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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。
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。
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。
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７４ＬＳ１６４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１２
００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓ、９６００ｂｐｓ等可选。外扩一片６２６４ＲＡ
Ｍ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。ＰＣ机外接台湾研华公
司的ＡＤＡＭ４５２０实现ＲＳ２３２／ＲＳ４８５的转换。
Taiyo asc-32-4z4cGe Fanuc ic697cpu781jeDr.Ing.klaschka Oas /l-p31v-II /2kDanfoss 018f6192 Bosch 0 820 023 040 Barksdale xtk-100-g1-s1-1 Sperry vickers v2230 5 5 1aa.20 s214Allen-bradley 802r-hc Krc Gnio-Ia 821451Musasino M - 7853C Damcos sa-g01-a3x-g-d2-31es?l/Wasser Temperatursensor Hohe Pr?zision 91321025Omron my4z2164014-02 Rev 06Siemens Simatic s7-200 6es7 288 1st20-0aa0Apollo 55000-121 Schroeder lft-134-2 Siemens 6se7090-0xx84-2fk0 Omron g3a-220b-us Widia GTD 11804 7320 Siemens a1-116-100-525 Hagglunds denison r4v03-563-30-a1 P-net pd3240 Siemens 7mf1000-4aa22-1ba1Daniel 1478-1p ABB 6639001a6Baldor dc00005a-02 Caterpillar 7w-2743-3 Telemecanique re7tl11bu Kepner 406d-18 Vegasel 441b Egmtc 1mrk001128-baDanfoss Mbs 5100-2311-2db04 Yaskawa electric u84-224Moeller X Pol pknm-13 /1n/C/003-dwTraco Power Vs.060-124Limit Switch Box Apl 310Hutchinson Stop-Choc sca19515-01Terasaki erc-232 K/751/115-002a Siemens 3th4022-0a Stromag 48 bm-292 Abb Laufwerke di86-32 Phillips Erd?l 30261-0-2000000 Liebherr 3334485008 Tamagawa n23-90txt L&t sr18g Littelfuse Flsr 250 Klasse rk5Menge Ingersoll rand k6u-940 Bosch Rexroth p57620-14 TELEMECANIQUE LC1 D3210 Parker pxb-b3111bd2Abb usart86-8ch Potter & brumfield csj-38-70010 Itt Neo-Dyn 130p11c3Schaffner FN 3025hp-50-72 Siemens 6dd1640-0ac0 Magnetic Contactor pak-25u Scaling Stecker 949a9211-13cVickers DG4V 3 2N H M U1 D6 60 EN38 Pepperl+Fuchs K-Serie khd3-isd/ExSor Control 15r3-k2-m5-pp Terasaki emw-1111 Mpu Speicher mit Dmac Modul K / 831/6-001aASCO QL10A1 Mtl5531-11lu Fonray 4v210-08h Dc Motor 94.11.19 Omron c200h-0c224Ir130a Menge Redington 722-0004 Telemecanique Xkb z785883Fabricant Hydro Ball p6314ir1502.2Arrow Hart Mtu 40220 Saginomiya sev-603bxf IDEC hw1b-m1f10-r Fujikura ct-04 SIEMENS 7MF1101 1AA11 1BB1 Saginomiya dns-d306 Terasaki Emw 1411 Parallel Eingang I/F Modul K / 833/19-001aGossen muller eqb48 Siemens 3rt1035-1ag10 Schütz 3zx1012-0rt03-1aa1Parker rah101s30 Burkert 00122814 Mitsubishi th-n12tp Japan Servo ewa-15n-p-1/30Crouzet mas5 88 826 014 6014 C 2.0 Fkm Ms Magnetventil 00184979