一种使用CAN通信数据协议的励磁故障诊断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种使用CAN通信数据协议的励磁故障诊断方法及装置，包括微控制器1、CAN总线通信模块2、LCD显示、键盘与状态监控模块3，CAN通信软件模块4，免疫协同故障诊断软件模块5，CAN总线通信模块2、LCD显示、键盘与状态监控模块3中的状态监控电路环节均与微控制器1相连，LCD显示、键盘与状态监控模块3中的LCD显示电路环节、键盘电路环节经扩展的8155芯片与微控制器1相连，CAN通信软件模块4，免疫协同故障诊断软件模块5均储存于微控制器1的程序存储器中。本发明专利技术为集成度高、精度高、检测速度快，且具有CAN通信能力，抗干扰能力强的励磁故障诊断方法及装置，微控制器1利用CAN总线通信模块2和CAN通信软件模块4，可接入CAN网络完成励磁装置工作监控任务，微控制器1的免疫协同故障诊断软件模块5可根据励磁系统的结构、故障特点对复杂励磁故障诊断问题进行自动诊断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于故障信息电子监控装置和故障诊断方法，特别是一种使用CAN通信数据协议的励磁故障诊断方法及装置。
技术介绍
励磁系统是同步发电机的重要组成部分，其主要任务是向同步发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流(电压)，控制机端电压恒定，满足发电机正常发电的需要。同时控制发电机组间无功功率的合理分配，保证同步发电机并列运行的稳定性，以满足电力系统安全运行的需要，对发电机的运行可靠性、经济性及其它特性有直接的影响。励磁系统一般由两部分组成一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，称为励磁功率输出部分(或称为功率单元)；另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流，包括励磁调节器、强行励磁和自动灭磁等，称为励磁控制部分(或称控制单元)。现有励磁系统设备检测手段大都是人工提取故障特征信息(自动提取为辅)， 以人工经验作指导进行故障分析、定位，存在诊断离线进行，对维修人员要求过高等致命弱点，严重影响故障诊断的实时性和准确性，研究并发展具有新型励磁故障诊断系统显得很有必要。随着电子器件的集成化、小型化、智能化程度的不断提高，励磁监控系统主要向着精度更高、尺寸更小、互换性更好、综合功能更强、数字网络化的方向发展。期望在提高励磁工作效率的同时，开发出结构简单、成本低廉、网络能力强的新型故障信息通信与自动诊断直ο为了真正提高系统的可靠性和降低维修成本，需要在保证系统可靠性的基础上， 对励磁设备零部件的故障模式、故障机理，以及对设备运行影响规律进行研究，以确定出所需采集状态信息的最小集和适当的检测方式，优化测点布置，防止状态分析和故障诊断的盲目性，从而精确定位到故障元件。协同进化作为自然界中物种之间自然进化的重要形式， 为解决励磁故障协同诊断问题提供了一条新的、卓有成效的途径。在复杂励磁故障诊断过程中，由不同类型的诊断模型通过协同进化形式进行故障诊断决策，可极大地提高诊断系统适应诊断环境的灵活性和动态适应性。CAN (Control Area Network)总线作为现场总线的一种，最初为汽车应用而由德国BOSCH公司设计研发，同其他总线相比具有较高的可靠性和性能价格比，应用领域已从前期的汽车领域向过程工业、机械工业、数控机床、楼宇自动化、医疗设备、嵌入式网络设备、家用电气及数字智能仪表等领域扩展，适合于励磁装置故障信息通信应用方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种集成度高、精度高、检测速度快，且具有CAN通信能力， 抗干扰能力强的励磁故障诊断装置及方法，实现适用于CAN网络的励磁故障自动检测过禾呈。本专利技术的目的是以下述方式实现的一种使用CAN通信数据协议的励磁故障诊断方法及装置，包括微控制器1、CAN总线通信模块2、LCD显示、键盘与状态监控模块3，CAN通信软件模块4，免疫协同故障诊断软件模块5，CAN总线通信模块2、LCD显示、键盘与状态监控模块3中的状态监控电路环节均与微控制器1相连，LCD显示、键盘与状态监控模块3中的IXD显示电路环节、键盘电路环节经扩展的8155芯片与微控制器1相连，CAN通信软件模块4，免疫协同故障诊断软件模块5均储存于微控制器1的程序存储器中。