专利名称：双路转频信号装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双路转频信号装置。本装置主要用于水电站、火电厂、电力系统等需测量频率和电机转速的场所，可显示机组频率和转速，转速信号接点输出可用于机组控制和保护。
背景技术：
目前在电力系统中有广泛应用的模拟式转速信号装置、单片机转速信号装置。基于PLC的转速信号装置有研究，但采用西门子PLC、双路频率信号测量、带液晶显示、额定转速及输出接点可设置的应用较少。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种双路转频信号装置，该装置具有可靠性高特点。为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是双路转频信号装置，其特征在于它由交流电压信号整形电路、时钟信号发生电路、西门子PLC可编程控制器、液晶触摸显示屏、扩展中间继电器、24V直流稳压电源组成；交流电压信号整形电路的输入端接来至电压互感器的交流电压信号，交流电压信号整形电路的输出端与西门子PLC可编程控制器的第一高速计速口相连，西门子PLC可编程控制器3的第二高速计数口和IM 口接齿盘光电信号；时钟信号发生电路的输出端与西门子PLC可编程控制器的10.0 口相连；液晶触摸显示屏的输入端口与西门子PLC可编程控制器的显示输出端口相连；西门子PLC可编程控制器的IL 口、2L 口、3L 口分别接24V直流稳压电源的正极相连，西门子PLC可编程控制器的 N 口、L 口分别接交流电源相连；扩展中间继电器由第一继电器、第二继电器、第三继电器、 第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器组成，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器的一端分别一一对应接西门子PLC可编程控制器的Q0. 0端口、Q0. 1端口、Q0. 2端口、Q0. 3端口、 Q0. 4端口、Q0. 5端口、Q0. 6端口、Q0. 7端口，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器的另一端分别与24V直流稳压电源的负极相连。本实用新型的有益效果是本装置核心采用PLC可编程控制器、PLC内部高速计数器测频、双路测频容错，具有可靠性高特点。装置采用液晶触摸显示、额定转速可根据需要设定、频率接点信号可根据需要设定，应用直观方便。
图1是本实用新型的结构示意图。图中1-交流电压信号整形电路，2-时钟信号发生电路，3-西门子PLC可编程控制器，4-液晶触摸显示屏，5-扩展中间继电器，6-24V直流稳压电源。
具体实施方式
如图1所示，双路转频信号装置，它由交流电压信号整形电路1、时钟信号发生电路2、西门子PLC可编程控制器(或称西门子可编程控制器)3、液晶触摸显示屏4、扩展中间继电器5、24V直流稳压电源6组成；交流电压信号整形电路1的输入端接来至电压互感器的交流电压信号，交流电压信号整形电路1的输出端(输出电压互感器调理信号)与西门子PLC可编程控制器(型号CPU2M4)3的第一高速计速口 10. 1相连，西门子PLC可编程控制器3的第二高速计数口 10. 2和IM 口接齿盘光电信号；时钟信号发生电路2的输出端(输出时钟信号)与西门子PLC可编程控制器3的10. 0 口相连；液晶触摸显示屏4的输入端口与西门子PLC可编程控制器3的显示输出端口(P 口 RTO 3、P 口 RTO 8)相连；西门子PLC 可编程控制器3的IL 口、2L 口、3L 口分别接24V直流稳压电源6的正极相连，西门子PLC可编程控制器3的N 口、L 口分别接交流电源(即供电电源)相连；扩展中间继电器5由第一继电器(KCl)、第二继电器(KC2)、第三继电器(KC3)、第四继电器(KC4)、第五继电器(KC5)、 第六继电器(KC6)、第七继电器(KC7)、第八继电器(KC8)组成，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器的一端分别一一对应接西门子PLC可编程控制器3的Q0. 0端口、Q0. 1端口、Q0. 2端口、Q0. 3端口、Q0. 4端口、Q0. 5端口、Q0. 6端口、Q0. 7端口，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器的另一端分别与24V直流稳压电源6的负极相连。