016 单片机直流电源系统的监测|论文|计算机论文|计算机毕业论文|计算机毕业设计|开题报告

016 单片机直流电源系统的监测样本
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论文大概：

直流电源系统的监测
1 摘要
高性能、高可靠性和高效率的直流电源系统在电力、电信、石化以及冶金等诸多领域中都有着相当广泛的应用。随着高频开关电源技术、应用电子技术和计算机技术的高速发展,直流高频开关电源系统依靠它的高精度、低纹波、高效率及功率因数等优越性能,正在逐步取代传统的可控硅整流装置。随着阀控式蓄电池（免维护蓄电池）越来越多地应用于直流电源系统,以及对直流系统的苛刻要求,高频开关电源的应用也日益广泛。同时,高频开关电源系统的高速响应性能、输出短路电流限制及稳压和稳流等优点也使阀控式蓄电池的使用寿命大大增加。此外,由于智能直流高频开关电源系统可以完全处于微机的智能化控制之下而不需要人为干预便可完成对整个系统的测量和控制。因此,采用智能高频开关电源可以最大限度地提高系统的性能。用PLC做控制系统核心,成本较低,稳定性很高,程序编写调试方便,但PLC在人机对话、故障判断、在线修改等方面有一些不便,需要对编程非常熟悉的专业人员进行操作。并且,要想直观地了解生产过程和监控信号的动态变化必须选择一个上位机来配合PLC,才能组成较好的自动控制系统。因此,本系统采用触摸屏与PLC通信,共同组成生产监控系统。

关键词: PLC, 直流电源系统, 高频开关电源

2 Abstract
High performance, high reliability and high efficiency of the DC power supply system in the electricity, telecommunications, petrochemical and metallurgy and many other areas have a very wide application. With high-frequency switching power supply technology, electronic and computer technology has developed rapidly, DC high frequency switching power supply system relies on its high-precision, low ripple, high efficiency and high power factor, such as superior performance, is gradually replacing the traditional thyristor device. With the valve-battery (maintenance-free batteries) more and more used in DC power supply system DC system and the harsh, high-frequency switching power supply applications have also been extensive. Meanwhile, high-frequency switching power supply system in response to the high-speed performance, Output short circuit current limiting and Steady Flow Regulators and also the advantages of valve-battery life greatly increased. In addition, HF smart DC switching power supply system can be completely computer intelligent control without human intervention can be completion of the entire system of measurement and control. Therefore, the smart high-frequency switching power supply can maximize system performance. Done with PLC control system core, low cost and high stability, programmers convenient debugging, However, the man-machine dialogue PLC, fault judgment, online revisions have some inconvenience, Programming needs to be very familiar with the operation of professionals. Moreover, in order to intuitively understand the production process and control signals in the dynamic changes must choose a PC to match PLC, to form a better control system. Thus, the system uses touch screen and PLC communications, joint production monitoring system.
Key Words: PLC, DC power systems, high-frequency switching power supply

3 目录
摘要 0
Abstract 1
目录 1
第一章绪言 1
1.1 课题背景 1
1.2 本课题的任务和要求 7
1.3系统解决的问题和拟采用的研究手段 11
1.4本文的工作 13
第二章系统的总体设计 14
2.1核心单元电路 14
2.2工作控制程序设计 36
第三章系统的实现和关键技术 51
3.1硬件的选择与说明 51
3.2软件设计 54
第五章总结 57
致谢 58
参考文献 59

