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1、 LTW6200 型励磁系统 用户手册（第三版）广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司 2 0 0 3 年 3 月L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 1 目 录 第一章 概述 一、适用范围 二、主要特点 三、主要功能 四、主要技术指标 第二章 系统组成 一、概述 二、励磁调节器 三、功率整流柜 四、灭磁及过压保护 五、起励回路 六、电源系统 七、与监控系统的接口 第三章 软件系统 一、概述 二、励磁调节控制程序 三、软件移相特性 四、软件限制功能 第四章 系统组成 一、调节柜 二、功率整流柜 三、灭磁柜 四、切换柜（可选配）第五章 维护及故障处理 一、概述 二、装置的维护
2、 三、故障处理 L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 2 第六章 调试规程 一、操作、信号及保护回路检查 二、起励控制回路试验 三、开环试验 四、空载闭环试验 五、负责闭环试验 六、大电流试验 七、灭磁回路试验 八、通讯试验 第七章 安装指南 一、概述 二、柜体的安装 三、电气接线 四、密封 五、结束工作 六、检查 七、特别说明 八、油漆损坏的修复 第八章 电气制动（选用）一、概述 二、电气制动的原理 三、电气制动的主回路接线 四、电气制动的工作流程 五、整流器输出电流的控制 L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 3 第一章 概述 一适用范围 1用途 LTW6200 型励磁
3、系统可用于不同容量机组、不同励磁方式的励磁调节。适用于从几千千瓦到 50 万千瓦不同类型同步发电机的励磁系统，包括：汽轮发电机组 水轮发电机组 燃汽轮机组 适用于以下各种励磁方式：自并激励磁系统 它励式静止励磁系统 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 无刷励磁系统 2使用环境 21 海拔高度不超过 2000 米。22 周围空气温度最高+40,最低-10。23 空气相对湿度,最湿月的月平均最大相对湿度为 90%,同时该月的月平均最低温度为+25。24 无爆炸危险及干净的环境中。空气中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃，以及在无较大振动或颠簸的地方。25 特殊要求由我方与用户协商确定。二
4、主要特点 1独立的微机/微机/模拟三通道 LTW6200 型调节器 LTW6200 型励磁调节器由两个自动电压调节通道（A、B）和一个手动调节通道（C）组成。见图 11 所示。这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。调节通道以主从热备用方式工作，其中一个自动电压调节通道作为主通道，另一个自动电压调节通道作为第一备用通道，手动调节通道作为第二备用通道。备用通道自动跟踪运行通道。调节器具有自诊断功能，通道之间既可自动切换也可手动切换。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 4 A 套调节器B 套调节器C 套调节器测量元件操作元件电源系统ABUSKBUS 图 11 调节器组成方框图 LT
5、W6200 型励磁调节器具备励磁标准所要求的全部功能，各项性能指标均达到或优于标准要求。它可应用于不同励磁方式下的励磁系统，适用于各种容量的发电机组。2原装进口工业控制计算机 自动电压调节通道的控制核心采用美国 PROLOG公司制造的基于 STD 总线的工业控制计算机，其软件操作系统与 IBM-PC/XT 或 IBM-PC/AT 型计算机完全兼容。PROLOG公司是 STD 总线的发明者，该公司所生产的 STD 总线产品，可在-25+70、全封闭的环境下正常工作，无需散热风扇;具有很强的抗冲击能力和抗振动能力;平均无故障时间高达 20000 小时。3良好的软件兼容性 励磁调节器的软件在BIOS
6、级与IBMPC 系列微机兼容，软件支撑环境为MSDOS操作系统。软件上的完全兼容给开发和调试带来极大的方便，在 PC 系列微机上运行的软件不经任何更改就可移植到调节器中。4精减的硬件结构 在国内外同类型励磁调节器中，LTW6200 型励磁调节器硬件最为简炼，它几乎将所有的功能软件化。5人机界面优良、操作简单 LTW6200 型励磁调节器设计了近方、远方两套操作方式，无论是在现场还是在中控室，均能实现对励磁系统的全方位控制。LTW6200 型励磁调节器实现了开机后自动起励、停机后自动逆变灭磁，并且在停机后自动返回空载状态。这为实现电站“少人值班、无人值守”创造了良好的条件。在 LTW6200 型
