燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，通过采集燃气涡轮发电机组的转子转速信号、进气温度信号、排气温度信号、滑油温度信号、开关量信号等信号进行处理，进而控制燃气涡轮发电机组的各个附件的工作状态，实现了数字化控制，对燃气涡轮发电机组的运行状态进行了实时监控，提高了燃气涡轮发电机组的安全性和可靠性。并且，设置有程序存储器和数据存储器电路来存储主程序以及单片机运行时临时加载的运行数据，提升了数据存储空间，可以对采集的大量数据进行及时处理和存储，还通过总线收发及存储器控制电路对单片机数据的接收、发送以及对两片程序存储器进行读写控制，从而可以在两个程序存储器之间实现自由快速切换。速切换。速切换。

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置


[0001]本专利技术涉及燃气涡轮发电机组的控制
，特别地，涉及一种燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发电机组主要由离心压缩机、燃烧室、涡轮机、减速器、发电机组、电子附件、电缆等组成。其主要工作原理是压缩空气与燃油混合燃烧驱动燃气涡轮转动，再带动发电机组运转，从而输出400Hz、220V的交流电，供给各种用电设备。要使燃气涡轮发电机组正常工作，必须要有精确和稳定的控制，同时为保证燃气涡轮发电机组及其附件的安全，必须对其工作状态进行监控，一旦出现故障，要能隔离故障。而目前的燃气涡轮发电机组的控制装置无法满足控制精度需求和工作状态监控需求。并且，目前的燃气涡轮发电机组控制装置的处理电路一般是通过一个单片机电路来实现控制和数据的存储管理，而单片机电路的数据存储空间和程序存储空间有限，不能及时进行大量数据的处理和存储，无法满足全方位工作状态监控要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，以解决目前的燃气涡轮发电机组的控制装置无法满足控制精度需求和工作状态监控需求，且处理电路的存储空间有限而无法处理和存储大量数据的技术问题。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供一种燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，包括转换板组件、主机板组件、总线收发板组件、输出接口板组件、电源板组件，所述转换板组件用于采集滑油温度传感器、进气温度传感器、排气温度热电偶、转速传感器的信号并对其进行转换后将其传输至主机板组件进行处理，还用于将主机板组件输出的数字量信号转换为模拟量信号以控制流过燃油调节器的电流，所述主机板组件用于对输入信号进行运算和处理并输出相应的控制信号，所述总线收发板组件用于将外部输入的六组开关量信号转换为数字量信号后将其中一组数字量信号传输至主机板组件进行处理，所述输出接口板组件用于将主机板组件输出的8位数字量信号转换为开关量信号输出以控制燃气涡轮发电机组的各个附件，所述电源板组件用于将外部电源电压转换为各个组件需求的工作电压；
[0005]所述主机板组件包括单片机及时钟电路、上电复位及看门狗电路、程序存储器和数据存储器电路、总线收发及存储器控制电路、扩展总线电路，所述上电复位及看门狗电路、总线收发及存储器控制电路均与单片机及时钟电路连接，所述总线收发及存储器控制电路还分别与扩展总线电路、程序存储器和数据存储器电路连接，所述上电复位及看门狗电路用于监控单片机的运行状况，一旦单片机运行出错，则复位单片机，所述程序存储器和数据存储器电路用于存储主程序以及单片机运行时临时加载的运行数据，所述总线收发及存储器控制电路用于单片机数据的接收、发送以及对两片程序存储器进行读写控制，所述扩展总线电路用于主机板组件与外部的数据交换。
[0006]进一步地，所述上电复位及看门狗电路包括电容C39、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、反相器D15、反相器D16、反相器D17、或门D18、触发器D19、触发器D20、与非门D21、与非门D22、反相器D23、反相器D24、反相器D25、反相器D26、或门D27、计数器D28、计数器D29、计数器D30，所述电容C39的正极端与电源板组件连接，电容C39的负极端分别与电阻R36的第一端、反相器D15的输入端、触发器D20的置位端连接，电阻R36的第二端接地，反相器D15的输出端与反相器D16的输入端连接，反相器D16的输出端分别与或门D18的输入端、触发器D19的复位端连接，反相器D17的输入端与单片机的P1.0端连接，反相器D17的输出端分别与触发器D19的置位端、或门D18的另一输入端连接，或门D18的输出端分别与电阻R37的第二端、计数器D28的R端、计数器D29的R端、计数器D30的R端连接，触发器D20的复位端与计数器D29的Q端连接，计数器D29的E端与计数器D28的Q端连接，