作为优选，微控制器1为AT89C51单片机。作为优选，CAN总线通信模块2包括CAN控制器、CAN驱动器和高速光电耦合器， CAN控制器的数据口 ADCTAD7与微控制器1的PO 口数据总线相连，CAN控制器的TXO和RXO 通过高速光电耦合器与CAN驱动器的TXD和RXD相连。作为优选，IXD显示、键盘与状态监控模块3包括IXD显示电路环节、键盘电路环节和状态监控电路环节，IXD显示电路环节用于显示微控制器的工作状态和通讯数据、键盘电路环节用于微控制器的工作参数和系统状态输入，状态监控电路环节包括CMOS监控电路芯片，微控制器1的P0. 7作为MAX706的WDI输入端。作为优选，CAN通信软件模块4基于Basic CAN定义的设计了适合于励磁故障信息传输的CAN应用协议格式及工作流程。作为优选，免疫协同故障诊断软件模块5借鉴免疫协同进化机制，针对励磁系统故障诊断问题求解特点和协同诊断模式，构建了多诊断模型协同进化诊断策略，基于现有不同诊断模型的诊断知识，自身不断融合改进相关诊断知识和诊断模型来实现对特定励磁故障现象的诊断。与现有技术相比，本专利技术的优点在于集成度高、诊断速度快，且具有CAN通信能力，是一种抗干扰能力强、结构简单的励磁装置故障信息自动诊断装置及方法，可实现励磁装置的CAN网络故障信息通信和实时诊断。附图说明图1为本专利技术的系统结构图图2为本专利技术的CAN总线通信模块原理3为本专利技术的LCD显示、键盘与状态监控模块原理4为本专利技术的CAN通信软件模块工作流程5为本专利技术的CAN通信应用协议结构6为本专利技术的免疫协同故障诊断软件模块工作流程图具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。作为本专利技术的一种实施方式，参阅图1，包括微控制器1、CAN总线通信模块2、IXD 显示、键盘与状态监控模块3，CAN通信软件模块4，免疫协同故障诊断软件模块5，CAN总线通信模块2、LCD显示、键盘与状态监控模块3中的状态监控电路环节均与微控制器1相连， IXD显示、键盘与状态监控模块3中的IXD显示电路环节、键盘电路环节经扩展的8155芯片与微控制器1相连，CAN通信软件模块4，免疫协同故障诊断软件模块5均储存于微控制器1的程序存储器中。微控制器1为AT89C51单片机。CAN总线通信模块2包括CAN控制器、CAN驱动器和高速光电耦合器，CAN控制器的数据口 ADCTAD7与微控制器1的PO 口数据总线相连，CAN控制器的TXO和RXO通过高速光电耦合器与CAN驱动器的TXD和RXD相连。 IXD显示、键盘与状态监控模块3包括IXD显示电路环节、键盘电路环节和状态监控电路环节，IXD显示电路环节用于显示微控制器1的工作状态和通讯数据、键盘电路环节用于微控制器1的工作参数和系统状态输入，状态监控电路环节包括CMOS监控电路芯片，微控制器 1的P0. 7作为MAX706的WDI输入端。参阅图2，为本专利技术的CAN总线通信模块2的电路原理图，其主要由PLILIPS公司的CAN控制器型号为SJA1000、CAN驱动器型号为PCA82C250和高速光电耦合器6附37来实现CAN通信功能，CAN控制器和微控制器1内部各自都有时钟产生电路，为了避免时钟输入驱动能力不够或错误所造成的SJA1000不工作，特别采用了双晶振方案SJA1000的数据口 ADO—AD7与微控制器1的PO 口数据总线相连。微控制器1的P2. 7作为SJA1000的片选信号，由ALE、WR、RD控制SJA1000数据的发送和接收；SJA1000使用中断方式来实现数据接收和发送，SJA1000的16脚是中断信号输出，使用微控制器1的外部中断1响应SJA1000产生的中断；同时SJA1000的TX脚悬空，RXl引脚的电位要维持在0. 5VCC以上，以形成CAN协议要求的电平逻辑；外加一个总线驱动芯片PCA82C250提高驱动能力，SJA1000的TXO和RXO 通过高速光电耦合器6N137，与82C250的TXD和RXD相连，以实现电气隔离，增强CAN总线抗干扰能力，同时在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：李伟，
类型：发明
国别省市：