4 第一章绪言
4.1 1.1 课题背景
针对发电机、变压器类电力设备普遍采用的预防性定期检修方式所存在的弊端,分析了发展状态监测和故障诊断技术的意义,并对该技术在国内外的发展现状和存在问题进行了介绍。最后指出,发电机、变压器类电力设备的状态监测和故障诊断技术,可以迅速、连续地反映设备的运行状态,预示运行设备存在的潜伏性故障,是保障电力设备安全经济运行的有力措施,应大力推广。
发电机、变压器类电力设备的状态监测和故障诊断技术日益受到普遍关注,越来越多的单位和部门已在或正在积极应用和开发该项技术,并有全面推广之势。在这种情况下,全面、客观地认识该技术,了解其目前技术状态,比较、认识该技术和现行预防性检修体系的优劣性及关系,对正确开发、应用和推广这一新技术,更好地保障电力生产的可靠安全性将具有一定意义。
发电机、变压器类电力设备素有发、输电心脏之称,其运行可靠性直接影响电力工业的正常生产。但是,这些设备在运行中,由于不可避免地受到电、热、机械和环境等各种因素的影响,其性能不断劣化,使运行状态不佳,甚至发生各种故障,引起局部乃至大面积停电,造成巨大的直接和间接经济损失和社会影响。
据国外报道,电气设备在服役期内,其故障发生率和运行时间、方式之间有着宏观规律。将设备故障率和使用寿命的关系绘制成曲线,其形状为两边高,中间低,形成一浴盆状,称为设备故障发生的“浴盆”曲线,见图1。

