TC-IDD321
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主营：专业从事全球知名品牌（DCS系统）（机器人系统）（大型伺服控制系
统）模块 备件销售
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统）模块 备件销售
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↓、Allen-Bradley(美国AB)系列产品》
↓、Schneider(施耐德电气)系列产品》
↓、General electric(通用电气) →GE←系列产品》
↓、Westinghouse（美国西屋）系列产品》
↓、SIEMENS(西门子系列产品)
↓、销售ABB Robots. FANUC Robots、YASKAWA Robots、KUKA Robots、
Mitsubishi Robots、OTC Robots、Panasonic Robots、MOTOMAN Robots
Mitsubishi Robots、OTC Robots、Panasonic Robots、MOTOMAN Robots
↓、estinghouse（西屋）： OVATION系统、WDPF系统、MAX1000系统备件
↓、Invensys Foxboro（福克斯波罗）：I/A Series系统，FBM（现场输入/输出
模块）顺序控制、梯形逻辑控制、事故追忆处理、数模转换、输入/输出信号处
理、数据通信及处理等。
模块）顺序控制、梯形逻辑控制、事故追忆处理、数模转换、输入/输出信号处
理、数据通信及处理等。
↓、Invensys Triconex: 冗余容错控制系统、基于三重模件冗余（TMR）结构的
最现代化的容错控制器⑨Siemens(西门子)：Siemens MOORE， Siemens
Simatic C1，Siemens数控系统等
最现代化的容错控制器⑨Siemens(西门子)：Siemens MOORE， Siemens
Simatic C1，Siemens数控系统等
↓、Bosch Rexroth（博世力士乐）：Indramat，I/O模块,PLC控制器,驱动模块
等。
等。
摘要：介绍了用分布式技术设计的发电机励磁监控系统。系统中励磁调节器内
的双微机采用松耦合并行通信方式进行数据交换，调节器中的励磁控制微机经
由通信控制微机实现与上位ＰＣ机的通信。介绍了系统的构成、通信方案、通
信协议及软件设计方法。
的双微机采用松耦合并行通信方式进行数据交换，调节器中的励磁控制微机经
由通信控制微机实现与上位ＰＣ机的通信。介绍了系统的构成、通信方案、通
信协议及软件设计方法。
关键词：分布式 发电机励磁 监控系统
发电机励磁系统是采集发电机电压和电流的变化及其它输入信号，并根据控制
准则控制励磁功率单元输出励磁电流（供给发电机转子线圈）的系统。发电机
励磁系统对于维持电力系统的电压水平、提高电力系统稳定运行的能力、改善
电力系统及发电机的运行条件等起到重要的作用。微机励磁调节器是励磁系统
的核心元件，除了完成控制功能外，还要实现人机交互、远方通信等功能。单
微机难以实现所有功能，故采用双微机设计励磁调节器，并通过通信网络构建
分布式发电机励磁监控系统。
准则控制励磁功率单元输出励磁电流（供给发电机转子线圈）的系统。发电机
励磁系统对于维持电力系统的电压水平、提高电力系统稳定运行的能力、改善
电力系统及发电机的运行条件等起到重要的作用。微机励磁调节器是励磁系统
的核心元件，除了完成控制功能外，还要实现人机交互、远方通信等功能。单
微机难以实现所有功能，故采用双微机设计励磁调节器，并通过通信网络构建
分布式发电机励磁监控系统。
１ 硬件结构
系统硬件结构如图１所示，其中，励磁控制微机实现人机交互和励磁电流控
制，通信控制微机协调上位监控ＰＣ机和励磁控制微机的数据交换。
制，通信控制微机协调上位监控ＰＣ机和励磁控制微机的数据交换。
励磁控制微机采用５１单片机的应用模式，由显示、显示召唤、按键、模拟量
输入、ＰＩＤ参数设置、看门狗电路、同步信号输入、触发脉冲输出、灭磁接
点输入等单元组成。显示单元采用外接６片串入并出移位寄存器芯片７４ＬＳ
１６４驱动发光数码管，显示内容由召唤显示拨轮开关进行选择，有巡回和召
唤两种显示方式。外扩一片并行接口芯片８１５５，８１５５的Ａ口与面板上
的拨轮开关相连，用于召唤显示；Ｂ口与八位地址开关相连，用于设定ＰＩＤ
参数；Ｃ口用于输出触发脉冲，脉冲经达林顿管放大、脉冲变压器隔离后接到
主回路可控硅的触发极。灭磁接点、按键接到单片机的Ｉ／Ｏ口线，按键主要
有增励、减励、运行方式恒电压／恒电流选择等。同步信号经隔离后接到单片
机的ＩＮＴ１管脚。模拟量经ＡＤＣ０８０９ Ａ／Ｄ转换芯片接到单片机，采
集的主要模拟量有发电机机端电压、励磁电流、发电机送出的无功电流、电压
给定值、励磁电流给定值等。
输入、ＰＩＤ参数设置、看门狗电路、同步信号输入、触发脉冲输出、灭磁接
点输入等单元组成。显示单元采用外接６片串入并出移位寄存器芯片７４ＬＳ
１６４驱动发光数码管，显示内容由召唤显示拨轮开关进行选择，有巡回和召
唤两种显示方式。外扩一片并行接口芯片８１５５，８１５５的Ａ口与面板上
的拨轮开关相连，用于召唤显示；Ｂ口与八位地址开关相连，用于设定ＰＩＤ
参数；Ｃ口用于输出触发脉冲，脉冲经达林顿管放大、脉冲变压器隔离后接到
主回路可控硅的触发极。灭磁接点、按键接到单片机的Ｉ／Ｏ口线，按键主要
有增励、减励、运行方式恒电压／恒电流选择等。同步信号经隔离后接到单片
机的ＩＮＴ１管脚。模拟量经ＡＤＣ０８０９ Ａ／Ｄ转换芯片接到单片机，采
集的主要模拟量有发电机机端电压、励磁电流、发电机送出的无功电流、电压
给定值、励磁电流给定值等。
通信控制微机由单片机、通信接口、波特率设置、地址编码、ＲＡＭ等单元组
成。波特率设置、地址编码用地址开关来实现。地址编码用于设置本子站的地