7、励磁调节器中引入了智能操作屏，该操作屏是带触摸功能的液晶显示L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 5 器，实现了机组运行状态、运行参数的智能显示，实现了智能操作、故障记录和故障追忆等功能。6调试、维护方便 专门为 LTW6200 型励磁调节器设计开发了配套的调试软件，既有 DOS 版本，也有WINDOWS 版本。调试软件具有全汉化的功能菜单、优良的人机界面、简单的操作方式以及完善的调试功能。通过调试软件实现了对 LTW6200 型励磁调节器的全方位监测，极大的方便了调试和维护工作。7与计算机监控系统的联接灵活、可靠 LTW6200 型励磁调节器既可通过常规继电操作方式与计算机监控系统
8、联接，也可通过串行通讯方式与计算机监控系统联接，还可通过现场总线以组网方式跟计算机监控系统联接。联接方式灵活多样，通讯规约简单实用。8模块化程序设计 可以根据用户不同的要求将各种软件功能模块灵活连接。9丰富的 I/O 资源 支持所有符合 STD 标准的 I/O 板，可以随意扩展。10支持标准键盘和显示器 11硬件看门狗。在软件“跑飞”或“死机”时，不仅能自动切换到备用通道运行，而且能自动复位，重新启动软件运行。12独特的双总线结构。图 12 双总线结构示意图 双总线结构内部总线（STD总线）外部总线模拟量总线（ABUS）开关量总线（KBUS）L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 6
9、LTW6200 型励磁调节器以双总线为框架，将所有的硬件都挂靠在双总线上。通过内部总线，CPU 板、开关量输入板、开关量输出板、A/D 转换板组成一个独立的工业控制计算机。通过外部总线，调节器采集外界开关量信号和模拟量信号，并输出相应的开关量信号和模拟量信号到外部总线。外部总线是调节通道之间、调节器与信号回路、操作回路之间交换信息的桥梁。外部总线使励磁系统接线从复杂、无序变为简单、有序。外部总线是我所专门为多通道励磁调节器开发设计的一套总线结构，外部总线既可连接微机励磁调节器也可连接模拟励磁调节器，使得励磁调节器之间的组合变得轻而易举。用户可选用两套励磁调节器组成双通道励磁系统，也可选用叁套励
10、磁调节器组成叁通道励磁系统，也可选用微机励磁调节器和模拟励磁调节器组成混合式励磁系统。不同的组合方式无需更改任何接线。13独立的智能型故障检测系统。研制出以单片机为核心的智能型故障检测系统，它独立于调节器。用于调节器的电源故障、脉冲故障、软硬件故障、P T 断相等故障的检测，当检测到以上故障时，它发出通道切换指令。这种智能型故障检测系统从根本上防止了漏发、误发故障信号，充分保证了故障时通道间的顺利切换和励磁系统的正常运行。14低功耗。LTW6200 型励磁调节器的功耗仅为 50W。15高可靠性。关键的部件CPU 板和 STD 总线机笼由美国 PROLOG公司（STD 总线由该公司发明）提供，其
11、它元器件采用国内外优质产品，经过严格的老化试验筛选；励磁系统自身采集电源和直流电对操作及控制系统并列供电，保证了电源的可靠性；软件的容错设计、硬件“看门狗”功能、精炼的硬件结构以及全新的故障检测方式均保证了励磁系统的可靠运行。三主要功能 1、按发电机机端电压偏差进行 PID 调节的自动励磁调节功能；2、过励反时限限制；3、长期运行时 1.1 倍额定励磁电流限制；4、硬件实现直流侧短路过电流保护；5、按功率圆曲线规律的欠励限制；6、空载 V/f限制；7、软件调差和调差率大小给定；L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 7 8、软件实现发电机电压的数字给定，无触点、无磨损；通过软件控制给定
12、改变速度；9、软件移相触发控制；10、自动测量及计算发电机各种运行参数,并通过串行口输出,供上位机或电站监控系统使用；通过串行通讯，还可将上位机的文件传送到微机励磁调节器；11、利用单片机实现故障检测和通道自动切换；12、无超调软启动功能；13、通道间自动跟踪功能；14、调节器具有自启停功能；15、正常停机时自动逆变灭磁；16、电力系统稳定器功能（选用）；17、恒无功/恒功率因数调节功能（选用）；四主要技术指标 1、励磁电压响应时间：上升不大于 0.08 秒，下降不大于 0.15 秒。2、发电机静态调压精度优于 0.5%。3、在发电机空载时，频率变化 1%时,发电机电压变化不大于额定值的 0.