计数器D30的E端与计数器D29的Q端连接，触发器D20的反相输出端分别与与非门D21的输入端、与非门D22的输入端连接，与非门D21的另一输入端还与计数器D30的Q端连接，与非门D21的输出端与与非门D22的另一输入端连接，与非门D22的输出端与单片机的复位信号输入端连接，电阻R38的第一端与电源板组件连接，电阻R38的第二端分别与与非门D21的输出端、反相器D26的输入端连接，电阻R39的第一端与电源板组件连接，电阻R39的第二端与与非门D22的输出端连接，电阻R40的第一端与电源板组件连接，电阻R40的第二端分别与反相器D23的输入端、反相器D25的输出端连接，反相器D23的输出端与电阻R41的第一端连接，电阻R41的第二端分别与反相器D24的输入端、电容C40的第一端连接，反相器D24的输出端与电阻R42的第一端连接，电阻R42的第二端分别与电容C40的第二端、反相器D25的输入端连接，反相器D25的输出端、反相器D26的输出端分别与或门D27的两输入端连接，或门D27的输出端与计数器D28的C端连接；当上电时，电阻R36上会产生一个高电平脉冲，反相器D16输出高电平，或门D18输出高电平，计数器D28、D29、D30均被复位，触发器D20被置位，触发器D20的反向输出端输出低电平，与非门D22输出高电平到单片机的复位信号输入端，单片机复位，而当上电完成后，复位脉冲变小时，反相器D23、电阻R41、反相器D24、电容C40、电阻R42、反相器D25组成一个带有RC延迟的环形振荡器，由环形振荡器产生的时钟信号输入到计数器D28的时钟输入端，经计数器D28、计数器D29、计数器D30组成看门狗定时器，单片机的P1.0端口用来输出喂狗指令，低电平脉冲经反相器D17、或门D18实现对定时器的清零。
[0007]进一步地，所述电容C39的容值为6.8μF，电阻R36的阻值为8.2kΩ，电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40的阻值为1.2kΩ，电阻R41、电阻R42的阻值为620Ω，反相器D15、D16、D17、D26的型号为564ЛП2В，反相器D23、D24、D25的型号为1533ЛН2，或门D18、D27的型号为1533ЛН2，触发器D19、D20的型号为564TM2B，与非门D21、D22的型号为533ЛА13，计数器D28、D29、D30的型号为564ИЕ10В。
[0008]进一步地，所述程序存储器和数据存储器电路包括程序存储器D31、程序存储器D32和数据存储器D33，所述程序存储器D31、D32为8K*8的OTPROM，两个程序存储器D31、D32共用地址总线和数据总线，但拥有独立的片选控制线，片选信号为低电平有效，数据存储器D33为容量为2K*8的RAM，地址线是11位，拥有片选、输出使能、读写控制信号线。
[0009]进一步地，所述总线收发及存储器控制电路包括双线总线收发器D34、锁存器D35、锁存器D36、3线-8线译码器D37、电阻R43、电阻排R44、与门D39、非门D40、非门D41、或门D42、或门D43本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，其特征在于，包括转换板组件(11)、主机板组件(12)、总线收发板组件(13)、输出接口板组件(14)、电源板组件(15)，所述转换板组件(11)用于采集滑油温度传感器、进气温度传感器、排气温度热电偶、转速传感器的信号并对其进行转换后将其传输至主机板组件(12)进行处理，还用于将主机板组件(12)输出的数字量信号转换为模拟量信号以控制流过燃油调节器的电流，所述主机板组件(12)用于对输入信号进行运算和处理并输出相应的控制信号，所述总线收发板组件(13)用于将外部输入的六组开关量信号转换为数字量信号后将其中一组数字量信号传输至主机板组件(12)进行处理，所述输出接口板组件(14)用于将主机板组件(12)输出的8位数字量信号转换为开关量信号输出以控制燃气涡轮发电机组的各个附件，所述电源板组件(15)用于将外部电源电压转换为各个组件需求的工作电压；所述主机板组件(12)包括单片机及时钟电路(121)、上电复位及看门狗电路(122)、程序存储器和数据存储器电路(123)、总线收发及存储器控制电路(124)、扩展总线电路(125)，所述上电复位及看门狗电路(122)、总线收发及存储器控制电路(124)均与单片机及时钟电路(121)连接，所述总线收发及存储器控制电路(124)还分别与扩展总线电路(125)、程序存储器和数据存储器电路(123)连接，所述上电复位及看门狗电路(122)用于监控单片机的运行状况，一旦单片机运行出错，则复位单片机，所述程序存储器和数据存储器电路(123)用于存储主程序以及单片机运行时临时加载的运行数据，所述总线收发及存储器控制电路(124)用于单片机数据的接收、发送以及对两片程序存储器进行读写控制，所述扩展总线电路(125)用于主机板组件(12)与外部的数据交换。2.