山東理工大學、華僑大學、南昌大學、沈陽化工學院、鄭州大學、內蒙古工業大學、長春工業大學、北京交通大學、沈陽理工大學、貴州大學、安徽工業大學、鄭州輕工業學院、蘭州交通大學、西安石油大學、南華大學、河南大學、東北電力大學、南昌航空大學、重慶郵電大學、煙台大學、北京信息科技大學、大連交通大學、吉林化工學院、安徽工程科技學院
B等
(51個)：北華大學、茂名學院、北京郵電大學、邵陽學院、南京林業大學、中南大學、天津工程師范學院、南京工業大學、南京師范大學、廣東技術師范學院、安徽理工大學、天津農學院、蘇州大學、長江大學、北京科技大學、杭州電子科技大學、中國地質大學、青島理工大學、唐山學院、廣西工學院、南京工程學院、中原工學院、北京石油化工學院、中國石油大學、四川理工學院、遼寧大學、安徽大學、遼寧工業大學、湘潭大學、華北電力大學、陝西科技大學、江西理工大學、天津科技大學、南通大學、河北理工大學、華東交通大學、西安科技大學、黑龍江科技學院、黑龍江工程學院、華北水利水電學院、西華大學、東華理工大學、河北工程大學、青島科技大學、浙江理工大學、太原理工大學、天津理工大學、攀枝花學院、江漢大學、成都信息工程學院、長沙理工大學
⑥ PT並列測控裝置
一 裝置概述
本裝置是為了實現水,火電站(廠)和各種大型不能停電的廠礦備用電源的快速切換以及變電站差頻同頻並網,變電站母線分段方式自投,內橋接線方式自投而專門設計的開關智能控制裝置.特別在事故情況下需要將工作電源斷開同時又要在殘壓與備用電源之間的壓降,頻差,相差很小時合上備用電源,使用電設備不至於因一般故障,誤動造成停電,復啟動電流過大等事故,本裝置尤為適用,是快動的,檢同期的,一種多功能的新型備自投(BZT).
該裝置對待合開關兩端電源的頻率,電壓,相位量有良好的自動跟蹤的功能,並設置電子同步表模擬老式指針同步表對其頻差,相差大小進行動態模擬顯示,同時結合工況指示燈對合閘前後的工況進行顯示,使操作直觀,簡單化.裝置能對故障電源的開關自動發出適時的跳閘脈沖,能配合待並開關順利實現並聯(先合後跳),串聯(先跳後合),絕對串聯(確認跳的反饋信號後的合控制)的合,跳閘控制,在合,跳閘控制前後能對各開關位置和各輸入,輸出量的正確性進行巡測判斷並適時地發出全狀態閉鎖,去偶等信號,使跳,合閘控制盡量達到"寧可拒動,不可誤動"的效果.本裝置特設置兩模擬開關,當置在模擬狀態時可模擬待並開關兩端的頻率,相差和合閘的各種工況,供本裝置在安裝調試,正常安檢時使用.
圖1;待合開關兩端PT1\PT2電壓矢量合成圖(B"___B'圓弧內為高殘壓時備用電源安全投運區)
本裝置在採集到切換信號時,不僅考慮當前的相差,還考慮以後相位差變化的趨勢,用適當的數學模型代入預置的開關導前時間,計算出導前相角,當導前相角不超預置的范圍時發出快動合,跳命令,否則進行第一個同期點預測計算,預測條件滿足時再發出同期時的合,跳閘命令,以此准確的躲過相差在180度及其附近時合閘所帶來的危險(如圖1),否則轉入下一次的預測控制或轉入殘壓切換控制.
該裝置的可靠性,精確性與快速性三個主要技術性能特徵,均優於或達到了國內外同類型產品的技術水平,系為新一代智能型自動的電源快切裝置.
二 裝置設計及技術標准
1 總體設計
設計中採用免維修的模塊結構,整機包括兩I/O板(其中一個PT斷線監測專用板),主板,面板,開關電源五大模塊和箱體兩個組成部分,這種結構的主要特點是不作元器件級維修,只進行板級(模塊)維護,一旦出現硬體故障,只需將故障模塊換下即可,大大縮短了故障修復時間.其中電源採用以整體散熱金屬網屏蔽的性能優良的高頻開關電源模塊.箱體採用通風網雙層金屬機箱,既起到了電磁屏蔽的作用又具有良好的散熱性能.