13、25%;4、调节器的动态性能:a、零起升压超调不大于 10%,调节时间不大于 5 秒,振荡次数不大于 3 次;b、10%阶跃响应超调量不大于阶跃量的 50%,调节时间不大于 5 秒,振荡次数不大于 3 次;c、额定功率因数时，突甩额定负荷，电压超调不大于 15%,调节时间不超过 5 秒,振荡次数不大于 3 次。5、调节范围：从发电机残压到大于 110%发电机额定电压。6、调节速率：每秒 0.3%1%发电机额定电压。7、调差系数整定范围为 015%，按 1%的档距分档，共 16 档；准确的软件计算保证了调差优良的线性度。8、励磁系统的延迟时间小于 0.03 秒。9、励磁系统对电源的要求：交流电源
14、的电压偏差范围为额定值的15%15%，频率偏差范围为3HZ+2HZ。直流电源的电压偏差范围为额定值的20%10%。10、在约为空载励磁电流 10%的起励电流下能可靠起励，当残压满足自激条件时，也可残压起励。11、励磁调节器耐压、温升均满足标准的要求。12、所有变送器的准确度等级不低于 0.5 级。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 8 第二章 系统组成 一、概述 1 系统框图 LTW6200 型静态励磁系统由励磁调节器、功率整流器、灭磁回路、整流变压器及测量用电压互感器、电流互感器组成，如下图所示。励磁系统原理框图 2 工作原理 LTW6200 型励磁系统的励磁电源的获取分为两种方
15、式，一种取自发电机机端，此类方式称为自并励方式，如上图所示；另一种方式为从电网侧直接获取励磁电源，此类方式称为它励方式。励磁电源经过整流变压器降压、全控整流桥功率单元整流后输出，向同步电机磁场绕组提供直流励磁电流，励磁调节器根据输入信号和调节准则输出触发脉冲来控制励磁功率单元的输出电压，以控制励磁电流，满足同步电机和电力系统运行的要求。一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F 超值时，也起相应的限制作用。恒压自动调节的效果，在发电机并上电网后，当系统电压不变时表现为发电机无功功率的调节；如果给定不变，系统电压的变化时，机端输出无功功率的也会随之变化，系统电压升高，
16、输出无功会减少甚至进相，反之，则输出无功增加。同时励磁系统也具有恒励磁电流调节的手动单元，可以满足发电机的短路特性试验等要求。励磁系统作为发电机的重要部分，是进行电压和无功功率控制的重要组成部分，提高励磁系统性能是改善和提高发电机和电力系统稳定性的主要手段之一。励磁控制系统的主要任务就是根据发电机的运行条件，自动调节励磁控制电压，维持发电机端电压和机组间的合理的无功分配，保证系统的电压质量；而与此同时，励磁系统的各种保护、限制功能如欠励限制、过励限制等是提高发电机组安全稳定运行的重要功能；另外，合适的励磁控制，也是保证电力系统安全，提高电力系统运行的稳定性，改善电力系统运行条件的重要手段之一。
17、L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 9 二励磁调节器 1 配置 励磁调节器为微机/微机/模拟三通道型，包括两个数字式自动通道（A、B）和一个模拟式手动通道（C），三个通道通过两条外部总线联结。这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。如图 2-1 所示。三个调节通道及测量元件、操作元件、电源等装于一个调节柜内。测量元件包括中间变压器、中间变流器、电流/电压变换器等；操作元件包括操作开关、继电器、可编程控制器等；电源包括自用电源变压器、开关电源等。A 套调节器B 套调节器C 套调节器测量元件操作元件电源系统ABUSKBUS 图 2-1 调节通道配置图 2、基本工作原理 三通道以主从
18、方式工作，正常方式为 A 通道工作，B 通道及 C 通道自动跟踪 A 通道。可选择 B 通道或 C 通道作为备用通道。当 A 通道出现故障时，自动切换到备用通道运行。同样，当 B 通道投入运行后出现故障，自动切换到 C 通道运行。A、B 通道可相互跟踪，C 通道总是自动跟踪当前运行通道。在正常运行工况下,调节器按发电机电压偏差或按励磁电流偏差进行调节,通过输出脉冲的相位变化，控制可控整流桥输出的励磁电压,以保持发电机端电压或励磁电流恒定。当系统出现异常情况时，相应的励磁限制功能将起作用,使发电机运行在一个安全的范围。若调节器本身出现故障,通过硬件“看门狗”和单片机的故障检测,自动切至备用通道运
