自動在線傳送工作的裝置

『壹』 機器人最早是誰發明的

發明第一台機器人的是享有「機器人之父」美譽的恩格爾伯格先生。

恩格爾伯格是世界上最著名的機器人專家之一，1958年他建立了Unimation公司，並於1959年研製出了世界上第一台工業機器人，他對創建機器人工業作出了傑出的貢獻。

1956年，恩格爾伯格買下了喬治·德沃爾的「程序化部件傳送設備」專利，1957年，天使投資的300萬美元到位，他們創立了萬能自動公司Unimation，也是世界第一家機器人公司。1959年，一個重達2噸但卻有著1/10000英寸精確度的龐然大物誕生，這就是世界上第一個工業機器人尤尼梅特 。他們對創建機器人工業作出了傑出的貢獻。

(1)自動在線傳送工作的裝置擴展閱讀：

1983年，恩格爾伯格和他的同事們將Unimation公司賣給西屋公司，創建了TRC公司，開始研製服務機器人。

1988年，恩格爾伯格的新公司開始銷售護士助手醫療機器人。依靠大量的感測器，護士助手能夠在醫院自由行動，協助護士提供送飯、送葯和送信等服務，可謂是《超能陸戰隊》中「大白」的鼻祖。這家服務機器人公司於20世紀90年代末被收購。

『貳』 什麼叫UPS電源的在線式和離線式工作

ups電源知識2008-07-11 10:50一、UPS的種類及工作原理

UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，穩壓穩頻輸出的電源保護設備。當市電正常輸入時，UPS就將市電穩壓後供給負載使用，同時對機內電池充電，把能量儲存在電池中；當市電中斷(事故停電)或輸入故障時，UPS將機內電池的能量轉換為220V交流電繼續供負載使用，使負載維持正常工作並保護負載軟、硬體不受損壞。日前市場上供應的UPS電源設備種類較多，輸出功率為500VA～3000kVA。UPS按工作模式可分為後備式、在線式和在線互動式3大類，按其輸出波形又可分為方波輸出和正弦波輸出兩種。

1. 後備式UPS電源

在市電正常供電時，市電通過交流旁路通道再經轉換開關直接向負載提供電源。機內的逆變器處於停止工作狀態，這時的UPS電源實質上相當於一台性能較差的市電穩壓器。它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外，對電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網侵入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善。只有當市電供電中斷或低於170V時，蓄電池才對UPS逆變器供電，並向負載提供穩壓、穩額的方波交流電源。

2. 在線式UPS電源

在市電正常供電時，它首先將市電交流電源經整流變成直流電源，然後進行脈寬調制、濾波，再將直流電經逆變器重新轉換成正弦波交流電源向負載供電。一旦市電中斷，立即改由蓄電池提供的直流電經逆變器向負載提供正弦波交流電源。因此，對在線式UPS電源而言，在正常情況下，無論有無市電，它都是由UPS電源的逆變器對負載供電，這樣就避免了所有由市電電網電壓波動及干擾而帶來的影響。顯而易見，在線式UPS電源的供電質量明顯優於後備式UPS電源。因為它可以實現對負載的穩頻、穩壓供電，而且在由市電供電轉換到蓄電池供電時，其轉換時間為零。真正給用戶提供優質的穩壓、穩頻的純凈正弦波電源，從而提供符合網路系統需要的電源保護。

3. 在線互動式UPS電源

在線互動式UPS電源也被稱為3埠式UPS電源，使用的是工頻變壓器。從能量傳遞的角度來考慮，其變壓器存在3個能量流動的埠：埠1連接市電輸入；埠2通過雙向變換器與蓄電池相連；埠3輸出。市電供電時，交流電經埠1流入變壓器，在穩壓電路的控制下選擇合適的變壓器抽頭接人，同時在埠2的雙向變換器的作用下藉助蓄電池的能量轉換共同調節埠3上的輸出電壓，以此來達到比較好的穩壓效果；市電掉電時，蓄電池通過雙向變換器經埠2給變壓器供電，維持埠3上的交流輸出。在線互動式UPS電源在變壓器抽頭切換的過程中，雙向變換器作為逆變器方式工作。蓄電池供電，因此能實現輸出電壓的不間斷，同樣在由市電供電到電池供電的切換過程中也能做到沒有轉換時間。在線互動式UPS電源的電路實現簡單，沒有單獨的充電器，帶來的是生產成本的降低和可靠性的提高。這類產品在市電供電工作時也不存在AC／DC、DC／AC的轉換，使整機效率有所提高。在線互動式UPS很好地結合了後備式UPS和在線式UPS的許多優點，是一種很不錯的變換形式。但是由於它使用的是工頻變壓器，同樣有笨重、體積大的問題。

二、UPS的選擇

UPS的選用應當考慮以下幾個重要因素。

1. UPS的容量

它的確定取決於負載功率的大小。負載功率可用估演算法進行簡單計算，應把各個單項負載的功率加起來得到的和乘以一個保險系數k(k一般取1.3)作為總的功率負載，再以該負載功率為基數考慮為以後擴充設備留一定的餘量，即可確定所需UPS的容量，其單位是VA、kVA。

2. UPS的相數

目前，UPS的相數類型有：三相輸入/三相輸出、三相輸入／單相輸出和單相輸入／單相輸出3種。用戶可根據負載的具體情況及使用要求進行選擇，通常大功率的UPS(100kVA以上)都是三相輸入/三相輸出；中、小功率的UPS(30kVA以下)均為單相輸入／單相輸出。三相輸出電源設備結構復雜，價格較高，因此在滿足負載要求的情況下(通常情況下負載均為單相)，宜優先選擇單相輸出的UPS；對三相輸入來說，有些負載的工作電流較大，且要求電流波動小，這時可選擇三相電源輸入的UPS，可使系統工作狀態更加穩定。