2 軟,硬體設計
硬體的核心選用超大規模集成塊和功能完備的進口單片機晶元,所有的I/O信號全部採用電磁或光電隔離,裝置主體與現場無任何直接的電氣連接,因此具有較強的抗干擾能力.
對全部輸入信號進行數字慮波處理,對輸出信號進行冗餘控制,對合閘迴路進行軟體閉鎖以及對整機完備的自檢功能進一步保證了整機的可靠性.
4 生產過程質量控制
所有的元器件嚴格按生產工藝要求進行篩選,器件使用多數為軍工級,最低為工業級,成型模塊進行整體浸漆烘乾處理,整機100%進行全部試驗,包括常規電氣,功能,老化和振動試驗.
5 主要技術標准
參考技術標准:《 GB14285—93繼電器保護和安全自動裝置技術規程》
本企業技術標准:《XKQ—01廠用電源快切換裝置企業標准》
三 主要功能
設置1-4個待合開關的參數選擇點,用戶可通過機外繼電器對本機的兩PT/CT輸入端,參數選擇點,跳合閘等控制端一次性切換到相應的待合開關上,就能分時地對4個待合,跳開關組進行快速的自動切換控制或者分別對2組合,跳開關實行正,反切控制.
對於兩獨立電源供電的兩母線有聯絡開關的線路情況,本裝置能同時檢測聯絡開關兩邊母線電源的運行情況,並根據不同的情況和信號對三段式開關進行投切控制.如下圖:
圖2 快切裝置合,跳配合全圖
根據現場情況裝置也可以設置關閉一邊啟動,如關閉T1一邊不讓其啟動,只作合K跳T2的三種形式的啟動操作.
對於每一待合開關根據啟動方式的不同最多可設置六組不同的參數,每一組參數對應著並聯,串聯,絕對串聯三種合,跳閘控制方式中的一種,並且根據需要通過改寫參數的大小隨時可以改變合,跳閘控制方式.
裝置通電後為常備監控狀態,當檢測到一種啟動方式信號時,將立即從EPROM數據塊中取出一組相應的參數進行預測性的快切,同期切換,殘壓切換組合控制計算,當條件符合某一種情況時則發一次合,跳閘命令.
裝置設機位按鍵復位和遠方操作復位.
設置合閘完成時同步的低壓減載和後加速保護輸出脈沖(但其動作沿時由外部系統沿時繼電器完成).
指針式電子同步表,對其頻差,相差大小進行動態模擬顯示,同時結合工況指示燈對合閘前後的工況進行顯示,中文液晶屏則對跳合閘前後的在線頻率,時間,裝置工作狀態進行顯示,如合閘不成功中文液晶屏將給以標示(中文液晶屏見面板示意圖6).
設置兩模擬開關,當置在模擬狀態時可模擬待並開關兩端的頻差,相差,為本裝置在安裝調試,正常檢修和參數修改時提供便利.
完備的自檢閉鎖功能,主要設置有本裝置硬軟體出錯自動閉鎖,開關量控制全狀態閉鎖,跳合閘開關位置異常閉鎖,PT斷線閉鎖,PT隔離開關未合上閉鎖,後備電源失電閉鎖等,同時中文液晶屏對各種閉鎖工況按其檢測到的先後順序進行不同標示,以提示操作人員作快速的檢修.
提供RS232/485通信口.RS232通信口設置在面板的右下側,供調試上位機用,其通信界面如圖7,功能見第九節.RS485通信口設置在後板的右下側,供DCS系統控制專用.
錄波和事件記憶功能.裝置每一次動作的前一次動作事件主要指標(如:事件時間,事件結果狀態,合閘時的實際相位差,實際頻率,實際參數取值,當時的錄波波形)都能記憶存貯下來,供上位機查尋,列印(見九節說明),大部分指標由中文液晶屏和工況指示燈現場顯示見圖6.
可提供GPS秒對時介面(用戶如果需要其它方式對時如分對時功能須另外訂貨).還可採用通信口手動粗略對時,方法詳見九節.
四 技術參數
裝置工作電源:AC/DC 220V±l0%兩用,(AC/DC 110V/±10%兩用如訂貨方有要求則合同註明特供).