19、行。调节通道之间的信息交换以及各种开关量、模拟量的输入输出均通过开关量总线和模拟量总线实现。3 总线 独特的双总线结构是 LTW6200 型励磁调节器的重要特征，如图 2-2 所示。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 10 图 2-2 双总线结构示意图 LTW6200 型励磁调节器以双总线为框架，将所有的硬件都挂靠在双总线上。通过内部总线，CPU 板、开关量输入板、开关量输出板、A/D 转换板组成一个独立的工业控制计算机。通过外部总线，调节器采集外界开关量信号和模拟量信号，并输出相应的开关量信号和模拟量信号到外部总线。外部总线是调节通道之间、调节器与信号回路、操作回路之间交换信息的
20、桥梁。外部总线使励磁系统接线从复杂、无序变为简单、有序。外部总线是我所专门为多通道励磁调节器开发设计的一套总线结构，外部总线既可连接微机励磁调节器也可连接模拟励磁调节器，使得励磁调节器之间的组合变得轻而易举。用户可选用两套励磁调节器组成双通道励磁系统，也可选用叁套励磁调节器组成叁通道励磁系统，也可选用微机励磁调节器和模拟励磁调节器组成混合式励磁系统。不同的组合方式无需更改任何接线。31 STD 总线 STD 总线是由美国 PROLOG公司和 MOSTEK 公司共同设计开发的一种工业控制总线。它以小尺寸的模板结合大规模集成电路技术，建立了一种以功能模板的方法来进行面向控制的系统设计。STD 总线
21、是专为工业控制系统而设计的，它能适应恶劣的工业环境，对温度的变化、对现场的强电磁场干扰有很强的适应性。相对于其它总线而言，STD 总线最适合于应用在微机励磁系统中。STD 总线引脚的编排和引出见表 21，信号流向均以 CPU 为参考点（若无特殊说明，本手册中所有的信号流向均以 CPU 为参考点）。双总线结构内部总线（STD总线）外部总线模拟量总线（ABUS）开关量总线（KBUS）L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 11 表 21 STD 总线引脚编排图 元件面 焊接面 插脚 信号名称 信号 流向 说明 插脚 信号名称 信号 流向 说明 逻辑 电源 1 3 5+5V GND VBAT
22、 入 入 入 逻辑电源 逻辑地 电池电源 2 4 6+5V GND VBB 入 入 入 逻辑电源 逻辑地 逻辑偏压 数 据 总 线 7 9 11 13 D3/A19 D2/A18 D1/A17 D0/A16 入/出 入/出 入/出 入/出 数据总线&地址扩展 8 10 12 14 D7/A23 D6/A22 D5/A21 D4/A20 入/出 入/出 入/出 入/出 数据总线&地址扩展 地 址 总 线 15 17 19 21 23 25 27 29 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 出 出 出 出 出 出 出 出 地 址 总 线 16 18 20 22 24 26 28 30 A
23、15/D15 A14/D14 A13/D13 A12/D12 A11/D11 A10/D10 A09/D09 A08/D08 出 出 出 出 出 出 出 出 地址总线&数据总线扩展 控制 总 线 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 WR*IORQ*IOEXP REFRE*STATUS1BUSAK*INTAK*WAITRQ SYSRES*CLOCK*PCO 出 出 入/出 出 出 出 出 出 出 出 出 写存储器 I/O 地址 选择 I/O 扩展 刷新定时 CPU 状态 总线响应 中断响应 等待请求 系统复位 时钟 优先级链输出 32 34 36 38 40 42
24、44 46 48 50 52 RD*MEMRQ MEMEX MCSYNC STATUS BUSRQ*INTRQ*NMIRQ*PBRESET CNTRL*PCI 出 出 入/出 出 出 入 入 入 入 入 入 读存储器 存储器 地址选择 存储器 扩展 机器周期同步 CPU 状态 总线请求 中断请求 非屏中断 按钮复位 辅助定时 优先级链输入 辅助 电源 53 55 AUXGND AUX+V 入 入 辅助地+12VDC 54 56 AUXGND AUXV 入 入 辅助地 12DC L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 12 32 开关量总线 1）开关量总线定义 开关量总线由 37 针 D
25、 型凹插座和 37 线扁电缆组成，插座固定安装在调节器抽屉后面。开关量总线扁电缆引线定义见表 22。除电源外，其它信号均为低电平有效。表 22 开关量总线定义 功能说明 回路号 扁线序号 回路号 功能说明 DC24V正极 R601 1 2 R601 DC24V正极 油开关合 R652 3 4 R693 线路充电 停机令 R653 5 6 R651 开机令 PSS 投入 R692 7 8 Y13 限制强励 恒无功调节 R694 9 10 B04 起励时限 R629 11 12 B.K06 B 通道故障 A 通道故障 A.K06 13 14 R691 电压跟踪投入 A/B 套切换 R621 15