3. UPS的類型

對一般計算機而言，選擇後備式UPS即可。雖然這種UPS電源切換時間較長，對計算機有瞬間的電流沖擊，但一般計算機的電源均能承受。後備式UPS電源的電壓穩定，價格便宜。一些重要行業和部門的網路計算機最好選擇在線式UPS，以保證系統的絕對安全。

4. UPS的保護時間

即UPS的蓄電池能夠持續供電時間。用戶選擇UPS時，可根據所在地的供電情況來綜合考慮，如果供電正常，只是偶爾有瞬時停電的情況，選擇普通的後備式UPS即可；如果停電的時間較長，所選的UPS的最短持續供電時間應足以保證用戶能夠做好停機前的所有工作。

5. UPS的品牌

UPS產品市場發展很快，各種品牌的UPS充斥市場，產品質量參差不齊，用戶在選擇時，一定要貨比三家，睜大慧眼，三思而後行。

三、UPS的維護

(1) 新購置的UPS在使用前，應根據產品使用說明書，對其後備蓄電池進行均衡充電，以延長其使用壽命，充電時間一般為12 h～48 h。對於長期閑置不用的UPS，應每月充電1次，時間保持在10 h～20 h左右。

(2) 使用UPS電源時，應按照產品說明書中的有關規定操作，保證所接的火線、零線、地線符合要求，用戶不得隨意改變其相互的順序。

(3) 對長期處於只充電不放電的UPS，為了防止蓄電池老化，應每隔2個月～3個月人為地中斷電源，讓UPS的蓄電池放電3min～5min，以達到激活電池的目的。應當注意的是。非迫不得已不要讓UPS深度放電，因為一般UPS的蓄電池允許深度放電的次數只有200次～500次。

(4) 嚴格按照正確的開機、關機順序操作，避免負載突然載入或突然減載，造成電壓輸出波動大，電源無法正常工作。

(5) 不要頻繁地關閉和開啟UPS電源，一般在關閉UPS電源後，至少等待6s才能再開啟UPS電源。

(6) UPS電源的最大啟動負載應控制在80％之內，如果超載使用，時常會擊穿逆變三極體。

(7) 定期清除UPS電源機內的積塵，測量蓄電池組的電壓。要及時更換不合格電池，檢查風扇運轉情況及檢測調節UPS的系統參數等。

四、UPS技術現狀

1. 國內外UPS研究狀況

由於UPS技術是一項實用技術，國內外各大電源公司、生產廠家以及科研院所都在對其進行研究。國外已經將許多先進技術應用到實際系統中，生產出了許多知名品牌的UPS。國內對UPS先進的關鍵技術的研究，主要集中在少數知名院校，且大多數處在實驗階段，沒能將它們應用到實際系統中去。從目前國內市場上看，國內生產廠商基本不能生產大型UPS，國內的大型UPS市場幾乎全部被國外公司佔領。對於中小型UPS來說，雖然國內許多生產廠家可以生產，但其產品的可靠性和性能遠遠不如國外的同類產品，整個中小型UPS市場90％以上都被國外公司佔領。

2. UPS的關鍵技術探討

UPS按其容量大小不同可以分為30kVA以上的大功率UPS、5～30kVA的中功率UPS和5kVA以下的小功率UPS。大功率UPS在技術、工藝、製造等多方面的難度也超出了中小功率的UPS，目前只有一些世界知名公司有設計和製造能力，它作為電力電子行業的尖端產品，成為衡量一個電氣公司技術水平的重要標志。大功率UPS的關鍵技術如下：
逆變技術
逆變器是整個UPS的核心。對於UPS逆變器的電路結構，主要有以下幾種：

(1) 工頻機的逆變器

這種逆變器結構的優點是給用戶提供了真正的隔離電源，具有諧波抑製作用，可以提高單相負載過載能力；缺點是輸出三相電壓相互耦合無法獨立控制以及裝置體積大。

(2) 高頻機的逆變器

高頻機逆變器的優點是輸出電壓可以獨立控制，裝置體積小；其缺點是輸入輸出不隔離，導致可靠性和安全性變差，並且輸出電壓有一定的直流成分。

(3) 新型的在線式互動技術

這種逆變器兼有高頻機的優點和缺點。

(4) 四橋臂變換技術

這種技術正處在研究之中，它可以使輸出三相電壓獨立控制，但是其控制模型在多面體內運動，演算法復雜。

總的來說，逆變器的拓撲結構近年來沒有大的突破。為了提高整個UPS的性能，更多的集中在UPS逆變器控制技術研究上。當今逆變器的數字化控制方法成為交流電源領域的研究熱點，出現了多種離散化控制方法，包括數字PID控制、狀態反饋控制、無差拍控制、重復控制、模糊控制、神經網路控制等方法。上述各種控制方案都有其優勢，但是也有其不足。為了使UPS具有較好的魯棒性、穩態精度、動態響應速度、輸出電壓波形畸變率等，一種必然的發展趨勢是各種方法相互滲透，互相結合形成復合控制力案。復合控制是UPS逆變器的一個發展方向。

整流技術
傳統三相大功率UPS一般採用晶閘管整流技術，在大功率段一般採用12相甚至24相整流技術。晶閘管整流的優點在於原理簡單、控制方法成熟、效率高，但是諧波電流大。為了防止對電網構成污染，一般採用濾波器技術，可將12脈沖整流的輸入諧波電流降到6%以下。隨著大容量全控器件的發展及控制水平的提高，近年來出現了採用IGBT的高頻整流技術，由於這些電路結構可以不斷運用各種新的數字控制方法，它的功率因數可以達0.99以上，諧波電流小於3%，是一種真正的綠色電源，近年來開始成為研究的熱點。整流技術的熱點主要集中在電壓型三相整流技術和電流型三相整流技術兩種方案。