从图1可见,在电力设备的整个服役期内,设备故障率分为初期故障率、稳定期故障率、劣化期故障率。对于发电机、变压器等大型电气设备,投运初期,由于各部件磨合不善,一些制造、安装和调试过程中遗留的问题逐渐暴露,同时,操作和维护也有一个适应期,所以故障率略高。发电机通过168 h试运行,变压器经过4～30 d至半年后,随着对暴露问题的处理及运行人员对设备性能的逐步熟悉和掌握,设备故障率会逐渐降低,事故率进入稳定期。该期间一般约15～20年。在设备服役后期,由于绝缘老化现象明显,泄漏电流增加,绝缘电阻下降,油中溶解气体组分变化,局部放电增加等原因,故障率会明显增加。
为了及时发现和排除故障,减少和避免事故的发生,长期以来,电力系统工作者不断地研究、总结,改变了过去的事故维修模式,实施各种可行、有效的定期预防性试验和检修方式。与事故维修相比,这种体制曾经适应了我国生产力的发展,发挥过积极作用,不管是在思维还是在效果上都取得了很大进步。但它对设备运行中的突发性事故常常措手不及,造成惨重损失。而且定期计划维修也存在一定程度的盲目性和强制性,缺少针对性和科学性,常对设备的稳定造成干扰。
由于预防性试验大多是离线进行的,试验时需停机、停电,造成较大的经济损失。而一些重要设备轻易不能停运,致使定期试验无法按照计划进行；即使可停运待检设备,也往往因为运行中与停运后的设备状态差异,不同程度地影响到试验结果的准确性。另一方面,对于正常的设备,若按计划采用定期检测和维修,又造成不必要的人力和物力的极大浪费。甚者,可能因检查维修,造成维修过度,即造成“维修干扰”。如某厂的1台300 MW水-氢-氢发电机,维修前绝缘状态良好,维修后,绝缘水平明显降低。经查,是由于进行耐压试验,使绝缘受到损害。泄漏电流的测试,也可造成绝缘恶化或损伤。又如某局进行变压器的例行检查维修,由于工作人员的疏忽,将工具遗留在变压器内,造成重大事故。同时,定期检测和维修,不是连续和实时监测,无法避免设备在两次试验间隔期可能发生的故障。
国内外发展状况
1）国际发展概况
上世纪90年代以后,国外先进工业国家新建或改造电厂和变电站已全部采用高频开关电源,其蓄电池亦全部采用免维护蓄电池。电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术,电源技术属于电力电子技术的范畴,是集电力变换、现代电子、自动控制等多学科的边缘交叉技术。所以电源设备是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品,如今已广泛应用到工业、能源、交通、信息、航空、国防、教育、文化等等领域。
电源技术主要是为信息产业服务的,信息技术的发展又对电源技术提出了更高的要求。例如：节能、节电、节材、缩体、减重、防止污染、改善环境、可靠、安全等。随着电信技术的飞速发展,电信网络结构日益复杂,因此,作为通信系统的动力组成部分——电源,就显得极其重要。这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索,改变以往传统式的电源供电制式,逐步采用分散式取代集中式供电制式,技术将由单元化趋于多元化的发展,并利用各种相关技术,制造出合格电源产品,以满足现代通信网的技术需求。
在当前的电源产业,占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通信用的AC/DC开关电源、AC/DC开关电源、DC/DC开关电源、UPS、交流变频调速电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、中频感应加热电源、电力操作电源、绿色照明电源、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等等。而与这些产品相关的技术有：高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术等。
今后高频变化仍是电源技术发展的主流。电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变化技术,将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。开关电源在电源技术中占有重要地位,从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫级的高频开关电源,为高频变换提供了物质基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。高频化带来了最直接的好处是降低原材料消耗、电源装置小型化、加快系统的动态反应,进一步提高电源进入更广阔的领域,特别是高新技术领域,进一步扩展了它的应用范围。
——高频的变化是靠：谐振变换、移相谐振、零开关PWM、零过渡PWM等电路拓扑理论和功率因数校正、有源箝位、并联均流、同步整流、高频磁放大器、高速编程、遥感遥控、微机监控等新的理论和技术,来指导现代电源技术发展。
——新理论、新技术又要靠：绝缘栅双极晶体管（IGBT）、功率场效应晶体管（MOSFET）、智能IGBT功率模块（IPM）、MOS栅控晶闸管（MCT）、静电感应晶体管（SIT）、超快恢复二极管、无感电容器、无感电阻器、新型铁氧体、非晶和微晶软磁合金、纳米晶软磁合金等新的元器件与材料,来装备和支撑现代化电源技术,促进产品升级换代。
2）国内研究概况
为了保障通信电源系统设备稳定、可靠地运行,提高电源产品技术与质量,为通信网络提供优质的供电。电源技术标准的研究在“通信电源标准体系”的基础上,还要根据通信的需求（同时要考虑我国边远地区或动力电无法接到的地方）及电源技术发展趋势,结合国外、国内生产企业研发、生产实际情况,提出了下一步电源标准的研究课题方向及2007年研究、制修订工作的重点,不断补充和完善我们通信电源系统设备的技术标准体系。
1）近期电源标准的研究课题的方向：
——电源系统、系统可靠、安全评估的研究；
——蓄电池、UPS、开关电源和柴油发电机组如何保证供电系统安全；
——降低通信电源能源损耗（节能）的技术要求研究；
——下一代通信网络对通信电源的要求研究；
——燃料电池在通信领域中应用的探讨等。
2）2007年电源标准重点研究与制修订课题：
——通信设备用直流远供电源系统；
——数据通信用电源系统；
——通信用后备式锂离子蓄电池组技术报告；
——接入网设备与远端模块电源系统的综合再利用（在立国标项目）；
——基站节能系统技术规范智能通风部分（在立国标项目）；
——基站节能系统技术规范智能换热器（在立国标项目）；
——离网型通信用风光互补供电系统；
——通信中心机房环境条件；
——通信用综合集装柜；
——对YD/T1058《通信用高频开关组合电源》、YD/T 502《通信专用柴油发电机组技术要求》、YD/T1095《通信用不间断电源UPS》等产品标准的修订工作。
总之,电源技术的发展实际上是一条围绕提高效率、提高性能、小型轻量化、可靠安全、消除电力公害、减少电磁干扰和电噪声进行不懈研究的轨迹。21世纪的电源装置和系统对上述技术的要求更加强烈。这也正是21世纪电源技术和产业的发展趋势。
4.2 1.2 本课题的任务和要求
状态监测与故障诊断技术,采取对潜伏性故障的早期、连续监测,与离线检测相结合,应用现代分析、电子和计算机等技术,进行综合分析,预测设备可能发生的故障,以期做到预知维修和有效维修,将对电力设备的运行起到重要的安全保障作用。
故障诊断系统是典型的人机系统,根据系统中的信息流向和功能划分的结果[1],基于计算机智能化的故障诊断系统,如图2所示。