26、16 R623 A/B 套切换 B/C 套切换 R622 17 18 R624 B/C 套切换 NC 19 20 R662 B 套运行 A 套控制信号 UK1 21 22 UK2 B 套控制信号 C 套运行 R664 23 24 R660 A 套运行 A 套增励磁 R607 25 26 R613 B 套增励磁 A 套减励磁 R611 27 28 R617 B 套减励磁 C 套增励磁 R618 29 30 R620 C 套减励磁 DC24V正极 R601 31 32 R601 DC24V正极 DC24V负极 R602 33 34 R602 DC24V负极 DC24V负极 R602 35 36 R
27、602 DC24V负极 NC 37 2）开关量总线端子板 开关量总线端子板为 A08 模块，它将调节器所需要的开关量控制逻辑通过继电器接点转换成 40 线双列直插型开关量总线插座。33 模拟量总线 1）模拟量总线定义 模拟量总线由 25 针 D 型凹插座和 25 线扁电缆组成，插座固定安装在调节器抽屉后面。模拟量总线扁电缆引线定义见表 23。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 13 表 23 模拟量总线定义 功能说明 回路号 扁线序号 回路号 功能说明 同步电压（1）A1 1 2 A2 同步电压（2）同步电压（1）B1 3 4 B2 同步电压（2）同步电压（1）C1 5 6 C2
28、同步电压（2）有功功率（1）WAT1 7 8 WAT2 有功功率（2）无功功率（1）VAR1 9 10 VAR2 无功功率（2）发电机电流（1）IG1 11 12 IG2 发电机电流（2）机端电压（1）UG1 13 14 UG2 机端电压（2）系统电压 US 15 16 IL 励磁电流 建压 40%R632 17 18 R631 建压 10%19 20 +12V电源正极+12 21 22+12+12V电源正极+12V电源负极 GND 23 24 GND+12V电源负极 信号公共地 GND 25 26 GND 信号公共地 2）模拟量总线适配器 模拟量总线从测量变送板引出，测量变送板用一个工程塑料
29、外壳封装，称为模拟量总线适配器，它完成以下功能：双边接线端子，连接各种被测信号；通过印刷线路板将被测信号转换成按双列插脚定义的模拟量总线信号；一路电流继电器，用于转子短路过流保护；二路电压继电器，其中一路按 10%发电机额定电压整定，另一路按 40%发电机额定电压整定，用于闭锁调节器及励磁系统的有关信号。适配器双边端子排的定义见表 2 一 4 所示。表 2 一 4 适配器双边端子排定义 端子号 回路号 功能说明 端子号 回路号 功能说明 1 Ua2 第二组测量电压 21 Ua3 系统测量电压 2 Ub2 第二组测量电压 22 Ub3 系统测量电压 3 Uc2 第二组测量电压 23 Uc3 系统
30、测量电压 4 Ua1 第一组测量电压 24 ILA 励磁电流测量 5 Ub1 第一组测量电压 25 ILB 励磁电流测量 6 Uc1 第一组测量电压 26 ILC 励磁电流测量 7 A2 第二组同步电压 27 WAT2 第二组有功功率 L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 14 端子号 回路号 功能说明 端子号 回路号 功能说明 8 B2 第二组同步电压 28 WAT2 第二组有功功率 9 C2 第二组同步电压 29 VAR 第二组无功功率 10 GND 信号地 30 VAR2 第二组无功功率 11 A1 第一组同步电压 31 IG2 第二组发电机电流 12 B1 第一组同步电压 3
31、2 IG2 第二组发电机电流 13 C1 第一组同步电压 33 NC 14 GND 信号地 34 R631 10%电压继电器输出 15 WAT1第一组有功功率 35 R632 40%电压继电器输出 16 WAT1第一组有功功率 36 R639 过励保护输出 17 VAR1 第一组无功功率 37 GND 24V电源负极 18 VAR1 第一组无功功率 38 GND 24V电源负极 19 IG1 第一组发电机电流 39 24L 24V电源正极 20 IG1 第一组发电机电流 40 24L 24V电源正负极 4 数字通道之 C P U板 4.1 S T D 7 8 3 1 1 6 位 C P U 板