如权利要求1所述的燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，其特征在于，所述上电复位及看门狗电路(122)包括电容C39、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、反相器D15、反相器D16、反相器D17、或门D18、触发器D19、触发器D20、与非门D21、与非门D22、反相器D23、反相器D24、反相器D25、反相器D26、或门D27、计数器D28、计数器D29、计数器D30，所述电容C39的正极端与电源板组件(15)连接，电容C39的负极端分别与电阻R36的第一端、反相器D15的输入端、触发器D20的置位端连接，电阻R36的第二端接地，反相器D15的输出端与反相器D16的输入端连接，反相器D16的输出端分别与或门D18的输入端、触发器D19的复位端连接，反相器D17的输入端与单片机的P1.0端连接，反相器D17的输出端分别与触发器D19的置位端、或门D18的另一输入端连接，或门D18的输出端分别与电阻R37的第二端、计数器D28的R端、计数器D29的R端、计数器D30的R端连接，触发器D20的复位端与计数器D29的Q端连接，计数器D29的E端与计数器D28的Q端连接，计数器D30的E端与计数器D29的Q端连接，触发器D20的反相输出端分别与与非门D21的输入端、与非门D22的输入端连接，与非门D21的另一输入端还与计数器D30的Q端连接，与非门D21的输出端与与非门D22的另一输入端连接，与非门D22的输出端与单片机的复位信号输入端连接，电阻R38的第一端与电源板组件(15)连接，电阻R38的第二端分别与与非门D21的输出端、反相器D26的输入端连接，电阻R39的第一端与电源板组件(15)连接，电阻R39的第二端与与非门D22的输出端连接，电阻R40的第一端与电源板组件(15)连接，电阻R40的第二端分别与反相器D23的输入端、反相器D25的输出端连接，反相器D23的输出端与电阻R41的第一端连接，电阻R41的第二端分别与反相器D24的输入端、电容C40的第一端连接，反相器D24的输出端与电阻R42的第一端连接，电阻R42的第二端分别与电容C40的第二端、反相器D25的
输入端连接，反相器D25的输出端、反相器D26的输出端分别与或门D27的两输入端连接，或门D27的输出端与计数器D28的C端连接；当上电时，电阻R36上会产生一个高电平脉冲，反相器D16输出高电平，或门D18输出高电平，计数器D28、D29、D30均被复位，触发器D20被置位，触发器D20的反向输出端输出低电平，与非门D22输出高电平到单片机的复位信号输入端，单片机复位，而当上电完成后，复位脉冲变小时，反相器D23、电阻R41、反相器D24、电容C40、电阻R42、反相器D25组成一个带有RC延迟的环形振荡器，由环形振荡器产生的时钟信号输入到计数器D28的时钟输入端，经计数器D28、计数器D29、计数器D30组成看门狗定时器，单片机的P1.0端口用来输出喂狗指令，低电平脉冲经反相器D17、或门D18实现对定时器的清零。3.如权利要求2所述的燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，其特征在于，所述电容C39的容值为6.8μF，电阻R36的阻值为8.2kΩ，电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40的阻值为1.2kΩ，电阻R41、电阻R42的阻值为620Ω，反相器D15、D16、D17、D26的型号为564ЛП2В，反相器D23、D24、D25的型号为1533ЛН2，或门D18、D27的型号为1533ЛН2，触发器D19、D20的型号为564TM2B，与非门D21、D22的型号为533ЛА13，计数器D28、D29、D30的型号为564ИЕ10В。4.如权利要求2所述的燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，其特征在于，所述程序存储器和数据存储器电路(123)包括程序存储器D31、程序存储器D32和数据存储器D33，所述程序存储器D31、D32为8K*8的OTPROM，两个程序存储器D31、D32共用地址总线和数据总线，但拥有独立的片选控制线，片选信号为低电平有效，数据存储器D33为容量为2K*8的RAM，地址线是11位，拥有片选、输出使能、读写控制信号线。5.如权利要求4所述的燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置，其特征在于，所述总线收发及存储器控制电路(124)包括双线总线收发器D3...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昆，李争超，陈方，刘敏，王山峰，李明，袁伟，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：