並聯技術
在某些特殊場合，如大規模IDC、機場等，要求UPS的容量達到數兆伏安。由於功率器件和散熱工藝等方面的限制，必須將UPS並聯才能達到所需的容量。並聯技術的核心是各並聯部分的均流問題。UPS的並聯比一般的直流電源並聯要復雜的多，它必須滿足以下三個條件：（1）、每個逆變器的輸出電壓的幅值必須相等。（2）、每個逆變器的輸出電壓的頻率必須相等。（3）、逆變器的輸出電壓的相位必須一致。採用並聯技術可以形成具有容錯功能的冗餘式供電系統。從目前掌握的資料來看，有以下幾種冗餘配置方案：（1）集中式並聯。（2）從式並聯控制。（3）分散式控制。（4）環鏈式控制。（5）無線式控制。這幾種並聯方式，從可靠性的角度看，集中式最差，無線式控制最好。

五、UPS最新發展動態

採用微機控制實現UPS的智能化和網路化；採用全數字控制手段控制UPS，使UPS能有效地滿足各種負載的要求(如非線性負載、三相不平衡負載)，即向數字化發展；提高逆變器的開關頻率，應用新型開關器件實現高效率，採用功率因數校正裝置，減少諧波，從而實現UPS的綠色化；採用冗餘並機技術提高UPS的容量和可靠性，即實現大容量UPS的單相冗餘化。

1. UPS的智能化、網路化

為了適應計算機網路的發展，UPS中已經開始配置RS232介面、RS 485介面、SNMP卡和MODEM結合，成為計算機網路的一部分，具有以下優異的特性：

(1) 實時監控功能

它對UPS電源的各模擬參量(市電的輸入電壓、電流和功率因數，電池組的充放電電壓、充放電電流，逆變器的充放電電壓、電流、功率因數及波形失真度，逆變器電源和交流旁路電源的相位差和瞬態電壓差等運行參數)進行實時高速采樣，實現數字式監控。類似的，對UPS中的表示工作狀態的開關量(主電源與交流旁路電源的輸入與否，斷路器的接通與斷開，輸入保險絲是否完好，電池組短路開關及靜態開關的接通與斷開等)進行實時監控。

(2) 自診斷、自保護功能

UPS將實時採集來的各項模擬參量和工作狀態數據以及系統中的關鍵硬體設備的數據與正常值進行分析比較，以判斷UPS電源是否有故障隱患存在。如果有故障，根據相應的故障信息級別在控制面板的顯示屏上以友好的圖形界面、文字提示方式報警，或者在現場和控制室以指示燈光、報警器鳴叫方式報警，也可以用自動撥通電話等方式報警，並作出相應的保護動作。

(3) 人機對話的控制方式

大型UPS電源可向用戶提供監控器液晶顯示屏，以圖形和文字方式顯示工作流程和參數信息。可以提供讓用戶操作的可視化菜單。並以幫助和不斷提示的方式引導用戶按照既定方式處理故障，有效防止誤操作。

(4) 遠程式控制制功能

由於UPS和計算機網路融為一體，在遠離UPS電源機房的計算機網路上的任一個管理平台上經過身份校驗後，可以對訪問網路中的任一個UPS電源的各種資料進行遠程式控制制，從而實現電源機房的無人值守。

2、UPS的數字化

最初的UPS採用模擬控制方法有以下局限性：①電路結構復雜，元器件多，因器件特性差異造成各電源特性有所差別，電源一致性不好。②一旦控制方法變動，必須修改硬體控制板，工作量大，設計周期長。③因為硬體電路的局限性，一些先進的控制方法用模擬電路實現很困難或者無法實現。
隨著數字處理器計算速度的不斷提高，使得各種先進的控制方法得以實現，使UPS的設計具有很大的靈活性，設計周期縮短，性能大為提高。

3、UPS的高頻化

提高UPS逆變器的開關頻率，可以有效地減小裝置的體積和重量，並可消除變壓器和電感的音頻雜訊，同時改善輸出電壓的動態響應能力。在UPS輸入端採用高頻整流，可以獲得較高的功率因數，較低的諧波電流，使UPS具有較好的輸入特性。採用高頻隔離可以取掉笨重的工頻隔離變壓器，進一步減小裝置的體積和重量。

4、UPS的並聯技術

當今UPS電源的發展趨勢是大功率化和高可靠性。雖然現在可以生產幾千kVA的大型UPS，完全可以滿足大功率要求的場合。但是，這樣整個系統的可靠性完全是由單台電源決定的，無論如何是不可能達到很高的。為了提高系統的可靠性，就必須採用冗餘式並機方式，因而UPS的並聯技術在近幾年得到了很大的發展。

UPS的並聯技術可以帶來以下幾個方面的好處：

① 可以靈活地擴大電源系統的容量。
② 可以組成並聯冗餘系統以提高運行的可靠性。
③ 極高的系統可維修性，當單台電源出現故障時，可以很方便地通過熱插拔的方式進行更換和維修。

『叄』 生產加工中,在線加工程序是由什麼傳送給機床的

在線加工，指的是數控機床自帶的電腦，通過有線或無線的方式，與互聯網或某些特殊的區域網實現連接，而適時加工數據則由此遠程輸入，並及時加工！因此，在線加工程序是由特定的區域網或互聯網傳送給機床的！

『肆』 繼電器工作原理

繼電器是一種電控制器件，它具有控制系統（又稱輸入迴路）和被控制系統（又稱輸出迴路）之間的互動關系。通常應用於自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種「自動開關」。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。

