双CPU高压功率调节器的设计

双CPU高压功率调节器的设计

傅文琪马可小尤果

文摘：介绍了一种双中央处理器控制的电除尘器高压电源调节器的硬件和软件实现方法。该装置采用双CPU控制和RAM资源共享技术，利用16位单片机的快速A/D采样、处理和实时控制，提高了A/D采样速度和测量精度，解决了单CPU电路采样火花闪络识别可靠性低的问题。编程采用80C196KB汇编语言的模块化设计。关键词：静电沉淀；双CPU控制；RAM资源共享；火花闪络分类号：TP368；TM762文件识别码：b产品编号：1006-6047(2000)01-0036-02

双CPU设计高电压电源调节器

付琪文(中南京210003南京电动汽车设备总厂)陈震(中南京210003南京电动汽车设备总厂)肖友(中南京210003南京电动汽车设备总厂)

摘要：在HWandSW，realizationconceptutfhpowersourceadjusterforelectricdustclearerissended。ItisundHecontrolLoftWocpusandapplieDatasharingTechnologyWithAdual-por TraM。16位单个微处理器用于快速/数据放大数据处理和实时控制，它增加了速度/数据放大速度和测量精度，解决了低可靠性问题。组态王80C186KB。关键词：电除尘；dualCPUcontrolRAMdatasharing闪光灯

1硬件设计

功率调节器的硬件设计采用双CPU控制和RAM资源共享的电路结构。其中测量单片机专门对esp运行的一次和二次信号进行快速采样，并根据结果控制晶闸管、保护动作电路和D/A电路的导通角，管理单片机从事键盘控制、显示管理、与上位机的通信管理，以及对高压硅整流干式变压器中油温、油位、气体等传感量的监测。整个装置集成了除主电路以外的所有硬件电路，与高压控制柜的连接简单方便。其原理框图如图1所示。

图1硬件框图

从图1可以看出，借助双端口RAM，管理CPU和测量CPU之间的数据交换速度快，不仅提高了测量CPU的采样率，而且避免了键控操作和上位机通信导致的A/D采样时间间隔的偏移，从而保证了火花闪络识别的准确性和设备长期运行的可靠性。

2软件设计

软件采用80C196汇编语言编程，翻译成机器语言，固化在EPROM中。程序采用模块化结构，两个CPU通过双端口ram直接交换数据，占用内存空间小，运行速度快。其中，测量CPU的软件由测量和火花识别子模块、信号同步子模块、D/A处理子模块、导通角恢复子模块、导通角动态控制子模块等组成。中央处理器管理软件由键盘控制、显示子模块、传感量监控子模块、故障信息保存子模块和上位机通信子模块组成。测量CPU和管理CPU的软件主要流程图如图2和图3所示。

图2测量CPU的主要流程图

图3管理中央处理器的主要流程图

3问题的分析和解决

电除尘器的高压硅整流干式变压器是等效电感，而电除尘器本体是等效电容。因此，在静电除尘器主体中工作的次级电流I2、次级电压U2和初级电压U1之间的关系如图4所示。从图中可以看出，二次电流是滞后于一次电压的DC脉冲波形，因此常规的A/D法不能用于火花闪络的识别。换句话说，二次电流波形的采样率应尽可能高，采样点之间的时间间隔应尽可能均匀恒定，以保证测量精度，火花闪络的识别才能准确可靠。为了使整个程序经济合理的运行，A/D采样一般采用中断的方式进行。如果采用单CPU控制，一方面如果有高级中断源(如键盘中断或上位机通讯中断等。)，必然会影响A/D采样点之间的均匀性，在比较当前采样值和以前采样值时，必然会影响火花识别的准确性；另一方面，由于单CPU控制不仅测量高压硅整流干式变压器的一、二次信号和传感信号，还进行键盘控制、显示管理、故障信息保存和与上位机的通信，采样率不能太高，也影响测量精度，导致火花闪络识别可能丢失或误判。采用双CPU控制和内存资源 #p#分页标题#e#

共享技术，将双CPU进行合理分工，消除了在进行键控操作及上位机通信时对A/D采样的影响，提高了对火花闪络识别的准确度，保证了电除尘器设备长期运行的可靠性。 运用双CPU控制及RAM资源共享技术实现的DKZ-141型电除尘器电源调整器已在靖远电厂成功投入运行，经西安热工研究院的测试对比试验，其结论是：更换后的调整器，运行电流、电压相对稳定，除尘效率明显提高，提高幅度在0.25～0.35范围内(同一负荷下对比，即从原效率的99.1提高到99.46)。

图4 一次、二次波形

4 结束语

对火花闪络识别的误判，将影响电除尘器的除尘效率，而对火花闪络漏判将可能形成强火花，甚至出现拉弧，造成对设备的危害。如何提高测量精度及对火花闪络识别的准确度，一直是困扰电除尘器高压电源控制的核心问题；建立在双CPU控制及RAM资源共享技术的基础上，采取软件与硬件相结合的方式，解决了这个问题，实现了对火花闪络的准确、及时的识别，保证了电除尘器长期在较大的有效电晕功率下工作，体现了安全、可靠、实用、先进的统一。■

作者简介：傅启文(1958-)，男，工程师，现从事电力系统烟气除尘研究与应用工作； 陈震(1975-)，男，工程师，现从事电力系统烟气除尘研究与应用工作； 肖友(1941-)，男，教授级高工，现从事电力系统烟气除尘及脱硫研究与应用工 作。作者单位：傅启文（家电力公司南京电力自动化设备总厂，江苏 南京 210003） 陈震（家电力公司南京电力自动化设备总厂，江苏 南京 210003） 肖友（家电力公司南京电力自动化设备总厂，江苏 南京 210003）

参考文献：

［1］君杰.无二次反流电场中粉尘捕集过程所消耗的电场电流［J］.电除尘及气体净化，1995，1(1)：29～36［2］李秋兰.电除尘器效率影响因素的试验研究［J］.电除尘及气体净化，1995，1(3)：16～22［3］郭俊.新一代微机控制H型产品的开发与应用［J］.电除尘及气体净化，1995，1(4)：16～21

(责任编辑：戴绪云)

收稿日期：1999-09-14