D539ABB勵磁控制器單元,專業(yè)更專心，熱情更誠信

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勵磁
一般我們把根據電磁感應原理使發(fā)電機轉子形成旋轉磁場的過程稱為勵磁。此外，為發(fā)電機等“利用電磁感應原理工作的電氣設備”提供工作磁場也叫勵磁 。有時，向發(fā)電機轉子提供轉子電源的裝置也叫勵磁。
隨著電力建設的發(fā)展，中國電力系統(tǒng)行業(yè)已進入大網絡、高電壓、大機組的階段。大容量機組運行時的穩(wěn)定性對于整體電網的穩(wěn)定性和安全至關重要。然而，影響發(fā)電機穩(wěn)定性最大的是電機勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)對于電網安全起到了非常重要的作用，它不僅是機組穩(wěn)定運行的保證，也是整個電網中無功以及電壓調節(jié)的杠桿。 [1]
主要作用
1、維持發(fā)電機端電壓在給定值，當發(fā)電機負荷發(fā)生變化時，通過調節(jié)磁場的強弱來恒定機端電壓。
凸極式轉子結構示意圖
凸極式轉子結構示意圖
2、合理分配并列運行機組之間的無功分配。
2、提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，包括靜態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性及動態(tài)穩(wěn)定性。

組成
同步發(fā)電機（synchronization dynamo）的勵磁系統(tǒng)主要由功率單元和調節(jié)器（裝置）兩大部分組成?！∑渲袆畲殴β蕟卧侵赶蛲桨l(fā)電機轉子繞組提供直流勵磁電流的勵磁電源部分，而勵磁調節(jié)器則是根據控制要求的輸入信號和給定的調節(jié)準則控制勵磁功率單元輸出的裝置。由勵磁調節(jié)器、勵磁功率單元和發(fā)電機本身一起組成的整個系統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)是發(fā)電機的重要組成部份，它對電力系統(tǒng)及發(fā)電機本身的安全穩(wěn)定運行有很大的影響。 [2]
直流分類
直流電機的勵磁方式可分為他勵、并勵、串勵、復勵四類。 [2]
整流分類
1.旋轉式勵磁
旋轉式勵磁又包括直流交流和無刷勵磁。
2.靜止式勵磁
靜止式勵磁包括電勢源靜止勵磁機和復合電源靜止勵磁機。
勵磁電機
勵磁電機
按發(fā)電機勵磁的交流電源供給方式
1.交流勵磁(他勵)系統(tǒng)
由與發(fā)電機同軸的交流勵磁機供電。系統(tǒng)又可分為四種方式:
1）交流勵磁機(磁場旋轉)加靜止硅整流器(有刷).
2）交流勵磁機(磁場旋轉)加靜止可控硅整流器(有刷).
3）交流勵磁機(電樞旋轉)加硅整流器(無刷).
4）交流勵磁機(電樞旋轉)加可控硅整流器(無刷).。
2.全靜態(tài)勵磁(自勵)系統(tǒng)
采用變壓器供電，當勵磁變壓器接在發(fā)電機的機端或接在單元式發(fā)電機組的廠用電母線上,稱為自勵勵磁方式,把機端勵磁變壓器與發(fā)電機定子串聯的勵磁變流器結合起來向發(fā)電機轉子供電的稱為自復勵勵磁方式。這種結合方法也有四種:
1）直流側并聯
2）直流側串聯
3）交流側并聯
4）交流側串聯