址码，共有２５６个编码。波特率有１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、４８
００ｂｐｓ、９６００ｂｐｓ等可选。外扩一片６２６４ＲＡＭ用于存放通信
中间数据。通信接口采用ＭＡＸ１４８７实现ＲＳ４８５电平的转换
。
成。波特率设置、地址编码用地址开关来实现。地址编码用于设置本子站的地
址码，共有２５６个编码。波特率有１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、４８
００ｂｐｓ、９６００ｂｐｓ等可选。外扩一片６２６４ＲＡＭ用于存放通信
中间数据。通信接口采用ＭＡＸ１４８７实现ＲＳ４８５电平的转换
。
上位监控ＰＣ机可采用ＩＰＣ或ＰＣ机。操作系统为Ｗｉｎｄｏｗｓ９８。Ｐ
Ｃ机外接台湾研华公司的ＡＤＡＭ４５２０实现ＲＳ２３２／ＲＳ４８５的转
换
Ｃ机外接台湾研华公司的ＡＤＡＭ４５２０实现ＲＳ２３２／ＲＳ４８５的转
换
Pilz PSSu BS 1/8C
Beckhoff AX2516-B200 S406AM-LB-520
Siemens SIMATIC RF340R 6GT2801-2AB10
Siemens SIMATIC RF350R 6GT2801-4AB10
Rittal SK3240.100
PILZ PSSu E F 2DOR 8-T
Siemens SIMATIC NET Scalance 6GK5 206-1BC00-2AF2
PILZ PSSu E F 2DOR 8
PILZ PSSu E F 4DO 0.5
Beckhoff ELM3004-0000
Nordson EFD LLC 7015340
Pilz 680003
Beckhoff ELM3004-0000
PILZ PSSu E F 2DOR 8-T
Rexroth Bosch IndraControl CML40.2-NP-330-?NA-NNNN-NW
Nordson EFD LLC 7015340
Rexroth Bosch IndraControl CML40.2-NP-330-?NA-NNNN-NW
Pilz PNOZ mi1p
Siemens Simatic S7 6ES7 158-0AD01-0xA0
Rexroth Bosch VAC30.2N-NN VAC302NNN R911171054-GC1
Siemens Simatic S7 6ES7 132-4HB50-0AB0
PILZ PSSu BP-C 2/16C 312631
Siemens Simatic S7 6ES7 141-4BF00-0AB0
Kollmorgen PROFIBUS DP DE-106712 A.F.051.5/01
Block PVFB 24/24-32
Siemens 6ES5240-1AA11
Siemens SIMATIC S5 6ES5240-1AA12
Siemens 6EP1534-1SL01
Intorq 14.105.20.03 141052003 00480969
Intorq 14.105.20.03 141052003 00480969
Baumer electric IFRM 06X9503
Kral BEM 4U
Phoenix Contact QUINT-PS/24VDC/?24DC/5
Kriwan INT69 13A 460
Block PVSE 230/24-10
Danaher Motion Servostar S30301-NA
Festo 8715 DFO-25-500
Huch 5E 780 SE 90 RB3
Siemens Simatic S7 6ES7 321-1BP00-0AA0
Danaher Motion Servostar S30661-NA
Hydromec P045FB03C0-QV6
Hydromec P030FB04C0-AB3
Kollmorgen Servostar 346 S30601-NA-ARM9
Lenze P030FB06C0OB3
Lenze PFS50C07-ESTN-P?H4
Eaton AZ-3-C125 A3C125
Eaton FAZ-B10/1 + FAZ-XHIN11
Kollmorgen Sevorstar 303 S30361-NA-ARM9
Kl?ckner Moeller/Eaton FAZ-B10/3
SEW-EURODRIVE KH47B/R DT90L4/TF/EV1S
Kollmorgen S70302-NANANA
Kl?ckner Moeller FAZ-C4/2 + FAZ-XHIN11
Kl?ckner Moeller FAZ-B5/1
Kollmorgen S72402-NANANA
Moeller PKZM0-1-SC + NHI-E-10-PKZ0-C
Kl?ckner Moelller AZ-3-C125
Siemens 6GK1500-0FC00
SEW-EURODRIVE EDRE100M4/FF/2G?D/KCC/TF/AL
Kollmorgen S70602-PBNANA
SEW-EURODRIVE R57 DRE100LC4
Kollmorgen S70362-NANANA
SEW-EURODRIVE KA37 DT80K4/MM05/BW1
SEW-EURODRIVE EDRS71S4/FG/2GD?/KCC/TF/AL
Kollmorgen S70602-NANANA
Kollmorgen S70302-PBNANA
Kollmorgen S700 S70302-PBNANA
Kollmorgen S70302-PBNANA
Kollmorgen S700 S70302-PBNAS2
Schleich GLP2-i
Siemens SIMATIC S5 6ES5775-3AA21
Siemens Simatic S5 6ES5 312-5CA21