图2 故障诊断系统中的信息流向和功能模块
系统的输入模块要完成机电设备故障检测信号、控制指令和专家知识的接收工作。处理模块要求能自动实现特征参数提取、控制指令代码转换的功能。专家知识的整理和表达由领域专家和系统专家协作完成。控制模块是故障诊断系统的核心,它根据控制指令,利用专家知识,完成从故障特征到故障原因的识别工作。控制模块的功能越完善,故障诊断系统的智能化程度越高。输出模块通过声光报警装置和人机界面,给出故障定位、预报和解释的结果。其中,人机界面还能提供排除故障的技术路线。
实现信息源从输入模块到输出模块的全自动流向,减少人在其中的干预作用,是机电设备对其故障诊断系统的要求。采用PLC的故障诊断系统,有助于实现故障诊断过程的自动化。
PLC的开关量输入模块可用作为开关量故障信号的输入装置,模拟量输入模块可用作为模拟量故障信号的输入装置。这两种模块均能方便地实现对设备的在线监测。
PLC的内部逻辑可完成控制模块中的逻辑推理功能。
PLC的输出模块可直接驱动故障诊断系统的输出模块。其中,输出端子可用来控制声光报警装置和受控机电设备的运行过程,显示屏可作为人机界面使用。
PLC的通讯口即可用来接受控制指令,又可输出PLC对机电设备故障的诊断结果。
实现机电设备故障诊断的智能化,可充分利用专家知识,提高诊断效率,是故障诊断技术发展的一个重要方向。
由于目前的PLC产品不具备自动获取和存储专家知识的功能,所采用的编程语言无法完成控制层中的计算推理功能,因此,单纯采用PLC的故障诊断系统的智能程度是相当有限的。为此,可利用网络技术和通讯技术,将PLC和计算机联接成网络,互相取长补短,共同构成如图3所示的故障诊断的硬件系统[2]。
图中的PLC采用并行分布式结构,作下位机使用,计算机作为上位机,可完成PLC的程序下装,实施对多台PLC的管理,进行复杂的数据运算,建立数据库,存储专家知识,其输入输出设备可用作诊断过程的人机交互。PLC与计算机通过两种方式联接成一个整体：一是通过PLC的通讯口和计算机的通讯口进行联接,二是通过PLC的输入输出端子与计算机上的开关量板和A/D板进行联接。其中,PLC通过通讯口传递给上位机的故障信号多达两个或两个以上时,上位机要通过编码进行识别,而通过PLC输出端子传递给上位机的故障信号,上位机要通过开关量板输入端子的地址来识别。PLC输入端子可接受来自上位机的控制信号或故障信号。

图3 PLC与计算机构成的诊断网络
图3网络中的PLC和计算机在故障诊断系统中各自扮演着不同的角色。通常情况下,故障诊断过程中复杂的逻辑判断、开关量故障信号的检测以及在严重故障状态下对设备进行的保护可交给PLC完成,以充分发挥PLC的技术优势,而复杂的数值计算和人机交互可在上位机上完成。PLC检测到的故障信号可通过通讯口或输出端子传给上位机,然后调用上位机存储的专家知识对其进行分析、判断、决策,并作出合理的解释。上位机作出决策之后,又可通过通讯口或开关量板的输出端口传递控制信号,并将控制权交给PLC。充分利用通讯口的功能,有利于减小PLC的规模。
综上所述,发电机、变压器类电气设备的状态监测和故障诊断技术,可以迅速、连续地反映设备的运行状态,预示运行设备存在的潜伏性故障,提出处理措施,不同程度地延长设备的服役期,减免不必要的维修干扰,大大降低运行成本,易实行自动化和科学化设备管理,是保障电力设备安全经济运行的有力措施,应大力推广。然而,该技术毕竟为新兴的多学科高新技术,其发展和实施还存在许多困难,距离替代预防性定期检修还有较长历程。所以,既要积极开发、推广这一技术,也要客观对待,避免盲从,不断总结经验,完善系统,使该技术为电力生产安全服务。
4.3 1.3系统解决的问题和拟采用的研究手段
状态监测、故障诊断技术虽然有其不可替代的优势,但在目前情况下,尚存在很多不足和问题需要解决。已经安装投运了状态监测系统的单位,决不可高枕无忧,不再有安全忧患意识。
由于发电机、变压器有复杂的结构系统,运行参数间并非全部有严格的逻辑和定量关系,其故障现象、故障原理之间具有很大的不确定性,一个故障可表现出多种征兆,监测到的几个故障起因同时反映一个故障征兆,故障与征兆之间关系模糊复杂,因此完全通过建立精确的数学模型来诊断是十分困难的。这种复杂的系统都是模糊的系统,而模糊系统的边界、结构等概念的外延是模糊的,内涵是灰色的。也就是说,此系统中的一些信息是确知的,另一些是非确知的,因此,需要采用将精确性向模糊性逼近的模糊集的数学方法来处理这些模糊现象,并注入人工神经网络系统,才能对发电机、变压器故障诊断这一复杂系统,找出合适的描述方法。同时还要模拟技术专家在进行故障诊断时的经验及将经验、规则模型化,以计算机替代专家,并以远程通信方式进行传输。除此之外,复杂的现场环境也给状态监测和故障诊断技术的应用带来困难。到目前,状态监测和故障诊断技术尚存在以下不足和问题：
a)受技术条件限制,目前发展较成熟的仅有局部放电定位仪和部分组分含量的在线色谱仪,而其他反映设备状态的项目尚无成熟监测。因此,在故障诊断中,很多需采集的信息还必须依赖于离线检测。
b)早期故障的监测信号极弱,设备运行现场均有较强的磁场和电场干扰,信噪比很低,给状态监测带来困难。
c)现有的一些监测系统,只能反映设备故障的发展趋势,很难提供设备故障的类型及故障的危急程度。渗透膜存在渗透率衰减,软件不能适应个案的分析和判定,软、硬件在不同程度上存在缺陷和不稳定性,易引起误报、错报故障。
d)现行规程中没有状态监测的技术要求和指标,使故障诊断时缺乏科学的判据。
e)现有的监测、诊断系统尚不能完全实现连续不断的实时监测,所以对突发性故障不能准确、及时预报。
针对课题采取以下研究方法及步骤：
1、各种元器件以及芯片的选择
2、硬件电路的设计
3、软件方面的设计
4、结合电路对程序进行调试
5、找出程序中的错误,改正这些错误
4.4 1.4本文的工作
本文的工作就是介绍如何做一个IC卡煤气表,第2部分给出相关方案的研究为后面程序设计打下基础,第3部分给出了系统的总体设计,对程序的模块分析、设计思想第4部分给出详细的实现过程和重要的技术实现。最后给出了我对这个设计一个看法,这个系统有些什么特色,还有展望之类的。