装置工作原理所述的交流电压信号整形电路1包括TIl测频隔离变压器、第三电阻R3、第二电容C2滤波、第一二级管D1、第二二级管D2、第四电阻R4、第五电阻R5、芯片 TO(LM358)、芯片TO(74HC04)、芯片U7 0O24)组成；由电压互感器来的交流电压信号经TIl 测频隔离变压器，第三电阻R3限流，第三电阻R3、第二电容C2滤波，第一二级管D1、第二二级管D2限幅，U5、TO整形，U7分频，经过整形后的方波信号送入可编程的高速计数口 10. 1， 第四电阻R4、第五电阻R5分压信号反馈至TO比较端用于抗低幅干扰信号。时钟信号发生电路由晶振CR1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容Cl、第一电容C2、反相器U1、分频器U2 等组成，其产生的时钟信号输入可编程的高速计速口 10. 1作为转速频率信号的基准；齿盘光电信号送入可编程的高速计数口 10.2。在可编程测频中断服务程序里，当输入信号的上跳沿到来时，高速计数口产生中断，读取高速计数器现有值。同一通道相邻两次事件(即相邻两次上跳沿)之差值，就记录了信号周期。因转速频率与周期有一定的运算关系，故在程序中通过标度运算即得到相应的转速频率值。Δ N = N2-N1F = C/Δ N。C-常数，根据基准频率及分频倍数计算得出。双路转频信号装置的功能1、PT测频、齿盘测频。2、转速信号接点输出:8路。出厂设定小于4路<35% (17. 5ΗΖ)、< 40% (20ΗΖ)、 <45% (22. 5ΗΖ) 50% (25ΗΖ)；大于 4 路>95% (47. 5ΗΖ), > 98% (49ΗΖ), > 120% (60ΗΖ)、> 140% (70ΗΖ)。3、设置每点输出值设定，额定转速设定。[0017]4、显示PT机组频率、PT机组转速、齿盘机组频率、齿盘机组转速输入开关量状态、输出开关量状态。5、通讯M0DBUS通讯协议，通讯单元PT频率、齿盘频率、每点设定值、额定转速值、输入开关量状态、输出开关量状态。6、模拟量输出4 20mA对应0 100HZ。
权利要求1.双路转频信号装置，其特征在于它由交流电压信号整形电路、时钟信号发生电路、西门子PLC可编程控制器、液晶触摸显示屏、扩展中间继电器、24V直流稳压电源组成；交流电压信号整形电路的输入端接来至电压互感器的交流电压信号，交流电压信号整形电路的输出端与西门子PLC可编程控制器的第一高速计速口相连，西门子PLC可编程控制器3的第二高速计数口和IM 口接齿盘光电信号；时钟信号发生电路的输出端与西门子PLC可编程控制器的10.0 口相连；液晶触摸显示屏的输入端口与西门子PLC可编程控制器的显示输出端口相连；西门子PLC可编程控制器的IL 口、2L 口、3L 口分别接24V直流稳压电源的正极相连，西门子PLC可编程控制器的N 口、L 口分别接交流电源相连；扩展中间继电器由第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器组成，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器的一端分别一一对应接西门子PLC可编程控制器的Q0. 0端口、Q0. 1 端口、Q0. 2 端口、Q0. 3 端口、Q0. 4 端口、Q0. 5 端口、Q0. 6 端口、Q0. 7 端口，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器的另一端分别与24V直流稳压电源的负极相连。
专利摘要本实用新型涉及一种双路转频信号装置。本装置主要用于水电站、火电厂、电力系统等需测量频率和电机转速的场所。双路转频信号装置，其特征在于它由交流电压信号整形电路、时钟信号发生电路、西门子PLC可编程控制器、液晶触摸显示屏、扩展中间继电器、24V直流稳压电源组成；交流电压信号整形电路的输出端与西门子PLC可编程控制器的第一高速计速口相连，西门子PLC可编程控制器3的第二高速计数口和1M口接齿盘光电信号；时钟信号发生电路的输出端与西门子PLC可编程控制器的I0.0口相连；液晶触摸显示屏的输入端口与西门子PLC可编程控制器的显示输出端口相连。该装置具有可靠性高特点。
文档编号G01P3/44GK202182902SQ20112025365
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者屈波, 李华, 沈莉, 胡兆荣, 胡皓, 范葵 申请人:湖北宜昌东山电力股份有限公司
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