32、 1).性能 S T D 7 8 3 1 C P U 板是由美国 P R O L O G 公司制造的一种 1 6 位工业控制计算机主机板，其主要性能指标如下：CPU：NEC 公司生产的 V20 CMOS 型 CPU，该 CPU 与 INTEL 公司生产的 8OC88 兼容，但 V20 CMOS 型 CPU 的指令系统更丰富，指令执行速度更快；CPU 工作频率 9.5454MHz.；128KB 静态 SRAM，读写速度较一般 RAM 快得多；128KB ROM；384KB 系统存贮器（电子盘）；BIOS 与 PC 系列微机兼容；自带两个 RS232C 串行口；由可编程定时芯片 82C54（它是
33、8253 的更新产品）提供三个独立的 16 位二进制计数器/定时器；提供 9 级可编程中断控制，可扩展到 256 级；输入/输出接口可扩展到 1K 字节；CPU 板平均无故障时间为 20000 小时。2).设置 板上跳线开关位置见表 25。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 15 表 25 跳线开关位置 代号 连接 移开 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 12 12 12，34，56 23，45，67 12 12，34，56 12 34 12，34 12 3).接口定义 a).中断信号连接器插脚分配（J2）表 26 中断信号连接器插脚分配 信号名称 信号流向 插
34、脚 信号流向 信号名称 GND GND GND GND GND 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10 IN IN IN IN IN IR1 IR2 IR3 IR5 IR7 b).串行口连接器 RS-232C 引脚分配（J3）表 27 串行口连接器引脚分配 信号流向 信号名称 插脚 信号名称 信号流向 IN IN OUT OUT IN IN OUT OUT DCD1 RXD1 TXD1 DTR1 GND DCD2 RXD2 TXD2 DTR2 GND 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 DSR1 RTS1 CTS1 RI1 G
35、ND DSR2 RTS2 CTS2 RI2 GND IN OUT IN IN IN OUT IN IN 4.2 S T D 7 8 7 1 3 2 位 C P U 板 1).性能 L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 16 S T D 7 8 7 1 C P U 板是由美国 P R O L O G 公司制造的一种 3 2 位单板型工业控制计算机，其主要性能指标如下：80386SX微处理器，工作频率 25MHz；两个中断控制器；两个 DMA 控制器；自带计数器/定时器；自带并行口和键盘接口；512KB 或 2MB FLASH；BIOS 与 PC 系列微机兼容；48 路数字 I/O；实时
36、时钟；带 SBX 接口用于扩展 I/O；支持扩展内存；自带三个 RS232C 串行口，其中 COM1、COM2 还可设成 RS485 电气规范；CPU 板平均无故障时间为 20000 小时。2).设置 板上跳线开关位置见表 2 8。表 28 跳线开关位置 跳线开关 设置 含 义 W1 2-3 短接 使用电池对 CMOS 及静态 RAM 供电 1-2 短接 IRQ11 信号取自 SBX 接口的 SINT0 W2 2-3 短接 IRQ11 信号取自 J5：4 1-2 短接 IRQ7 信号取自板上 IRQ15 W8 2-3 短接 IRQ7 信号取自 J5：10 W3 空 W9 1-2 短接 静态 R
37、AM 选择，容量为 128KB 1-2 短接 COM1 为 RS232C W4 2-3 短接 COM1 为 RS485 1-2 短接 COM2 为 RS232C W6 2-3 短接 COM2 为 RS485 W10 空 板上的数字 I/O 无特殊用途 W11 5-6 短接 存储器地址映射 W12 空 RS485 终端电阻设定 W13 空 RS485 终端电阻设定 W14 空 显示器选择 W15 1-2 短接 支持 256K FLASH L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 17 跳线开关 设置 含 义 W16 1-2 短接 W17 5-6 短接 3).接口定义 a).中断信号连接器插