5 第二章系统的总体设计
5.1 2.1核心单元电路
2.1.1、高频开关电源直流系统原理
直流系统主要应用于发电厂、水电站、各类变电站中,为断路器分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护及故障照明提供直流电源。高频开关电源直流系统主要由交流进线单元、充电模块、控制及监视单元、降压单元（降压硅链）、直流馈电单元（包括合闸回路、控制回路）、绝缘监测等几大部分组成。不同的接线方式在馈出回路部分有所不同,但基本原理是一致的,系统框图如图所示：

        高频开关电源直流系统原理框图
系统工作方式如下：
1．交流输入正常时
     系统交流输入正常时,两路交流输入经交流切换控制电路选择其中一路输入,供给各个充电模块,充电模块将输入三相交流电转为 220V 或 110V 的直流,经隔离二极管隔离后输出,一方面给电池充电,另一方面给负载提供正常工作电流。监控部分（PLC 控制器）采用集散方式对系统进行监视和控制,充电屏、馈电屏内的运行参数、模块运行参数分别由模拟量单元及 PLC 采集处理,然后通过串行方式或直接读取方式把数据送给 PLC 及 CPU 单元进行处理,处理后的数据在人机界面中显现。同时可通过人机交互方式对系统运行参数及工作模式进行设置和控制,若有需要还可接入远程监控。具体过程如下：
模拟量单元采集交流配电、直流馈电的模拟量、PLC 采集各种开关量,再把采集的量送入 PLC 中进行运算处理,PLC 控制器还能对每个充电模块进行均充、浮充、限流值控制,以保证对电池正常充电,并对直流负荷提供可靠工作电压。
2．交流输入停电或异常时
交流输入停电或异常时,充电模块停止工作,由电池给负载供电,监控模块测量电池电压、放电时间,当电池放电到设置的欠压点时,监控模块发出欠压告警,模块保护动作。等到交流输入恢复正常后,充电模块恢复对电池充电。