運算器是指計算機中進行各種算術和邏輯運算操作的部件， 其中算術邏輯單元是中央處理核心的部分。 [2]
（1）算術邏輯單元（ALU）。算術邏輯單元是指能實現多組 算術運算與邏輯運算的組合邏輯電路，其是中央處理中的重要組成部分。算術邏輯單元的運算主要是進行二位元算術運算，如加法、減法、乘法。在運算過程中，算術邏輯單元主要是以計算機指令集中執(zhí)行算術與邏輯操作，通常來說，ALU能夠發(fā)揮直接讀入讀出的作用，具體體現在處理器控制器、內存及輸入輸出設備等方面，輸入輸出是建立在總線的基礎上實施。輸入指令包含一 個指令字，其中包括操作碼、格式碼等。 [2]
（2）中間寄存器（IR）。其長度為 128 位，其通過操作數來決定實際長度。IR 在“進棧并取數”指令中發(fā)揮重要作用，在執(zhí)行該指令過程中，將ACC的內容發(fā)送于IR，之后將操作數取到ACC，后將IR內容進棧。 [2]
（3）運算累加器（ACC）。當前的寄存器一般都是單累加器，其長度為128位。對于ACC來說，可以將它看成可變長的累加器。在敘述指令過程中，ACC長度的表示一般都是將ACS的值作為依據，而ACS長度與 ACC 長度有著直接聯系，ACS長度的加倍或減半也可以看作ACC長度加倍或減半。 [2]
（4）描述字寄存器（DR）。其主要應用于存放與修改描述字中。DR的長度為64位，為了簡化數據結構處理，使用描述字發(fā)揮重要作用。 [2]
（5）B寄存器。其在指令的修改中發(fā)揮重要作用，B 寄存器長度為32位，在修改地址過程中能保存地址修改量，主存地址只能用描述字進行修改。指向數組中的第一個元素就是描述字， 因此，訪問數組中的其它元素應當需要用修改量。對于數組成來說，其是由大小一樣的數據或者大小相同的元素組成的，且連續(xù)存儲，常見的訪問方式為向量描述字，因為向量描述字中的地址為字節(jié)地址，所以，在進行換算過程中，首先應當進行基本地址 的相加。對于換算工作來說，主要是由硬件自動實現，在這個過程中尤其要注意對齊，以免越出數組界限。 [2]
控制器
控制器是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和 改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動與反向的主令裝置?？刂破饔沙绦驙顟B(tài)寄存器PSR，系統(tǒng)狀態(tài)寄存器SSR， 程序計數器PC，指令寄存器等組成，其作為“決策機構”，主要任務就是發(fā)布命令，發(fā)揮著整個計算機系統(tǒng)操作的協調與指揮作用。 控制的分類主要包括兩種，分別為組合邏輯控制器、微程序控制器，兩個部分都有各自的優(yōu)點與不足。其中組合邏輯控制器結構相對較復雜，但優(yōu)點是速度較快；微程序控制器設計的結構簡單，但在修改一條機器指令功能中，需對微程序的全部重編。