功耗:小於25W.
待合開關兩端PT同時用l00V,CT為5A(特殊情況現場調整),
輸出繼電器觸點容量(長期閉合): AC 220V/l0A DC 220V/5A.
合開關導前時間TK的設置范圍: 20ms～999ms,步長1ms(此參數整定存貯以用戶現場安裝提供參數為准,也是用戶必須提供的參數.)
同期合閘允許頻差△F1的設置范圍: 0.50Hz～2.99Hz,步長0.01 Hz(此參數按用戶機型要求設定,未作要求則按2.25 Hz整定存貯).
快切合閘允許頻差△F2的設置范圍: 0.50Hz～2.99Hz,步長0.01 Hz.
快切合閘允許相差δ的設置范圍: 0.5度～59.9度,步長0.1度.
跳閘延時時間Ty:1～9999 ms,步長1ms.(用戶可根據具體的並串的合,跳閘控制方式的要求,以合開關導前時間TK的起始值0為基準,推算待跳開關要求的總跳導前時間To,然後再根據跳開關迴路固有的導前時間Tg進行推算.具體演算法如下:
並聯切換:To大於Tk, Ty=To-Tg ; 串聯切換:To小於Tk, Ty=To-Tg
失壓啟動延時Tj:1～9999 ms,步長1ms.(用戶一般應取它大於其最大負荷正常啟動時帶來短時壓降時間,以此躲過正常啟動時所帶來的誤跳合工作).
失壓啟動整定范圍△U%:20%～90%Un.
殘壓啟動整定范圍△U%:20%～60%Un.
32檔電子模擬指針同步表的分度值:11.25度.
裝置所有電路與外殼之間及電路與電路之間的絕緣電阻:在溫度為25度,相對濕度為60%±10%時,不低於l00MΩ.
裝置所有交/直流12V以上接線端子對外殼耐壓2000v/工頻1分鍾,直流12V以下電氣迴路對外殼耐壓500v/工頻1分鍾無擊穿閃爍現象.
環境溫度:-10度～50度
相對濕度:小於80%.
五 硬體模塊結構框圖
六 基本原理及組成
XKQ—01廠用電快切裝置硬體結構如圖3所示.主板CPU主頻8MHZ,配8K EPROM ,8k EEPROM,8k RAM和若干定時計數器及並行介面等晶元組成一個專用微機控制系統,下面就各主要功能原理進行簡單介紹.
廠用電快切的必要性和解決的辦法:
目前,在發電廠和所謂一級負荷的工礦企業以及某些變電站中,用電的連續可靠是電機安全運行的基本條件.以往國內廣泛採用的備用電源自投方式,一般都是用工作電源開關輔助接點直接(或經低壓,延時繼電器)啟動備用電源投入,這種方式無相頻檢測,用電切換成功率低或切換時間長,電動機復起動電流過大易超過允許值范圍受沖擊損壞.特別是一些使用大功率電機,高壓電機的場合,由於電機在斷電後電壓衰減較慢,如在殘壓較大時不檢查同期條件就合上備用電源,起/備變壓器和電動機將有可能受到嚴重的沖擊而損壞,如只待其殘壓降到一定幅度(如20%--40%Un之間)後在投入備用電源,由於斷電時間長,電動機的轉速下降很大,成組電動機的自起動引起母線嚴重繼續失壓,某些輔機勢必退出,嚴重時重要機組自起動困難勢必造成停機停爐.
為解決以上問題,本裝置在正常用電時就對待合開關兩端電源的頻率,電壓,相位量進行長期的自動跟蹤和監測,一段檢測到切換信號時,將立即根據當前頻差,相差采樣值,同時利用適當的數學模型(不僅考慮當前的相差,頻差,而且考慮以後相差,頻差的變化率)結合預置的待合開關導前時間,推算出以後合閘准點時的相差,頻差,然後同預置的允許的相差,頻差進行比較,當條件滿足時就發出合,跳閘脈沖信號.