(4)自動在線傳送工作的裝置擴展閱讀：

作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：

1）擴大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。

2）放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。

3）綜合信號：例如，當多個控制信號按規定的形式輸入多繞組繼電器時，經過比較綜合，達到預定的控制效果。

4）自動、遙控、監測：例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現自動化運行。

『伍』 什麼書上介紹PT並列

一 裝置概述
本裝置是為了實現水,火電站(廠)和各種大型不能停電的廠礦備用電源的快速切換以及變電站差頻同頻並網,變電站母線分段方式自投,內橋接線方式自投而專門設計的開關智能控制裝置.特別在事故情況下需要將工作電源斷開同時又要在殘壓與備用電源之間的壓降,頻差,相差很小時合上備用電源,使用電設備不至於因一般故障,誤動造成停電,復啟動電流過大等事故,本裝置尤為適用,是快動的,檢同期的,一種多功能的新型備自投(BZT).
該裝置對待合開關兩端電源的頻率,電壓,相位量有良好的自動跟蹤的功能,並設置電子同步表模擬老式指針同步表對其頻差,相差大小進行動態模擬顯示,同時結合工況指示燈對合閘前後的工況進行顯示,使操作直觀,簡單化.裝置能對故障電源的開關自動發出適時的跳閘脈沖,能配合待並開關順利實現並聯(先合後跳),串聯(先跳後合),絕對串聯(確認跳的反饋信號後的合控制)的合,跳閘控制,在合,跳閘控制前後能對各開關位置和各輸入,輸出量的正確性進行巡測判斷並適時地發出全狀態閉鎖,去偶等信號,使跳,合閘控制盡量達到"寧可拒動,不可誤動"的效果.本裝置特設置兩模擬開關,當置在模擬狀態時可模擬待並開關兩端的頻率,相差和合閘的各種工況,供本裝置在安裝調試,正常安檢時使用.
圖1;待合開關兩端PT1\PT2電壓矢量合成圖(B"___B'圓弧內為高殘壓時備用電源安全投運區)
本裝置在採集到切換信號時,不僅考慮當前的相差,還考慮以後相位差變化的趨勢,用適當的數學模型代入預置的開關導前時間,計算出導前相角,當導前相角不超預置的范圍時發出快動合,跳命令,否則進行第一個同期點預測計算,預測條件滿足時再發出同期時的合,跳閘命令,以此准確的躲過相差在180度及其附近時合閘所帶來的危險(如圖1),否則轉入下一次的預測控制或轉入殘壓切換控制.
該裝置的可靠性,精確性與快速性三個主要技術性能特徵,均優於或達到了國內外同類型產品的技術水平,系為新一代智能型自動的電源快切裝置.
二 裝置設計及技術標准
1 總體設計
設計中採用免維修的模塊結構,整機包括兩I/O板(其中一個PT斷線監測專用板),主板,面板,開關電源五大模塊和箱體兩個組成部分,這種結構的主要特點是不作元器件級維修,只進行板級(模塊)維護,一旦出現硬體故障,只需將故障模塊換下即可,大大縮短了故障修復時間.其中電源採用以整體散熱金屬網屏蔽的性能優良的高頻開關電源模塊.箱體採用通風網雙層金屬機箱,既起到了電磁屏蔽的作用又具有良好的散熱性能.
2 軟,硬體設計
硬體的核心選用超大規模集成塊和功能完備的進口單片機晶元,所有的I/O信號全部採用電磁或光電隔離,裝置主體與現場無任何直接的電氣連接,因此具有較強的抗干擾能力.
對全部輸入信號進行數字慮波處理,對輸出信號進行冗餘控制,對合閘迴路進行軟體閉鎖以及對整機完備的自檢功能進一步保證了整機的可靠性.
4 生產過程質量控制
所有的元器件嚴格按生產工藝要求進行篩選,器件使用多數為軍工級,最低為工業級,成型模塊進行整體浸漆烘乾處理,整機100%進行全部試驗,包括常規電氣,功能,老化和振動試驗.
5 主要技術標准
參考技術標准:《 GB14285—93繼電器保護和安全自動裝置技術規程》
本企業技術標准:《XKQ—01廠用電源快切換裝置企業標准》
三 主要功能
設置1-4個待合開關的參數選擇點,用戶可通過機外繼電器對本機的兩PT/CT輸入端,參數選擇點,跳合閘等控制端一次性切換到相應的待合開關上,就能分時地對4個待合,跳開關組進行快速的自動切換控制或者分別對2組合,跳開關實行正,反切控制.