         系统工作时能量流向如图：
2.1.2、PLC 控制系统组成
高频开关电源直流系统需要一个高可靠性的控制单元来完成直流系统的一些复杂的监控工作,如限流均充、均充、浮充之间的转换,各种开关量、模拟量监测及报警、保护、交互式人机界面等。本司的 DDC 系列可编程控制器即是为达到以上目的所开发的专业高频开关电源控制器。其原理框图如下：

                  高频开关电源控制器原理框图
利用工业 PLC,、模拟量采集模块,缺相检测板,编制 PLC 软件系统。实现对高频开关电源直流系统的综合控制。控制器采用二级测量、控制、管理模式、一级为电源监控后台,采用西门子可编程控制器,通过 485 通讯口控制下层模块,下层模块由电源系统各充电模块内的监控板、模拟量采集模块、缺相保护模块、通讯模块组成；同时 PLC 模块由于本身的特性,还担负开关量输入与输出功能。PLC 模块同时与集中监控维护后台（中心计算机）交换信息并接收指令,本控制器控制方式为典型的集散式控制方式,各部件均用标准工控元件开发,工作可靠性高,扩展性好。
2.1.3、PLC 控制器系统功能
高频开关电源 DDC 控制器通过数字通讯方式,物理连接为 RS485 现场总线,与人机介面、模拟量采集模块、高频开关电源模块通讯,通过通讯单元还可与电池巡检、绝缘监察等设备交换数据,另外通过通讯单元还可提供与上位机连接的能力。具体功能如下：
交流监察功能
A、系统可实现两路交流自投、提高了交流供电可靠性,
B、交流电压监测,采集三相交流传感器来的交流电压,以判断交流供电质量。
C、采集交流状态的开关量点,以判定交流工作回路及是否缺相等。
充电模块及电池管理功能
A、充电模块工况实时监视,各个模块及整个充电机的电压、电流等模拟量及保护、开关机、手自动状态、告警、均充状态、浮充状态等开关量的采集、显示及分析。
B、根据充电电流及电池容量情况、交流供电情况,电池充放电曲线的程序控制的自动均充、浮充管理功能。自动定时均充功能。
C、自动均充管理,充电机在开机后自动进入浮充电状态,控制器可根据电池充电电流、电池电压状态,智能管理充电机进行均充及浮充状态转换。充电机工作在浮充状态时,当充电电流>=系统规定转均充电流时（推荐该电流为 0.02C10(A)时,既电池容量的 0.02 倍时）,或电池容量下降了额定容量的 20%时,充电机自动转入均充；充电机工作在均充状态时,如充电电流>=充电机限流点时（推荐限流值为 I=0.1C10A+常规负荷电流）,充电机自动限流,使充电机输出其不意电流维持在限流值上,此时充电机工作在限流均充状态。
D、定时均充功能,充电机工作一段进间后,各蓄电池间可能出现电压不均衡,为解决这一问题,充电机应进行定时时入均充状态,定时均充时间可由软件设定为 1-90 天。
E、自动浮充管理,充电机工作在均充状态时,当充电电流<=0.01C10(A)时（既电池容量的0.01 倍时）,充电机在均充状态工作一段延时间后,自动转入浮充状态,如充电电流小系统规定转均充电流或电池电压正常时,充电机应工作于浮充状态。
F、为防止当电流传感器损坏或电池短路出现使充电机长时间处于均充状态,损坏电池,本系统设置了均充时间监视,当均充时间长于危险时间（10-24 小时）,充电机不管充电电流大小,强制将系统转入浮充状态。
G、本系统可由人机界面（触摸屏）中的按键手动控制的充电机的均充、浮充转换。
H、自动限流功能,当充电机输出电流大于软件设定电流值时,充电机自动限流。
I、电池放电测试功能
控制母线电压、电流、合闸母线电压、充电机输出电流实时显示
A、系统可实现控制母线电压、电流的实时监测；
B、系统可实现合闸母线电压、充电机输出电流实时监测。
内建的绝缘监察功能
本控制器可采样正负母线对地电压值,并可换算成母线对地绝缘电阻（可选）,若母线绝缘不良,可直接发出警报或根据需要直接驱动直流母线联络开关进行跳闸动作,不需第三方设备支持。
更合理的母线调压装置
本控制器可直接通过传感器采样控制母线和合闸母线电压,比较两者差值后按 2V,4V, 6V,8V,16V 等差级数方式进行调压等级组合。如 HM=240V 时,要使 KM=220V,降压值为 20V,便可合上 2V、8V 两段降压硅链间的接触器,使 KM 电压降为 220V,采用这样控制方式,可使调压装置调压精度为±1V。优于传统方式。调压装置动作原理图如图