首先,由於在工作電源正常工作時,備用電源同工作電源之間的壓差,頻差,相差一般都很小,因此一段工作電源故障跳開,其母線殘壓與備用電源的相差將從0度開始逐漸變大,本裝置的第一段預測計算是取預置參數中的快切允許頻差,相差進行計算的,目的是為了搶在母線的殘壓壓降很小時發出合,跳閘控制信號;如果條件不滿足則進入第二階段的第一個同步點的預測計算控制,其比較取值當然是預置的同期合閘的相差,頻差允許值;如果以上兩條件都不滿足,同時其殘壓降至殘壓切換整定值則立即轉入無條件的殘壓切換控制.本裝置預測相差的計算公式為:δk=ΔωsTk (dΔωs/dt))Tk2 (式中 δk—理想合閘導前角 ,Δωs—殘壓或工作電源與備用電源頻率之差,Tk—待合開關合閘導前時間)
快切計算合閘條件:δi-δi-10,∣0.576∣δi-1=δi-1-δk (∣0.576∣為同期合閘固定相角誤差)
2.切裝置輔助控制功能:
本裝置當處於工作母線低壓自動切換時,將設一足夠的延時時間量(由用戶根據現場情況設定)延時後即啟動計算控制,以此躲過正常啟動時所帶來的誤跳合工作;
本裝置在發出合,跳命令後,將設一固定的延時時間如500 ms值再一次巡測合,跳開關的反饋信號的正常性,如發現該跳的沒跳,該合的沒合則立即發出偶信號,盡量使開關位置正常.
本裝置當在低壓啟動切換時(如低壓自動啟動切換),為盡快使重要負荷快速啟動,設置後加速保護的控制輸出(延時時間則由用戶在本機外設置延時繼電器設定.
3.自檢功能,模擬試機及現場"真合閘,假並網"試驗:
所有電力儀器儀表在真正投運前首先要進行一次接近現場條件的動模試驗,或者投入後要定期檢查該裝置可靠性.本裝置從三個方面實現對本機可靠性檢驗.
首先,本裝置通電後,不管是在合閘控制前和合閘控制後,均設有軟體控制CPU適時地對輸入輸出介面(如繼電器)等硬體各組成部分及其相互之間的連接線進行巡測,只要有一部分發生故障,則裝置處於閉鎖狀態,面板的電子同步表不轉,面板的液晶屏顯示相應的故障標志,以此通知操作人員對硬體,軟體有針對性地檢查(故障符號意義詳見第十一部分).
其次,本機在投運前設置了模擬開關試機,此開關安裝在後板上,兩開關其中之一為模擬PT1頻率信號,另一個PT2頻率信號,但不模擬兩PT電壓量.不管兩PT(或者為同頻同相的交流100V±5%的兩組模擬PT)接入否,兩開關投到模擬狀態,然後打開電源開關通電,這時面板的電子同步表(後有詳述)即轉動,面板液晶屏將同時顯示本機模擬的兩PT頻率和未經效正的基時時間等(後有詳述),面板的八個工況指示燈中合閘閉鎖信號燈同時點亮.當兩組PT端接入交流100V±5%兩組模擬非同頻同相或同頻同相PT,同時在後板將公共端C短接一個已輸入一組有效數據的對應開關標志H點時(後有詳解),這時將模擬開關投到模擬狀態,然後裝置通電,這時本機處於巡測狀態,本機將同時顯示PT1,PT2的在線頻率值,當從本機後板人為給入一自動啟動信號時,本機就能模擬合閘一次,電子表開始轉動,當轉動到正上方一組紅色指針時(0°位置)則停止轉動,大圓中心的一個紅色信號燈閃爍一次表明發出了合閘脈沖,同時八個工況信號燈中的合閘完成和相應的合閘成功兩信號燈同時點亮(注:做這個實驗務必將合,跳閘輸出斷開,主要地為了防止裝置在在線模擬試驗時誤動而發生事故).
其三,本機在投運前,特別是在第一次安裝投運前需按本單位提供的《現場投運調試大綱》程序進行一次所謂"真合閘,假投切"的現場動模合閘試驗.主要內容為一切接線都以真正條件為准.即模擬開關投到工作狀態,後板公共端C端接一個已輸入一組有效參數相對應的H端(該H端視為待合開關的標記,該組參數也是待合開關性能決定的真實參數,如開關導前時間Tk),工作電源和備用電源處於待切狀態,本機後板各輸入輸出接線無誤,這時分別拉開待合,跳開閘兩端的隔離開關,然後裝置通電進行模擬快切試驗.如果過去有機械同步表則這時可將本裝置與過去機械表同時並聯運行(只斷開過去機械同步表的合閘輸出脈沖即可),這時本裝置應與過去的機械同步表同期轉動,並同時達到合閘點.合閘脈沖發出後,待合開關合上,本機面板只顯示合閘完成,電子同步表正指0°紅指針位不動.大圓中心的紅燈閃爍一次,數碼管顯示合閘後的系統頻率,這時即完成了整個的模擬試驗.然後斷開剛合上的斷路器,合上斷路器兩邊的隔離開關進行真正的合閘控制.
