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發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)在發(fā)電站中是一個相對獨立的運行單元，沒有后臺PC機作為其監(jiān)控界面，而電力系統(tǒng)要求實時監(jiān)控勵磁的運行狀態(tài)，在事故診斷中甚至要求查看過去幾個月來系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)作為分析判斷的依據(jù)，傳統(tǒng)的顯示界面如數(shù)碼管、液晶屏無論在顯示、操作、調(diào)試、數(shù)據(jù)存儲上都存在自身的缺陷, 而觸摸屏在這一方面就顯示出了強大的優(yōu)勢。
觸摸屏作為一種新型的人機界面，從一出現(xiàn)就備受關(guān)注，它的簡單易用，強大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。觸摸屏不但可以完全替代一般的顯示儀表、信號指示燈、操作按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、數(shù)碼輸入，其獨樹一格的三維動畫、實時刷新的動態(tài)圖表、豐富詳實的數(shù)據(jù)記錄、圖文并茂的制作畫面使它具備了當(dāng)前流行的Windows顯示界面。下面結(jié)合長沙華能中電公司以MT500觸摸屏為平臺開發(fā)的PWL-3A微機勵磁觸摸屏軟件系統(tǒng)表明觸摸屏應(yīng)用于勵磁系統(tǒng)的鮮明特色和強大功能。
●針對電站的不同使用人員對勵磁系統(tǒng)的操作、設(shè)置按優(yōu)先級提供三級密碼保護功能: 操作人員級、管理人員級、站長級。
●自行創(chuàng)建適應(yīng)于不同電站的圖形庫，仿Windows的多任務(wù)風(fēng)格，隨時彈出的對話框為用戶提供操作向?qū)В邆涫謱懥粞缘闹形匿浫牍δ堋?BR> ●觸摸屏自帶的32位RISC處理器和帶后備電池的64K字的SRAM存儲單元使其不用占用勵磁調(diào)節(jié)器資源。
●除實時顯示系統(tǒng)故障信息外，在“歷史記錄”畫面可查詢到最近10000條故障信息、操作信息的發(fā)生時間及恢復(fù)時間記錄。
●用曲線圖的形式實時監(jiān)控系統(tǒng)的各種運行數(shù)據(jù)，如機端電壓、勵磁電流、無功功率、給定值等，并可調(diào)出近三天的曲線圖查詢; 記錄各工況下的瞬時曲線圖，如: 投勵上升曲線、空載（擺動）曲線、并網(wǎng)曲線、滅磁下降曲線、甩負(fù)荷曲線等。
●“系統(tǒng)原理圖”畫面實時顯示勵磁系統(tǒng)各回路的運行數(shù)據(jù)、參數(shù)及開關(guān)（如滅磁開關(guān)）的通斷狀態(tài), 整個系統(tǒng)的運行一目了然。
觸摸屏的典型應(yīng)用是與PLC結(jié)合配套使用。PLC最初的使用是作為傳統(tǒng)繼電接觸控制裝置的替代產(chǎn)品，盡管后來增加了模擬量控制、位置控制等功能，在算法運行上仍存在不足。以目前比較流行的OMRON CQM1H-51和Mitsubishi FX2N兩款機型為例，執(zhí)行一條傳送MOV(字)指令，前者的時間是19.8uS，后者是1.84Us，執(zhí)行一條乘法MLB(MUL)(字)指令，前者是36.7 uS，后者是25.2uS; 而如果用DSP(TMS320F541)，執(zhí)行同樣兩條指令，所用時間分別為50nS和100nS。在算法運算上，DSP的速度優(yōu)勢顯而易見，而實時性正是勵磁系統(tǒng)的一個基本要求。
當(dāng)發(fā)電機端電壓突然嚴(yán)重下降時，勵磁系統(tǒng)能否及時迅速地實施強勵，是衡量發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定性能的一個重要指標(biāo)。把單片機（DSP）應(yīng)用在以PID算法為核心的勵磁調(diào)節(jié)器上，是當(dāng)前適應(yīng)勵磁調(diào)節(jié)性能的一個廣泛選擇。電子技術(shù)的發(fā)展，使單片機與觸摸屏的的直接“對話”成為可能。根據(jù)觸摸屏的訪問格式和接口要求，在單片機中開辟一個存儲空間，把單片機部分虛擬成“PLC”與觸摸屏交換信息; 在觸摸屏側(cè)，通過專用軟件的開發(fā)，給觸摸屏增加一種由單片機虛擬而來的PLC類型選項，這樣對于觸摸屏而言，只是增加了一種與之連接的PLC機型, 并不會改變其固有的運行方式。這種模式在長沙華能中電公司研制開發(fā)的PWL-3A微機勵磁調(diào)節(jié)器中已經(jīng)得到成功運應(yīng)，也為觸摸屏的應(yīng)用開辟了一個新的領(lǐng)域。
隨著微機技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們有理由相信，觸摸屏在電力系統(tǒng)乃至各行各業(yè)中必將得到越來越廣泛的應(yīng)用與普及。
參考資料
《EasyBuilder500使用手冊》人機電子有限公司
《現(xiàn)代同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用》中國電力出版社
《數(shù)字信號微處理器的原理及其開發(fā)應(yīng)用》天津大學(xué)出版社
《可編程序控制器原理及應(yīng)用》機械工業(yè)出版社
《FX2N編程手冊》MITSUBISH ELECTRIC CORPORATION
《CQM1H可編程序控制器編程手冊》上海歐姆龍自動化系統(tǒng)有限公司