                       调压装置动作原理图
完备的系统设定参数设置功能,控制器可进行以下参数设定。
A、 DDC 控制器可通过触摸屏中的键盘及按钮设置各个充电模块的均充电压、浮充电压。
B、可设置各个充电模块输出电流的限流值。
C、充电模块个数及电池容量设定
D、可设置充电机由浮充状态转入均充况态的充电电流值（厂家推荐为 0.02C10,C 为电池容量 AH 数）。
E、充电机由均充状态转入浮充状态的充电电流点设定（厂家推荐为 C0.01,C 为电池安时数）。
F、均充时间设定(1-480 分钟),
G、定时均小时数设定（1-7200 小时）。
H、充电模块可输出电压的上下限的设定。
I、交流电压报警值、直流电压报警点、电流报警点等的上下限设定。
J、模拟量转换参数可面板调整及设定
    以上参数设置的具体方法参见《1-5：人机界面及操作》,设置参数可写入 EPROM 永久保存。
模拟量采集功能：
可采集 6+8 路模拟量,有控制母线电压、合闸母线电压、充电机输出电流、电池充放电电流、交流三相线电压、温度量等；
开关量输入输出
PLC 提供 24 路开关量输入及 16 路开关量输出。
（所有模拟量及开关量的定义参见本手册所附开关量及模拟量定义图）
报警及保护
A、开关量报警参见本手册所附开关量及模拟量定义图
B、保护：交流停电、失压保护(关机),母线电压异常保护,过流保护。
通讯扩展功能
通过通讯模块,本控制器可与电池巡检、绝缘监测装置交换数据,并提供与上位计算机的连接能力,真正做到四遥。
PLC 控制器工作电源
本控制器采用直流电源供电,以便在交流停电时控制器可继续工作,其中 PLC 模块采用 DC220V 直流电压,通讯模块、模拟量模块、显示单元采用 DC24V 供电,传感器工作电压为 DC+24V。
2.1.4充电模块工作原理
充电模块工作原理如图

                   充电模块原理图
三相交流电经过三相整流桥后变成脉动的直流,在滤波电容和电感组成的 LC 滤波电路的作用下,输出脉动的直流电压。电感 L 同时具有无源功率因数校正的作用,使模块的功率因数达到 0.92。主开关 DC/AC 电路在 PWM 电路的控制下,将脉动的直流电转换为高频脉冲电压。DC/AC 交换采用移项相谐振高频软开关技术,实现充电模块自冷和大功率输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC 滤波和 EMI 滤波后,变为稳定的直流输出。在监测控制电路中,采用模拟和数字控制相结合的方式。对于 DC/DC 交换的 PWM 控制,采用电压电流双环控制,实现对输出电压的调整和输出电流的限制,即使在短路情况下,回缩电路起作用,不致损坏模块。另一方面,为了实现模块输出电压进行调整。原理框图显示的主要电路,在实际模块电路中,还有为实现多个模块并机工作的均流电路、为控制电路提供电源的辅助电路等。
充电模块的控制原理比较复杂,我们在这不多做叙述,有兴趣可参阅有关书籍,下面介绍充电模块采用的一些关键技术,以方便日后的使用维护。
软开关技术
采用软开关技术,可以减小功率开关器件的开关损耗,提高转换效率；同时,由于电压变化率（dv/dt）或电流变化率（di/dt）相对减少很多,功率开关器件承受的电应较小,可靠性得到了提高；另外,由于 dv/dt 的减小,高频开关电源产生的电磁产生的电磁干扰也有很大的改善,被称为“绿色电源”。通过软开关技术的使用,实现了整机满载效率接近 95%,传导干扰符合欧洲标准 EN55011。
均流技术
多个模块并机工作时,采用低差自主均流技术具有理想的均流性能,工作原理如图所示：

             充电模块多台并联时的均流原理框图