七 監控主程序流程圖和切換程序流程圖
八 前面板與參數設置
前面板如圖6:
1. 面板的左上側為中文液晶顯示部分,其功能在於:在開機監控狀態 時,如果待合閘開關兩邊PT已接入則同時顯示待合閘開關兩邊線路的頻率,如 果兩邊PT之一未接入則顯示一邊頻率和一邊的PT斷線標志,如果兩邊PT均未接入則顯示兩邊PT斷線標志,但不能鑒別兩PT接入相位的正確性;
在前面提到的Tk,△F1,△F2,δ,Ty,Tj參數組設置或修改時,顯示操作中的參數(詳見參數設置部分);
合閘完成後只顯示合閘後的系統頻率;
裝置接線或本裝置硬體有錯誤時則顯示其某些重點錯誤的標記(見第十一部分)通知技術人員進行有針對性地檢修.
顯示裝置的基時時間,裝置工作後可通過功能鍵或上位機將時間調整同標准時間一致.
液晶顯示屏的右側為裝置內用的直流電源 5V和 12V指示燈和裝置工況指示燈,電源指示燈亮表明裝置通電正常,否則異常.
右側大圓形為32檔LED模擬電子式指針同步表,均勻分布在360° 圓周上,0° 位置為紅色,其餘為綠色,正中間設一合閘指令脈沖發出同步信號燈,專供合閘時指示用.裝置投運或模擬試驗時,同步表指示待合開關兩端電壓的相位差,同步表順時針旋轉表示PT2頻率高於PT1頻率,逆時針旋轉表示PT2頻率低於PT1頻率,旋轉速度表示頻差的大小,頻差越大轉得越快.
8個狀態指示燈,用於指示合閘投運過程中及模擬試驗時的實際工況.特別在調試合閘過程中,工況燈就是技術人員調試合閘的眼睛.
面板上的功能鍵及復位鍵:
復位鍵的功能是中斷當前的一切狀態,使裝置重新開始運行程序,通常叫"清零"開關.後板的公共端C和遠方復位端R短接後斷開同該鍵功能一樣,因此用於遠方復位操作.該鍵能同鍵2,鍵3組合使用則分別使本機進入參數設置修改模式和調試板模塊操作模式.
鍵1,鍵2,鍵3為功能鍵具體功能及操作如下:
本裝置最多設置4大組有效參數,4個大組參數分別對應一個待合開關H1-4,每個大組參數共有36個有效數據.一個待合開關的6種不同的啟動控制方式分別對應6個小組參數段,每一個小組參數段含6個意義相同但數值不同的數據,它們是:"待合閘開關合閘導前時間TK","同期合閘允許頻差△F1","快切合閘允許頻差△F2","快切合閘允許相差δ","跳閘延時時間Ty","失壓啟動延時Tj". 6種不同的啟動控制方式所對應6個小組參數段為:
PT1一邊跳自動合閘啟動對應1—6數據;
PT2一邊跳自動合閘啟動對應7—12數據;
PT1一邊跳手動合閘啟動對應13—18數據;
PT2一邊跳手動合閘啟動對應19—24數據;
PT1一邊跳,合閘失壓啟動對應25—30數據;
PT2一邊跳,合閘失壓啟動對應31—36數據.
准備階段:將後板並列的兩開關置於"模擬狀態"位置,先按復位鍵再按鍵2,當顯示器出現提示參數整定,先松復位鍵,再松"鍵2"即可進行參數設置.
