一种高精度特种电源监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高精度特种电源监控系统，包括触摸屏、可编程控制器PLC、模拟量模块、通讯转换器、主控板、与可编程控制器PLC相连接的开关器件和故障检测单元、与模拟量模块相连接的模拟量检测单元；所述触摸屏与可编程控制器PLC之间通过通讯线连接，所述可编程控制器PLC与主控板通过通讯转换器进行连接；本实用新型专利技术可以有效的实现高精度特种电源监控系统的数字化，提高人机交互性，高精度特种电源监控系统的数字化可以减少模拟器件的使用数量、降低电源的设计难度、缩短设计周期、降低生产成本，同时有效的实现了此类电源的智能化和自动化。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源监控
，具体涉及一种高精度特种电源监控系统。
技术介绍
最近十几年来，用于科研领域的大型加速器需要大量高精度、高可靠性、大功率电源，在医疗领域也需要大量高精度、高可靠性、大功率电源，此类电源输出电流从几十安培至几千安培不定，输出电压从1伏特至几千伏特不定，此类电源是一种非标的特种电源，非标设备的显著特点就是设计、生产周期长，成本高，电源的设计难度高；另外，以往的模拟特种电源已开始被数字电源逐步取代，那么与其对应的数字化监控系统的更新换代是必然趋势。模拟特种电源监控系统存在以下几个方面的缺点:(1)可靠性方面:模拟特种电源监控系统不能满足电源对高精度、高可靠性的要求，模拟特种电源的连锁保护与逻辑控制运用了大量模拟器件，其抗干扰能力差，易误报故障，器件容易损坏，可靠性差。(2)兼容性方面:模拟特种电源与其监控系统的配置、连接是强耦合模式，每一台电源需要单独开发监控系统，当电源的拓扑结构发生变化时，需要改变硬件配置才能实现监控系统的兼容，可移植性差、成本高。(3)交互性方面:模拟特种电源监控系统大多采用仪表与指示灯显示方式，其人机交互灵活性差，监控器件分散不统一，不直观，相关参数的整定和开关量的操作需要单独设置键盘或者模拟开关，电源监控系统的价格，性价比不高，且调试不便、调试难度高。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种高精度特种电源监控系统。本技术所采用的技术方案为:一种高精度特种电源监控系统，包括触摸屏、可编程控制器PLC、模拟量模块、通讯转换器、主控板、与可编程控制器PLC相连接的开关器件和故障检测单元、与模拟量模块相连接的模拟量检测单元；所述触摸屏与可编程控制器PLC之间通过通讯线连接，所述可编程控制器PLC与主控板通过通讯转换器进行连接；触摸屏:实现人机交互功能，用于高精度特种电源模拟量值、故障状态以及电源运行状态的展示；可编程控制器PLC:实现与触摸屏、主控板的通讯，并实现电源内部的逻辑控制及连锁保护功能，实现模拟量值的处理并传送到触摸屏以显示；通讯转换器:用于可编程控制器PLC与主控板通讯时进行的转换；模拟量模块:与外部模拟量检测单元进行连接，将相应的模拟量值传送到可编程控制器PLC，可编程控制器PLC将处理后的模拟量值传送到触摸屏显示并传送到主控板。进一步地，所述故障检测单元包括，用于变压器过温故障检测的温度传感器、用于整流器过温故障检测的温度传感器、用于电抗器过温故障检测的温度传感器、用于逆变器过温故障检测的温度传感器、用于电源缺水故障检测的水流传感器、用于快熔故障检测的快速熔断器、综合了 IGBT故障检测功能的IGBT驱动板、用于负载故障检测的负载故障传感器。进一步地，所述模拟量检测单元包括，用于采集输出电流参数的DCCT、用于采集交流进线电压值的三相电压变送器、用于采集支路电流的电流传感器与支路电流检测板、用于采集输出电压的电压传感器与输出电压检测板。进一步地，所述通讯转换器为RS485/RS232通讯转换器。进一步地，所述开关器件包括用于电源启动与停机的合分闸继电器、合分闸断路器；用于电源软启动的软启继电器、软启断路器、软启电阻；用于电源紧急停机的紧停按钮；用于电源放电的放电继电器、放电断路器、放电电阻。进一步地，还包括状态提示单元，所述状态提示单元与可编程控制器PLC相连接。进一步地，所述状态提示单元包括用于电源运行与停止状态提示的绿色指示灯，用于电源故障状态提示的声光报警器。进一步地，还包括功率模块，所述功率模块与主控板相连接。进一步地，所述功率模块由储能电容，叠形母排，IGBT水冷板、IGBT、IGBT驱动板构成。本技术的有益效果为:可以有效地实现高精度特种电源的数字化、高精度、高稳定性，高可靠性，提高人机交互性，高精度特种电源监控系统的数字化可以减少模拟器件的使用数量、降低电源的设计难度、缩短设计周期、降低生产成本，同时实现了此类电源的智能化和自动化。