對於兩獨立電源供電的兩母線有聯絡開關的線路情況,本裝置能同時檢測聯絡開關兩邊母線電源的運行情況,並根據不同的情況和信號對三段式開關進行投切控制.如下圖:
圖2 快切裝置合,跳配合全圖
根據現場情況裝置也可以設置關閉一邊啟動,如關閉T1一邊不讓其啟動,只作合K跳T2的三種形式的啟動操作.
對於每一待合開關根據啟動方式的不同最多可設置六組不同的參數,每一組參數對應著並聯,串聯,絕對串聯三種合,跳閘控制方式中的一種,並且根據需要通過改寫參數的大小隨時可以改變合,跳閘控制方式.
裝置通電後為常備監控狀態,當檢測到一種啟動方式信號時,將立即從EPROM數據塊中取出一組相應的參數進行預測性的快切,同期切換,殘壓切換組合控制計算,當條件符合某一種情況時則發一次合,跳閘命令.
裝置設機位按鍵復位和遠方操作復位.
設置合閘完成時同步的低壓減載和後加速保護輸出脈沖(但其動作沿時由外部系統沿時繼電器完成).
指針式電子同步表,對其頻差,相差大小進行動態模擬顯示,同時結合工況指示燈對合閘前後的工況進行顯示,中文液晶屏則對跳合閘前後的在線頻率,時間,裝置工作狀態進行顯示,如合閘不成功中文液晶屏將給以標示(中文液晶屏見面板示意圖6).
設置兩模擬開關,當置在模擬狀態時可模擬待並開關兩端的頻差,相差,為本裝置在安裝調試,正常檢修和參數修改時提供便利.
完備的自檢閉鎖功能,主要設置有本裝置硬軟體出錯自動閉鎖,開關量控制全狀態閉鎖,跳合閘開關位置異常閉鎖,PT斷線閉鎖,PT隔離開關未合上閉鎖,後備電源失電閉鎖等,同時中文液晶屏對各種閉鎖工況按其檢測到的先後順序進行不同標示,以提示操作人員作快速的檢修.
提供RS232/485通信口.RS232通信口設置在面板的右下側,供調試上位機用,其通信界面如圖7,功能見第九節.RS485通信口設置在後板的右下側,供DCS系統控制專用.
錄波和事件記憶功能.裝置每一次動作的前一次動作事件主要指標(如:事件時間,事件結果狀態,合閘時的實際相位差,實際頻率,實際參數取值,當時的錄波波形)都能記憶存貯下來,供上位機查尋,列印(見九節說明),大部分指標由中文液晶屏和工況指示燈現場顯示見圖6.
可提供GPS秒對時介面(用戶如果需要其它方式對時如分對時功能須另外訂貨).還可採用通信口手動粗略對時,方法詳見九節.
四 技術參數
裝置工作電源:AC/DC 220V±l0%兩用,(AC/DC 110V/±10%兩用如訂貨方有要求則合同註明特供).
功耗:小於25W.
待合開關兩端PT同時用l00V,CT為5A(特殊情況現場調整),
輸出繼電器觸點容量(長期閉合): AC 220V/l0A DC 220V/5A.
合開關導前時間TK的設置范圍: 20ms～999ms,步長1ms(此參數整定存貯以用戶現場安裝提供參數為准,也是用戶必須提供的參數.)
同期合閘允許頻差△F1的設置范圍: 0.50Hz～2.99Hz,步長0.01 Hz(此參數按用戶機型要求設定,未作要求則按2.25 Hz整定存貯).
快切合閘允許頻差△F2的設置范圍: 0.50Hz～2.99Hz,步長0.01 Hz.
快切合閘允許相差δ的設置范圍: 0.5度～59.9度,步長0.1度.
跳閘延時時間Ty:1～9999 ms,步長1ms.(用戶可根據具體的並串的合,跳閘控制方式的要求,以合開關導前時間TK的起始值0為基準,推算待跳開關要求的總跳導前時間To,然後再根據跳開關迴路固有的導前時間Tg進行推算.具體演算法如下:
並聯切換:To大於Tk, Ty=To-Tg ; 串聯切換:To小於Tk, Ty=To-Tg
失壓啟動延時Tj:1～9999 ms,步長1ms.(用戶一般應取它大於其最大負荷正常啟動時帶來短時壓降時間,以此躲過正常啟動時所帶來的誤跳合工作).
失壓啟動整定范圍△U%:20%～90%Un.
殘壓啟動整定范圍△U%:20%～60%Un.
32檔電子模擬指針同步表的分度值:11.25度.
裝置所有電路與外殼之間及電路與電路之間的絕緣電阻:在溫度為25度,相對濕度為60%±10%時,不低於l00MΩ.
裝置所有交/直流12V以上接線端子對外殼耐壓2000v/工頻1分鍾,直流12V以下電氣迴路對外殼耐壓500v/工頻1分鍾無擊穿閃爍現象.
環境溫度:-10度～50度
相對濕度:小於80%.
五 硬體模塊結構框圖

