DFCS001超速保护卡使用说明书

前言

DFCS001超速保护卡是为全电调控制系统DEH配套而专门设计的。该卡采用了Infineon16位单片机XC164CS芯片和高性能的可编程逻辑阵列CPLD构成控制核心，采用16位高速串行A/D芯片配合XC164CS内部高速工作单元采样及处理转速信号，提高了转速的测量范围及精度；同时卡件能输出与转速相对应的4～20mA标准信号及标准脉冲信号，并能在检测到超速、功率、负荷不平衡的情况下，输出相应开关量信号。卡件的电源部分采用了先进的DC-DC隔离转换器，确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离，使卡件的电源回路工作有效可靠，同时在硬件电路设计中对卡件供电进行了多级保护，并在初始化过程中将测速齿轮齿数、加速度限制值、电功率、中排压力计算因子存入非易失性存储器FRAM中，从而保证卡件可带电插拔。

0—2     硬件简介

1. DFCS001超速保护卡件

超速保护卡采用的是两层印制板布线工艺，具有*的EMC抗干扰能力。板上主要元器件均采用进口元件。

1. CPU采用Infineon先进的16位单片机XC164CS，运算处理速度极快，

能达到20MHz的CPU频率。该单片机功能强大、扩展性好，自恢复能力强。

1. 采用ALTERA公司先进的CPLD作为单片机的接口部件。该芯片可以将众多

硬逻辑功能用软件实现，访问速度极快，同时通过该芯片丰富的I/O口，可简化卡件电路，提高卡件的集成度，从而增强卡件可靠性。

1. 同时配置了磁阻式传感器和电涡流传感器信号采集处理电路，提高了卡件

的信号处理能力。

1. 采用16位A/D芯片配合XC164CS内部高速工作单元对转速传感器信

号进行采样及处理，有效的提高了转速的测量范围及精度，并实现了与转速相对应的4～20mA标准信号输出及与转速相对应的标准脉冲信号输出。

1. 内设四路隔离标准4～20mA的模拟信号输入通道，其中三路采集电功率信

号，一路采集中排压力信号，四路信号经A/D芯片转换后同时送入CPU进行处理，通过判断功率、负荷的平衡情况，来输出相应的继电器保护信号。

1. 显示模块由Microchip公司的8位单片机和Agilent的集成LED显示

器等构成，可实时显示转速，指示卡件运行状态。

1. 采用双路24VDC供电，任意一路电源故障，不影响模板正常工作，同时各

工作模块均采用DC-DC隔离电源，模拟通道采用隔离运放，数字通道采用光隔处理，确保卡件各工作模块的独立性，使卡件的电源回路和信号处理通道在使用中更为安全可靠。

1. 超速保护卡由主卡和插接在其上的CPU卡、涡流信号处理卡、显示卡构成。

1. 超速保护卡件配套机箱组件
   1. 机箱采用19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电

源母板上，接线方便。

1. 卡件插入机箱时使用推拉式结构，插拔十分方便。

0—3     功能简介

1. 工作原理

DFCS001超速保护卡是通过采集前端磁阻或涡流转速传感器信号，计算出汽轮机转速并判断是否超限，同时对输入的电功率及中排压力信号进行计算并判断功率、负荷平衡情况，从而控制继电器是否输出相应保护信号，卡件同时可输出一路与转速相对应的4～20mA标准信号及一路与转速相对应的脉冲信号。通过面板上的指示灯及转速显示，可以实时了解卡件的工作状态。

1. 操作功能简介

1. 初始化

由面板的Speed/ALM按钮和母卡上1、2号编码盘组合使用，可设定测速齿轮齿数、加速度限制值、电功率、中排压力计算因子并存储在卡件所配的FRAM中，从而达到对卡件的初始化预置。

1. 传感器选择

该卡提供了磁阻式传感器和电涡流传感器选择开关及跳线，可以通过其状态选择接入的传感器类型。

1. 卡件功能选择开关

本卡面板提供了103%、110%、114%、ACC-L、PLU指示灯报警功能，可通过面板拨码开关的相应拨码位来进行相应功能的切除屏蔽。

1. Speed/ALM按键

出现超速等报警后，可通过Speed/ALM按键在面板LED显示屏上切换显示速度和报警信息。

1. 面板指示灯

出现报警信息，通过面板上定义的各LED灯指示。

1. LED显示屏

LED显示屏实时显示所测量的转速。

1. 功率、负荷不平衡计算公式

电功率：  4～20mA    0～100%    三路

中排压力：4～20mA    0～100%    一路

计算公式：中排压力－电功率（3取中）﹥30%额定功率

动作对象：OPC动作（103%输出继电器）

0—4     使用说明

1. 跳线及拨码S1设置

在使用超速保护卡之前，必须先根据使用的情况进行跳线及拨码设置。同时要完成机箱的正确接线后，方可上电。跳线见表0-4-1。

表0-4-1

J11、J13、J14、J15跳线器设置用户不得自行更改。

拨码S1设置说明见表0-4-2。

表0-4-2

2.   接口说明

1. 超速保护卡机箱

超速保护卡机箱是由电磁屏蔽机箱和背板端子以及卡轨组件组成。背板是一块印刷电路板，所有超速保护卡件的插座均焊接在背板上。外部接线均通过背板上的接线端子接入。

1. 超速保护卡机箱外形图见图0-4-1。

DFCS001超速保护卡使用说明书