38、脚分配（J5）表 29 中断信号连接器插脚分配 信号名称 信号流向 插脚 信号流向 信号名称 GND GND GND GND GND 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10 IN IN IN IN IN IR10 IR11 IR12 IR13 IR14 b)RS-232C 串行口连接器引脚分配 连接器 J7、J9、J10 分别对应于串行口 COM1、COM2、COM3。这三个连接器定义相同。表 210 串行口连接器引脚分配 信号流向 信号名称 插脚 信号名称 信号流向 IN IN OUT OUT DCD RXD TXD DTR GND 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10 DSR RTS
39、 CTS RI+5V IN OUT IN IN c)RS-485 串行口连接器引脚分配 COM1、COM2 可设成 RS-485 口，分别由 W4、W6 设置。10 针连接器 J8 定义见下表所示。表 211 J8 引脚定义 信号名称 插脚 信号名称 COM1 RXD/TXD-1 2 GND COM1 RXD/TXD+3 4 GND NC 5 6 GND L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 18 信号名称 插脚 信号名称 COM2 RXD/TXD-7 8 GND COM2 RXD/TXD+9 10 GND 5.数字通道之 A/D转换板 A/D 转换板是带光电隔离的高速 12 位 A
40、/D 转换模板，具有精度高、速度快、量程可选、抗干扰能力强等优点。A/D 转换板的核心器件是 AD1674，分辨率 12 位，转换时间 10 微秒，芯片自带 10V电压基准、时钟、三态缓冲输出和采样保持电路。A/D 转换板的模拟电路和数字电路之间用光电隔离耦合器件进行信息交换，极大地提高了系统抗干扰能力。该板的数字器件全部实现了 CMOS 化，并选用了低功耗的运算放大器和电子模拟开关，使功耗大大降低。5.1 主要技术指标 分辨率：12 位；通道数：双端 16 路/单端 32 路；转换时间：10 微秒；增益倍数：可调；电压量程：2.5V、05V、5V、10V、010V;输出码制：单极性时为二进制
41、原码，双极性时为二进制补码或偏移码。总误差：0.1%；环境温度：4070。5.2 设置 1).板上跳线开关设置参见表 212。表 212 A/D 转换板跳线开关位置 跳线开关 设置 含 义 W1 7-8 短接11-12 短接 地址设置为 150H W2 W3 1-2 断开 1-2 断开 A/D 转换结果以查询方式获得 W4 W5 W7 1-2 短接 1-2 短接 1-2 短接 输入量程为 010V W6 2-3 短接 A/D 转换结果以二进制原码的形式输出 L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 19 跳线开关 设置 含 义 W8 W9 W10 W11 2-3 短接 2-3 短接 2-
42、3 短接 2-3 短接 模拟信号的输入方式为单端输入 2)、增益设置 增益 G=G1G2=11=1 5.3 零点及增益调节 A/D 转换板上有 WR1 和 WR2 两个电位器，其作用及调节方法见表 213。表 213 零点及增益调节 电位器 作用 调节方法 WR1 调整零点 顺时针转动，零点偏负，逆时针转动，零点偏正。WR2 调整增益 顺时针转动，增益增大，逆时针转动，增益减小。5.4 接口定义 1)、J1 连接器插脚定义 J1 是外部电源接入的接口，具体定义参见表 214。表 214 J1 插脚分配(外电源接入)插脚 1 2 3 4 5 信号说明+12V 12V GND+5V GND 2)、
43、输入插座 J2 插脚分配 LTW6200 型励磁调节器需要对 PT1 电压、PT2 电压、励磁电流、发电机电流、发电机有功功率、发电机无等模拟量进行模数转换。这些信号通过 A/D 转换板的 J2 插座引入，所对应的通道见表 215 所示。表 215 A/D 转换板输入插座 J2 插脚分配 输入信号 通道号 插脚 通道号 输入信号 无功功率 00H 1 2 10H 无功功率 有功功率 01H 3 4 11H 有功功率 励磁电流 02H 5 6 12H 励磁电流 发电机电流 03H 7 8 13H 发电机电流 外差分 9 10 空 发电机电压（2PT）04H 11 12 14H 发电机电压（2PT
44、）L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 20 输入信号 通道号 插脚 通道号 输入信号 发电机电压（1PT）05H 13 14 15H 发电机电压（1PT）06H 15 16 16H 07H 17 18 17H 模拟地 GND 19 20 GND 模拟地 08H 21 22 18H 09H 23 24 19H 0AH 25 26 1AH 0BH 27 28 1BH INTR 29 30 INTR#0CH 31 32 1CH 0DH 33 34 1DH 0EH 35 36 1EH 0FH 37 38 1FH GND 39 40 GND 6 数字通道之开关量输入板 61 技术特点 STD