六 基本原理及組成
XKQ—01廠用電快切裝置硬體結構如圖3所示.主板CPU主頻8MHZ,配8K EPROM ,8k EEPROM,8k RAM和若干定時計數器及並行介面等晶元組成一個專用微機控制系統,下面就各主要功能原理進行簡單介紹.
廠用電快切的必要性和解決的辦法:
目前,在發電廠和所謂一級負荷的工礦企業以及某些變電站中,用電的連續可靠是電機安全運行的基本條件.以往國內廣泛採用的備用電源自投方式,一般都是用工作電源開關輔助接點直接(或經低壓,延時繼電器)啟動備用電源投入,這種方式無相頻檢測,用電切換成功率低或切換時間長,電動機復起動電流過大易超過允許值范圍受沖擊損壞.特別是一些使用大功率電機,高壓電機的場合,由於電機在斷電後電壓衰減較慢,如在殘壓較大時不檢查同期條件就合上備用電源,起/備變壓器和電動機將有可能受到嚴重的沖擊而損壞,如只待其殘壓降到一定幅度(如20%--40%Un之間)後在投入備用電源,由於斷電時間長,電動機的轉速下降很大,成組電動機的自起動引起母線嚴重繼續失壓,某些輔機勢必退出,嚴重時重要機組自起動困難勢必造成停機停爐.
為解決以上問題,本裝置在正常用電時就對待合開關兩端電源的頻率,電壓,相位量進行長期的自動跟蹤和監測,一段檢測到切換信號時,將立即根據當前頻差,相差采樣值,同時利用適當的數學模型(不僅考慮當前的相差,頻差,而且考慮以後相差,頻差的變化率)結合預置的待合開關導前時間,推算出以後合閘准點時的相差,頻差,然後同預置的允許的相差,頻差進行比較,當條件滿足時就發出合,跳閘脈沖信號.
首先,由於在工作電源正常工作時,備用電源同工作電源之間的壓差,頻差,相差一般都很小,因此一段工作電源故障跳開,其母線殘壓與備用電源的相差將從0度開始逐漸變大,本裝置的第一段預測計算是取預置參數中的快切允許頻差,相差進行計算的,目的是為了搶在母線的殘壓壓降很小時發出合,跳閘控制信號;如果條件不滿足則進入第二階段的第一個同步點的預測計算控制,其比較取值當然是預置的同期合閘的相差,頻差允許值;如果以上兩條件都不滿足,同時其殘壓降至殘壓切換整定值則立即轉入無條件的殘壓切換控制.本裝置預測相差的計算公式為:δk=ΔωsTk (dΔωs/dt))Tk2 (式中 δk—理想合閘導前角 ,Δωs—殘壓或工作電源與備用電源頻率之差,Tk—待合開關合閘導前時間)
快切計算合閘條件:δi-δi-10,∣0.576∣δi-1=δi-1-δk (∣0.576∣為同期合閘固定相角誤差)
2.切裝置輔助控制功能:
本裝置當處於工作母線低壓自動切換時,將設一足夠的延時時間量(由用戶根據現場情況設定)延時後即啟動計算控制,以此躲過正常啟動時所帶來的誤跳合工作;
本裝置在發出合,跳命令後,將設一固定的延時時間如500 ms值再一次巡測合,跳開關的反饋信號的正常性,如發現該跳的沒跳,該合的沒合則立即發出偶信號,盡量使開關位置正常.
本裝置當在低壓啟動切換時(如低壓自動啟動切換),為盡快使重要負荷快速啟動,設置後加速保護的控制輸出(延時時間則由用戶在本機外設置延時繼電器設定.
3.自檢功能,模擬試機及現場"真合閘,假並網"試驗:
所有電力儀器儀表在真正投運前首先要進行一次接近現場條件的動模試驗,或者投入後要定期檢查該裝置可靠性.本裝置從三個方面實現對本機可靠性檢驗.
首先,本裝置通電後,不管是在合閘控制前和合閘控制後,均設有軟體控制CPU適時地對輸入輸出介面(如繼電器)等硬體各組成部分及其相互之間的連接線進行巡測,只要有一部分發生故障,則裝置處於閉鎖狀態,面板的電子同步表不轉,面板的液晶屏顯示相應的故障標志,以此通知操作人員對硬體,軟體有針對性地檢查(故障符號意義詳見第十一部分).
其次,本機在投運前設置了模擬開關試機,此開關安裝在後板上,兩開關其中之一為模擬PT1頻率信號,另一個PT2頻率信號,但不模擬兩PT電壓量.不管兩PT(或者為同頻同相的交流100V±5%的兩組模擬PT)接入否,兩開關投到模擬狀態,然後打開電源開關通電,這時面板的電子同步表(後有詳述)即轉動,面板液晶屏將同時顯示本機模擬的兩PT頻率和未經效正的基時時間等(後有詳述),面板的八個工況指示燈中合閘閉鎖信號燈同時點亮.當兩組PT端接入交流100V±5%兩組模擬非同頻同相或同頻同相PT,同時在後板將公共端C短接一個已輸入一組有效數據的對應開關標志H點時(後有詳解),這時將模擬開關投到模擬狀態,然後裝置通電,這時本機處於巡測狀態,本機將同時顯示PT1,PT2的在線頻率值,當從本機後板人為給入一自動啟動信號時,本機就能模擬合閘一次,電子表開始轉動,當轉動到正上方一組紅色指針時(0°位置)則停止轉動,大圓中心的一個紅色信號燈閃爍一次表明發出了合閘脈沖,同時八個工況信號燈中的合閘完成和相應的合閘成功兩信號燈同時點亮(注:做這個實驗務必將合,跳閘輸出斷開,主要地為了防止裝置在在線模擬試驗時誤動而發生事故).
其三,本機在投運前,特別是在第一次安裝投運前需按本單位提供的《現場投運調試大綱》程序進行一次所謂"真合閘,假投切"的現場動模合閘試驗.主要內容為一切接線都以真正條件為准.即模擬開關投到工作狀態,後板公共端C端接一個已輸入一組有效參數相對應的H端(該H端視為待合開關的標記,該組參數也是待合開關性能決定的真實參數,如開關導前時間Tk),工作電源和備用電源處於待切狀態,本機後板各輸入輸出接線無誤,這時分別拉開待合,跳開閘兩端的隔離開關,然後裝置通電進行模擬快切試驗.如果過去有機械同步表則這時可將本裝置與過去機械表同時並聯運行(只斷開過去機械同步表的合閘輸出脈沖即可),這時本裝置應與過去的機械同步表同期轉動,並同時達到合閘點.合閘脈沖發出後,待合開關合上,本機面板只顯示合閘完成,電子同步表正指0°紅指針位不動.大圓中心的紅燈閃爍一次,數碼管顯示合閘後的系統頻率,這時即完成了整個的模擬試驗.然後斷開剛合上的斷路器,合上斷路器兩邊的隔離開關進行真正的合閘控制.
七 監控主程序流程圖和切換程序流程圖