【附图说明】图1是一种高精度特种电源监控系统结构示意图。图中:1、触摸屏；2、可编程控制器PLC ;3、模拟量模块；4、通讯转换器；5、主控板；6、开关器件；7、故障检测单元；8、模拟量检测单元；9、状态提示单元；10、功率模块。【具体实施方式】如图1所示，一种高精度特种电源监控系统，包括触摸屏1、可编程控制器PLC2、模拟量模块3、通讯转换器4、主控板5、与可编程控制器PLC2相连接的开关器件6和故障检测单元7、与模拟量模块3相连接的模拟量检测单元8 ;触摸屏1与可编程控制器PLC2之间通过RS485通讯线连接，可编程控制器PLC2与主控板5通过RS485/RS232通讯转换器进行连接；触摸屏1实现人机交互功能，进行电源控制模式选择、电源启动与停机操作、电源电流值给定操作，用于高精度特种电源模拟量值、故障状态以及电源运行状态的展示；可编程控制器PLC2实现与触摸屏1、主控板5的通讯，并实现电源内部的逻辑控制及连锁保护功能，实现模拟量值的处理并传送到触摸屏1以显示；通讯转换器4用于可编程控制器PLC2与主控板5通讯时进行数据格式的转换；模拟量模块3与外部模拟量检测单元8进行连接，将相应的模拟量值传送到可编程控制器PLC2，可编程控制器PLC2将处理后的模拟量值传送到触摸屏1显示并传送到主控板5。开关器件6包括:用于电源启动与停机的合分闸继电器、合分闸断路器，用于电源软启动的软启继电器、软启断路器、软启电阻，用于电源紧急停机的紧停按钮，用于电源放电的放电继电器、放电断路器、放电电阻。故障检测单元7包括用于变压器过温故障检测的温度传感器、用于整流器过温故障检测的温度传感器、用于电抗器过温故障检测的温度传感器、用于逆变器过温故障检测的温度传感器、用于电源缺水故障检测的水流传感器、用于快熔故障检测的快速熔断器、综合了 IGBT故障检测功能的IGBT驱动板、用于负载故障检测的负载故障传感器。模拟量检测单元8包括用于采集输出电流参数的DCCT、用于采集交流进线电压值的三相电压变送器、用于采集支路电流的支路电流传感器与支路电流检测板、用于采集输出电压的输出电压传感器与输出电压检测板。该系统还包括状态提示单元9、功率模块10，状态提示单元9与可编程控制器PLC2相连接，状态提示单元9包括用于电源运行与停止状态提示的绿色指示灯，用于电源故障状态提示的声光报警器；功率模块10中的IGBT驱动板通过光纤与主控板5相连接，依据触摸屏1输入的电流给定值输出相应的PWM控制脉冲，控制功率模块10中的IGBT器件以一定的占空比开通关断IGBT器件，输出与触摸屏1的电流给定中值相对应的输出电流值。下面对本技术的监控原理做进一步说明:启动与停机原理，其启动原理为:按下触摸屏1界面上开机按钮，触摸屏1通过通讯发送开机命令至可编程控制器PLC2，可编程控制器PLC2通过通讯器转换器4发送开机命令至主控板5，主控板再发送开机信号至可编程控制器PLC2，可编程控制器PLC2再控制开关器件6中的软启继电器，软启继电器连接软启断路器，软启断路器连接软启电阻先实现电源的软启动，软启动完成后，可编程控制器PLC2再控制合分闸继电器，合分闸继电器连接合分闸断路器，实现了高精度特种电源的启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度特种电源监控系统，其特征在于：包括触摸屏、可编程控制器PLC、模拟量模块、通讯转换器、主控板、与可编程控制器PLC相连接的开关器件和故障检测单元、与模拟量模块相连接的模拟量检测单元；所述触摸屏与可编程控制器PLC之间通过通讯线连接，所述可编程控制器PLC与主控板通过通讯转换器进行连接；触摸屏：实现人机交互功能，用于高精度特种电源模拟量值、故障状态以及电源运行状态的展示；可编程控制器PLC：实现与触摸屏、主控板的通讯，并实现电源内部的逻辑控制及连锁保护功能，实现模拟量值的处理并传送到触摸屏以显示；通讯转换器：用于可编程控制器PLC与主控板通讯时进行的转换；模拟量模块：与外部模拟量检测单元进行连接，将相应的模拟量值传送到可编程控制器PLC，可编程控制器PLC将处理后的模拟量值传送到触摸屏显示并传送到主控板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢军祥，丁军怀，吴保宁，王有云，柴正勇，柳恒敏，康主会，李星燕，孙晓桓，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所有限责任公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62