45、 总线与用户接口设备之间实现完全的电隔离；24 路开关量输入，单端输入方式，有公共的外电源，输入电压可以从 5V 到 50V；8 路外接中断源输入，由中断控制芯片 8259 管理；单一的5V 工作电源。62 开关量输入原理 开关量输入原理如图 24 所示。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 21 他们在 图 24 开关量输入原理图 输入信号经光电隔离耦合器件后，被反相驱动，送到计算机。当输入信号为高电平时，光耦输出三极管的集电级也为高电平，因而送入 CPU 的数据为低电平；反之，当输入信号为低电平时，送入 CPU 的数据为高电平。63 设置 1）、基地址设置 开关量输入板的基地址由
46、拨动开关 WK1 决定，出厂时基地址设为 158H。2）、板内地址分配 24 路开关量输入占用三个连续的 I/O 地址，8259 中断输入也占用三个 I/O 地址。表 216 开关量板内地址分配 地址 操作 作用 0158H 读 对应于第一个字节的八路开关量输入信号（I1.0I1.7)0159H 读 对应于第二个字节的八路开关量输入信号（I2.0I2.7)015AH 读 对应于第三个字节的八路开关量输入信号（I3.0I3.7)015CH 写 中断优先级编程 015DH 读 读中断请求 015EH 写 中断屏蔽 64 输入接口定义 输入插座引脚定义及实际输入的信号所对应的引脚见表 217。L T
47、 W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 22 表 217 开关量输入接口定义 输入信号 信号名称 插脚 信号名称 输入信号 减磁 I1-D7 1 2 I1-D6 增磁 零升 I1-D5 3 4 I1-D4 I1-D3 5 6 I1-D2 I1-D1 7 8 I1-D0 调差（权 8）I2-D7 9 10 I2-D6 调差（权 4）调差（权 2）I2-D5 11 12 I2-D4 调差（权 1）限制退出 I2-D3 13 14 I2-D2 励磁电流调节 阶跃试验 I2-D1 15 16 I2-D0 编程 NC 17 18 NC 电源+5 19 20+5 电源 恒无功调节 I3-D7 21 22
48、 I3-D6 PSS 投入 I3-D5 23 24 I3-D4 线路充电 起励（开机令）I3-D3 25 26 I3-D2 逆变（停机令）油开关合 I3-D1 27 28 I3-D0 限制强励 IR0 29 30 IR1 IR2 31 32 IR3 IR4 33 34 IR5 IR6 35 36 IR7 NC 37 38 NC 电源+5 39 40+5 电源 7 数字通道之开关量输出板 71 技术特点 STD 总线与外界实现了完全的电隔离；32 个开关量输出，占用连续的四个 I/O 地址；输出信号具有锁存功能；具有较强的驱动能力，可直接驱动继电器；单一的5V 工作电源。72 开关量信号输出原理
49、 开关量信号输出原理见图 25 所示。L T W 6 2 0 0 型励磁系统用户手册 23 图 25 开关量输出信号原理图 工控机将数据传送到数据寄存器，经 OC 门驱动光耦，耦合到功放组件 MC1416。73 地址设置 开关量输出板占用四个连续的 I/O 地址，该地址由跳线器 W1 设定。出厂时地址设为 154H157H，分别对应于开关量输出口 O1O4。74 输出接口定义 输出接口引脚定义及对应的含义见表 218。表 218 开关量输出板输出接口引脚定义 输出信号 信号名称 插脚 信号名称 输出信号 O1-D7 1 2 O1-D6 丢脉冲检测-B 相脉冲输出 O1-D5 3 4 O1-D4
50、+C 相脉冲输出-A 相脉冲输出 O1-D3 5 6 O1-D2+B相脉冲输出-C 相脉冲输出 O1-D1 7 8 O1-D0+A 相脉冲输出 看门狗信号 O2-D7 9 10 O2-D6 PT故障 O2-D5 11 12 O2-D4 O2-D3 13 14 O2-D2 O2-D1 15 16 O2-D0 24V电源负极 R602 17 18 R602 24V电源负极 24V电源正极 R601 19 20 R601 24V电源正极 过励限制动作 O3-D7 21 22 O3-D6 欠励限制动作 V/f限制动作 O3-D5 23 24 O3-D4 定子电流限制 强励 O3-D3 25 26 O3