八 前面板與參數設置
前面板如圖6:
1. 面板的左上側為中文液晶顯示部分,其功能在於:在開機監控狀態 時,如果待合閘開關兩邊PT已接入則同時顯示待合閘開關兩邊線路的頻率,如 果兩邊PT之一未接入則顯示一邊頻率和一邊的PT斷線標志,如果兩邊PT均未接入則顯示兩邊PT斷線標志,但不能鑒別兩PT接入相位的正確性;
在前面提到的Tk,△F1,△F2,δ,Ty,Tj參數組設置或修改時,顯示操作中的參數(詳見參數設置部分);
合閘完成後只顯示合閘後的系統頻率;
裝置接線或本裝置硬體有錯誤時則顯示其某些重點錯誤的標記(見第十一部分)通知技術人員進行有針對性地檢修.
顯示裝置的基時時間,裝置工作後可通過功能鍵或上位機將時間調整同標准時間一致.
液晶顯示屏的右側為裝置內用的直流電源 5V和 12V指示燈和裝置工況指示燈,電源指示燈亮表明裝置通電正常,否則異常.
右側大圓形為32檔LED模擬電子式指針同步表,均勻分布在360° 圓周上,0° 位置為紅色,其餘為綠色,正中間設一合閘指令脈沖發出同步信號燈,專供合閘時指示用.裝置投運或模擬試驗時,同步表指示待合開關兩端電壓的相位差,同步表順時針旋轉表示PT2頻率高於PT1頻率,逆時針旋轉表示PT2頻率低於PT1頻率,旋轉速度表示頻差的大小,頻差越大轉得越快.
8個狀態指示燈,用於指示合閘投運過程中及模擬試驗時的實際工況.特別在調試合閘過程中,工況燈就是技術人員調試合閘的眼睛.
面板上的功能鍵及復位鍵:
復位鍵的功能是中斷當前的一切狀態,使裝置重新開始運行程序,通常叫"清零"開關.後板的公共端C和遠方復位端R短接後斷開同該鍵功能一樣,因此用於遠方復位操作.該鍵能同鍵2,鍵3組合使用則分別使本機進入參數設置修改模式和調試板模塊操作模式.
鍵1,鍵2,鍵3為功能鍵具體功能及操作如下:
本裝置最多設置4大組有效參數,4個大組參數分別對應一個待合開關H1-4,每個大組參數共有36個有效數據.一個待合開關的6種不同的啟動控制方式分別對應6個小組參數段,每一個小組參數段含6個意義相同但數值不同的數據,它們是:"待合閘開關合閘導前時間TK","同期合閘允許頻差△F1","快切合閘允許頻差△F2","快切合閘允許相差δ","跳閘延時時間Ty","失壓啟動延時Tj". 6種不同的啟動控制方式所對應6個小組參數段為:
PT1一邊跳自動合閘啟動對應1—6數據;
PT2一邊跳自動合閘啟動對應7—12數據;
PT1一邊跳手動合閘啟動對應13—18數據;
PT2一邊跳手動合閘啟動對應19—24數據;
PT1一邊跳,合閘失壓啟動對應25—30數據;
PT2一邊跳,合閘失壓啟動對應31—36數據.
准備階段:將後板並列的兩開關置於"模擬狀態"位置,先按復位鍵再按鍵2,當顯示器出現提示參數整定,先松復位鍵,再松"鍵2"即可進行參數設置.
按"鍵1"顯示器出現並列點1並指針指向參數1,後再按"鍵2"或"鍵3",輸入已整定好的一個數值,輸入數值時按鍵2為增值,按鍵3為減值,輸入完後,再按"鍵1"時, 指針指向參數2,同時對上次輸入是1H1數據進行了存貯,如此循環.(注:數據輸入後若未按鍵1,則上次輸入的數據無效,即未存貯)
參數液晶顯示順序:參數整定值舉例
並列點:1(2,3,4)
1( 開關導前時間):100ms
2( 同期允許頻差):3Hz
3(快切允許頻差):1.5 Hz
4(快允許相差):60°
5( 跳閘沿時時間):1ms
6(失壓沿時時間):1ms
………………………………….
………………………………….
36(失壓沿時時間):5000ms
注:該裝置在試驗狀態或參數設置完成後,必須將狀態開關從"模擬狀態"位置拔到"工作狀態"位置,方能投入正式的合,跳閘控制運行程序.
九 通信界面及功能
通信界面如圖7,232/485通信口接一上位機,上位機裝入本公司提供的專用通信和列印程序,打開程序即可生成如圖6的界面,用游標選定通信的波特率(推薦用1200比較可靠)和上位機硬介面COM1或COM2.
通信口功能有三:基時時間整定:按啟動鍵後在發送命令下鍵入"A0世紀,年,月,日,小時,分,秒"的16進制代碼如"A01403061501050A"然後按Enter鍵,這時控制器的起始時間被整定為2003年,6月,22日,1小時,5分,10秒,並在裝置面板的液晶塊下方顯示出來,裝置的時間表同標准時間同步,當發生一次事件時,事件時間將自動保存供上位機即時查尋,列印.
數據查尋:程序和數據16進制代碼可以通過以下方法查尋,按啟動鍵後在發送命令下鍵入"90地址,位元組數,FF"的16進制代碼如"9056000AFF"然後按Enter鍵,這時數據接收區可以收到裝置存貯器地址5600起以後的10個16進制代碼,用於上位機特別是DCS系統自製控制界面對本裝置工作情況的分析.
事件結果數據和錄波的查看:按查看數據按鍵,這時事件時間,事件結果狀態,合閘時的實際相位差,實際頻率,實際參數取值,當時的錄波波形)都能從記憶存貯單元中取出並在界面上顯示出來,上位機如接有列印機即可按列印數據鍵列印.
其列印的格式如下:
快切控制器事件報告單(舉例)
事件時間:0:0:9
PT1頻率:50Hz
PT2頻率:49.9Hz
事件代碼: 5 合閘位置異常