按"鍵1"顯示器出現並列點1並指針指向參數1,後再按"鍵2"或"鍵3",輸入已整定好的一個數值,輸入數值時按鍵2為增值,按鍵3為減值,輸入完後,再按"鍵1"時, 指針指向參數2,同時對上次輸入是1H1數據進行了存貯,如此循環.(注:數據輸入後若未按鍵1,則上次輸入的數據無效,即未存貯)
參數液晶顯示順序:參數整定值舉例
並列點:1(2,3,4)
1( 開關導前時間):100ms
2( 同期允許頻差):3Hz
3(快切允許頻差):1.5 Hz
4(快允許相差):60°
5( 跳閘沿時時間):1ms
6(失壓沿時時間):1ms
………………………………….
………………………………….
36(失壓沿時時間):5000ms
注:該裝置在試驗狀態或參數設置完成後,必須將狀態開關從"模擬狀態"位置拔到"工作狀態"位置,方能投入正式的合,跳閘控制運行程序.
九 通信界面及功能
通信界面如圖7,232/485通信口接一上位機,上位機裝入本公司提供的專用通信和列印程序,打開程序即可生成如圖6的界面,用游標選定通信的波特率(推薦用1200比較可靠)和上位機硬介面COM1或COM2.
通信口功能有三:基時時間整定:按啟動鍵後在發送命令下鍵入"A0世紀,年,月,日,小時,分,秒"的16進制代碼如"A01403061501050A"然後按Enter鍵,這時控制器的起始時間被整定為2003年,6月,22日,1小時,5分,10秒,並在裝置面板的液晶塊下方顯示出來,裝置的時間表同標准時間同步,當發生一次事件時,事件時間將自動保存供上位機即時查尋,列印.
數據查尋:程序和數據16進制代碼可以通過以下方法查尋,按啟動鍵後在發送命令下鍵入"90地址,位元組數,FF"的16進制代碼如"9056000AFF"然後按Enter鍵,這時數據接收區可以收到裝置存貯器地址5600起以後的10個16進制代碼,用於上位機特別是DCS系統自製控制界面對本裝置工作情況的分析.
事件結果數據和錄波的查看:按查看數據按鍵,這時事件時間,事件結果狀態,合閘時的實際相位差,實際頻率,實際參數取值,當時的錄波波形)都能從記憶存貯單元中取出並在界面上顯示出來,上位機如接有列印機即可按列印數據鍵列印.
其列印的格式如下:
快切控制器事件報告單(舉例)
事件時間:0:0:9
PT1頻率:50Hz
PT2頻率:49.9Hz
事件代碼: 5 合閘位置異常
合閘相位差:44°
開關導前時間:100ms
同期允許頻差:3Hz
快切允許頻差:1.5 Hz
快允許相差:60°
跳閘沿時時間:1ms
失壓沿時時間:1ms
錄波圖示範如下:
十 安裝尺寸及接線
XKQ—01型快切裝置採用儀表屏嵌裝式結構,只需將本控制器嵌入儀表屏即可.安裝尺寸見圖8.
快切裝置與現場的連接,主要通過後面接線板.(接線圖見端子圖及應用接線圖)
訂貨使用須知
訂貨時請提供如下數據資料:
待合開關總的合導前時間TK.
並列點開關實際編號(一位數字代表).
待跳開關總的跳導前時間,並根據本說明書的第四節計算公式以及各啟動狀態下的串,並聯方式的要求計算出跳閘延時時間Ty.
同期合閘允許頻差△F1.
快切合閘允許頻差△F2.
快切合閘允許相差δ.
失壓啟動延時Tj.
本裝置以外其他功能,凡需要的用戶,敬請訂貨另行說明.
本裝置所有的開關輸出量均為無源短脈沖,所有的開關輸入量均為有源-12V短脈沖(本機自串電源,外接應為繼電器無源接點,復位脈沖大於2秒最為可靠).
模擬試機調試須斷開輸出開關接線單,以防誤動作.
輸入,輸出遠地操作,特別是通信,遠方復位建議用屏蔽電纜作饋線,必要時用光纖通信.
十一 硬體故障的測試,診斷和工況表
繼電器輸出的測試:
通過功能鍵進入顯示屏菜單的測試功能擋.
應順序有報警輸出,PT1跳輸出輸出,PT2跳輸出,合開關跳輸出,低壓減載輸出,閉鎖輸出,合閘1合上,合閘2合上.
