隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展不斷加快,水電能源的開發(fā)越來越快,需求也越來越大,水電站的機組容量也不斷增加,因此水電站的發(fā)電設(shè)備安全高效運行顯得越來越至關(guān)重要。水輪發(fā)電機組和調(diào)速系統(tǒng)是關(guān)鍵的發(fā)電設(shè)備,需要對其狀態(tài)進行監(jiān)控,及時找出設(shè)備隱患。本文開發(fā)了一種高精度、多用途的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)對調(diào)速系統(tǒng)各關(guān)鍵參數(shù)的采集與分析,從而對其進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。本文詳細研究了數(shù)據(jù)采集技術(shù)的原理,針對水輪機調(diào)速系統(tǒng)的特點和其涉及的參數(shù)特征,結(jié)合DSP原理和采樣技術(shù)設(shè)計了多通道、高精度信號采集與處理系統(tǒng),可以對調(diào)速系統(tǒng)模擬量信號、開關(guān)量信號和頻率信號等進行高速采集,考慮到系統(tǒng)仿真的要求,設(shè)計了多個輸出通道輸出相應(yīng)的同類型信號。本信號采集系統(tǒng)以TMS320F28335數(shù)字信號處理器為CPU,設(shè)計了DSP的時鐘、電源、外部擴展存儲設(shè)備等電路,同時以FPGA器件EP4CE6E22C8N作為系統(tǒng)協(xié)處理器,實現(xiàn)了DSP的輸入輸出接口的擴展,結(jié)合Verilog硬件描述語言設(shè)計了邏輯電路,實現(xiàn)對頻率信號的高精度倍頻和輸出功能,以滿足系統(tǒng)對頻率信號處理的要求。結(jié)合信號采集理論和系統(tǒng)采集要求,選取合適的轉(zhuǎn)換速率和精度的ADC及D...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展歷程及趨勢
    1.3 本文主要研究工作
2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體方案設(shè)計
    2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
    2.2 系統(tǒng)整體設(shè)計要求及性能特點
    2.3 系統(tǒng)的基本組成和功能
    2.4 DSP技術(shù)及器件選型
    2.5 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)
    2.6 以太網(wǎng)技術(shù)及器件選型
3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 DSP28335核心電路設(shè)計
    3.2 FPGA外圍電路設(shè)計
    3.3 測頻與發(fā)頻電路設(shè)計
    3.4 ADC模塊電路設(shè)計
    3.5 DAC模塊電路設(shè)計
    3.6 開關(guān)量采集與輸出電路設(shè)計
    3.7 以太網(wǎng)通信電路設(shè)計
4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件開發(fā)
    4.1 軟件開發(fā)平臺
    4.2 DSP軟件程序設(shè)計
    4.3 FPGA邏輯程序設(shè)計
    4.4 以太網(wǎng)通信模塊程序設(shè)計
    4.5 系統(tǒng)測試結(jié)果
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3766005