合閘相位差:44°
開關導前時間:100ms
同期允許頻差:3Hz
快切允許頻差:1.5 Hz
快允許相差:60°
跳閘沿時時間:1ms
失壓沿時時間:1ms
錄波圖示範如下:
十 安裝尺寸及接線
XKQ—01型快切裝置採用儀表屏嵌裝式結構,只需將本控制器嵌入儀表屏即可.安裝尺寸見圖8.
快切裝置與現場的連接,主要通過後面接線板.(接線圖見端子圖及應用接線圖)
訂貨使用須知
訂貨時請提供如下數據資料:
待合開關總的合導前時間TK.
並列點開關實際編號(一位數字代表).
待跳開關總的跳導前時間,並根據本說明書的第四節計算公式以及各啟動狀態下的串,並聯方式的要求計算出跳閘延時時間Ty.
同期合閘允許頻差△F1.
快切合閘允許頻差△F2.
快切合閘允許相差δ.
失壓啟動延時Tj.
本裝置以外其他功能,凡需要的用戶,敬請訂貨另行說明.
本裝置所有的開關輸出量均為無源短脈沖,所有的開關輸入量均為有源-12V短脈沖(本機自串電源,外接應為繼電器無源接點,復位脈沖大於2秒最為可靠).
模擬試機調試須斷開輸出開關接線單,以防誤動作.
輸入,輸出遠地操作,特別是通信,遠方復位建議用屏蔽電纜作饋線,必要時用光纖通信.
十一 硬體故障的測試,診斷和工況表
繼電器輸出的測試:
通過功能鍵進入顯示屏菜單的測試功能擋.
應順序有報警輸出,PT1跳輸出輸出,PT2跳輸出,合開關跳輸出,低壓減載輸出,閉鎖輸出,合閘1合上,合閘2合上.
部分信號及硬體故障診斷:將本機模擬開關置"工作狀態",合閘輸出端不接,開機後如數碼管顯示以下標志則對應的信息或故障可判斷為:
本機外全狀態閉鎖信號已輸入
跳,閘開關位置異常
合閘開關位置異常
部分接線錯誤疹斷:
PT1斷線
PT2斷線
PT隔離開關未合上
未接參數輸入點H
同時接多參數輸入點
同時有多種啟動方式
以上10種信息或故障其顯示的優先順序按從上到下的順序依次減小.
自檢過程中,本裝置部分硬體出錯:
存儲器RAM出錯
EEPROM出錯
I/O出錯(R=L=0):(取其中字母0)
I/O出錯(R=L=l):(取其中字母1)
I/O出錯(VH=V1=1):(取其中字母U)
如本裝置顯示以上信息則同時啟動報警指示燈,閉鎖指示燈和報警繼電器.
本裝置一切接線和硬體無誤時,通電處於巡測狀態顯示:
待合閘開關對應信號顯示為:(為1, 2,3,4其中之一)
合閘點=X
按F1鍵則可查閱PT1一邊的在線頻率並顯示為
FPT1.xx..xxx
按F2鍵則可查閱PT2一邊的在線頻率並顯示為
FPT1.xx..xxx
開機接線無誤巡測時如獲一正常啟動信號後如發現合閘開關H已合上的去偶的情況顯示:
該跳的開關已跳顯示
合閘後頻率:xx.xxx
這時閉鎖燈亮,合閘完成燈和合閘信號燈均不亮,表明不是本機發出的跳,合閘完成.
該跳的開關未跳,但不該跳的開關卻跳了則顯示:
PT1一邊跳工況燈顯示合閘完成,故障報警
PT2一邊跳工況燈顯示合閘完成,故障報警
開機接線無誤巡測時如獲一正常啟動信號後如發現合閘開關H未合上正常的合,跳及去偶的情況顯示:
通過計算發出合,跳命令後H合上同時該跳的開關已跳則顯示
合閘後頻率:xx.xxx
這時閉鎖燈熄,合閘完成燈和合閘信號燈均亮,快動,同期,殘壓合閘完成指示燈其中之一亮,表明是本機發出的跳,合閘完成並表明是何種形式的合閘完成.如果合閘後電壓降至一定的范圍則自動發出低壓減載信號(如需沿時減載則外接沿時繼電器)同時低壓減載信號燈亮.
通過計算發出合,跳命令後H未合上或者合上後因該跳的開關未跳通過去偶H又跳開了則顯示合閘開關位置異常
合開關H異常
通過計算發出合,跳命令後H已合上,但該跳的開關未跳開同時經過合閘後去偶H仍跳不開則為大故障其顯示為
大故障
通過計算發出合,跳命令後H已合上,但該跳的開關未跳開而另一邊開關卻跳了其顯示狀態同合,跳命令發出前的故障顯示.
十二 附圖
圖9:XKQ—01外形及開孔尺寸
圖10:XKQ—01型廠用電源快切裝置備用端子圖
圖11:XKQ—01廠用電源快切裝置在30萬/60萬機組中的應用接線圖
XKQ—01廠用電快切裝置說明書
I/O板1
I/O板2
面 板
後 板
主 板
開關電源
圖3: XKQ—01廠用電快切裝置機箱內的硬體模塊結構框圖
Yes
No
Yes
Yes
No
No
No
No
No
No
No
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
圖4:主監控程序流程圖
閉鎖,報警等待復位
去偶
去偶
參數設置
按鍵復位
圖8:錄波示範圖
圖7:通信界面
有效圖 無效圖
全局閉鎖
顯示合閘完成及頻率
發合跳命令
合跳成功
信號唯一
參數設置
T1,T2開關均合上
PT隔離開關
末合上
PT斷線
信號巡檢
有切換啟動
信號
自檢出錯
上電,復位
No
No
圖5:切換程序流程圖
第五參數延時
發合閘命令
No
顯示合跳閘成功及頻率
No
T1,T2自動,手動,失壓六種啟動信號之一
Yes
Yes
Yes
Yes

閉鎖,報警等待復位
發低電壓
減載命令
去偶
No
第六參數延時
滿足同期
切換
合跳成功
電壓低
滿足快動
切換
發跳閘命令
滿足殘壓
切換
合跳反饋
正常否