部分信號及硬體故障診斷:將本機模擬開關置"工作狀態",合閘輸出端不接,開機後如數碼管顯示以下標志則對應的信息或故障可判斷為:
本機外全狀態閉鎖信號已輸入
跳,閘開關位置異常
合閘開關位置異常
部分接線錯誤疹斷:
PT1斷線
PT2斷線
PT隔離開關未合上
未接參數輸入點H
同時接多參數輸入點
同時有多種啟動方式
以上10種信息或故障其顯示的優先順序按從上到下的順序依次減小.
自檢過程中,本裝置部分硬體出錯:
存儲器RAM出錯
EEPROM出錯
I/O出錯(R=L=0):(取其中字母0)
I/O出錯(R=L=l):(取其中字母1)
I/O出錯(VH=V1=1):(取其中字母U)
如本裝置顯示以上信息則同時啟動報警指示燈,閉鎖指示燈和報警繼電器.
本裝置一切接線和硬體無誤時,通電處於巡測狀態顯示:
待合閘開關對應信號顯示為:(為1, 2,3,4其中之一)
合閘點=X
按F1鍵則可查閱PT1一邊的在線頻率並顯示為
FPT1.xx..xxx
按F2鍵則可查閱PT2一邊的在線頻率並顯示為
FPT1.xx..xxx
開機接線無誤巡測時如獲一正常啟動信號後如發現合閘開關H已合上的去偶的情況顯示:
該跳的開關已跳顯示
合閘後頻率:xx.xxx
這時閉鎖燈亮,合閘完成燈和合閘信號燈均不亮,表明不是本機發出的跳,合閘完成.
該跳的開關未跳,但不該跳的開關卻跳了則顯示:
PT1一邊跳工況燈顯示合閘完成,故障報警
PT2一邊跳工況燈顯示合閘完成,故障報警
開機接線無誤巡測時如獲一正常啟動信號後如發現合閘開關H未合上正常的合,跳及去偶的情況顯示:
通過計算發出合,跳命令後H合上同時該跳的開關已跳則顯示
合閘後頻率:xx.xxx
這時閉鎖燈熄,合閘完成燈和合閘信號燈均亮,快動,同期,殘壓合閘完成指示燈其中之一亮,表明是本機發出的跳,合閘完成並表明是何種形式的合閘完成.如果合閘後電壓降至一定的范圍則自動發出低壓減載信號(如需沿時減載則外接沿時繼電器)同時低壓減載信號燈亮.
通過計算發出合,跳命令後H未合上或者合上後因該跳的開關未跳通過去偶H又跳開了則顯示合閘開關位置異常
合開關H異常
通過計算發出合,跳命令後H已合上,但該跳的開關未跳開同時經過合閘後去偶H仍跳不開則為大故障其顯示為
大故障
通過計算發出合,跳命令後H已合上,但該跳的開關未跳開而另一邊開關卻跳了其顯示狀態同合,跳命令發出前的故障顯示.
十二 附圖
圖9:XKQ—01外形及開孔尺寸
圖10:XKQ—01型廠用電源快切裝置備用端子圖
圖11:XKQ—01廠用電源快切裝置在30萬/60萬機組中的應用接線圖
XKQ—01廠用電快切裝置說明書
I/O板1
I/O板2
面 板
後 板
主 板
開關電源
圖3: XKQ—01廠用電快切裝置機箱內的硬體模塊結構框圖
Yes
No
Yes
Yes
No
No
No
No
No
No
No
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
圖4:主監控程序流程圖
閉鎖,報警等待復位
去偶
去偶
參數設置
按鍵復位
圖8:錄波示範圖
圖7:通信界面
有效圖 無效圖
全局閉鎖
顯示合閘完成及頻率
發合跳命令
合跳成功
信號唯一
參數設置
T1,T2開關均合上
PT隔離開關
末合上
PT斷線
信號巡檢
有切換啟動
信號
自檢出錯
上電,復位
No
No
圖5:切換程序流程圖
第五參數延時
發合閘命令
No
顯示合跳閘成功及頻率
No
T1,T2自動,手動,失壓六種啟動信號之一
Yes
Yes
Yes
Yes
閉鎖,報警等待復位
發低電壓
減載命令
去偶
No
第六參數延時
滿足同期
切換
合跳成功
電壓低
滿足快動
切換
發跳閘命令
滿足殘壓
切換
合跳反饋
正常否