指令集的方式
CPU的分類還可以按照指令集的方式將其分為精簡指令集計算機(RISC)和復雜指令集計算機(CISC)。RISC指令長度和執(zhí)行時間恒定，CISC指令長度和執(zhí)行時間不一定。 RISC 指令的并行的執(zhí)行程度更好，并且編譯器的效率也較高。CISC指令則對不同的任務有著更好的優(yōu)化，代價是電路復雜且較難提高并行度。典型的CISC指令集有x86微架構，典型的RISC指令集有ARM微架構。但在現代處理器架構中RISC和CISC指令均會在譯碼環(huán)節(jié)進行轉換，拆分成CPU內部的類RISC指令 [4]
嵌入式系統(tǒng)CPU
傳統(tǒng)的嵌入式領域所指范疇非常廣泛，是處理器除了服務器和PC領域之外的主要應用領域。所謂“嵌入式”是指在很多芯片中，其所包含的處理器就像嵌入在里面不為人知一樣。 [8]
近年來隨著各種新技術新領域的進一步發(fā)展，嵌入式領域本身也被發(fā)展成了幾個不同的子領域而產生了分化。 [8]
首先是隨著智能手機(Mobile Smart Phone)和手持設備(Mobile Device)的發(fā)展，移動(Mobile)領域逐漸發(fā)展成了規(guī)模匹敵甚至超過PC領域的一個獨立領域。由于Mobile領域的處理器需要加載Linux操作系統(tǒng)，同時涉及復雜的軟件生態(tài)，因此，其具有和PC領域一樣對軟件生態(tài)的嚴重依賴。 [8]
其次是實時(Real Time)嵌入式領域。該領域相對而言沒有那么嚴重的軟件依賴性，因此沒有形成絕對的壟斷，但是由于ARM處理器IP商業(yè)推廣的成功，目前仍然以ARM的處理器架構占大多數市場份額，其他處理器架構譬如Synopsys ARC等也有不錯的市場成績。 [8]
最后是深嵌入式領域。該領域更像前面所指的傳統(tǒng)嵌入式領域。該領域的需求量非常之大，但往往注重低功耗、低成本和高能效比，無須加載像Linux這樣的大型應用操作系統(tǒng)，軟件大多是需要定制的裸機程序或者簡單的實時操作系統(tǒng)，因此對軟件生態(tài)的依賴性相對比較低。 [8]
大型機CPU
大型機，或者稱大型主機。大型機使用專用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應用軟件。大型機一詞，最初是指裝在非常大的帶框鐵盒子里的大型計算機系統(tǒng)，以用來同小一些的小型機和微型機有所區(qū)別。 [9]
減少大型機CPU消耗是個重要工作。節(jié)約每個CPU周期，不僅可以延緩硬件升級，還可以降低基于使用規(guī)模的軟件授權費。
大型機體系結構主要包括以下兩點：高度虛擬化，系統(tǒng)資源全部共享。大型機可以整合大量的負載于一體，并實現資源利用率的最大化；異步I/O操作。即當執(zhí)行I/O操作時CPU將I/O指令交給I/O子系統(tǒng)來完成，CPU自己被釋放執(zhí)行其它指令。因此主機在執(zhí)行繁重的I/O任務的同時，還可以同時執(zhí)行其它工作。

中央處理器強大的數據處理功有效提升了計算機的工作效率，在數據加工操作時，并不僅僅只是一項簡單的操作，中央處理器的操作是建立在計算機使用人員下達的指令任務基礎上，在執(zhí)行指令任務過程中，實現用戶輸入的控制指令與CPU的相對應。隨著我國信息技術的快速發(fā)展，計算機在人們生活、工作 以及企業(yè)辦公自動化中得到廣泛應用，其作為一種主控設備，為促進電子商務網絡的發(fā)展起著促進作用，使 CPU 控制性能的升級進程得到很大提高。指令控制、實際控制、操作控制等就是計算機 CPU 技術應用作用表現。 [2]
（1）選擇控制。集中處理模式的操作，是建立在具體程序指令的基礎上實施，以此滿足計算機使用者的需求，CPU 在操作過程中可以根據實際情況進行選擇，滿足用戶的數據流程需求。 指令控制技術發(fā)揮的重要作用。根據用戶的需求來擬定運算方式，使數據指令動作的有序制定得到良好維持。CPU在執(zhí)行當中，程序各指令的實施是按照順利完成，只有使其遵循一定順序，才能保證計算機使用效果。CPU 主要是展開數據集自動化處理，其 是實現集中控制的關鍵，其核心就是指令控制操作。 [2]
（2）插入控制。CPU 對于操作控制信號的產生，主要是通過指令的功能來實現的，通過將指令發(fā)給相應部件，達到控制這些部件的目的。實現一條指令功能，主要是通過計算機中的部件執(zhí)行一序列的操作來完成。較多的小控制元件是構建集中處理模式的關鍵，目的是為了更好的完成CPU數據處理操作。 [2]
（3）時間控制。將時間定時應用于各種操作中，就是所謂的時間控制。在執(zhí)行某一指令時，應當在規(guī)定的時間內完成，CPU的指令是從高速緩沖存儲器或存儲器中取出，之后再進行指令譯碼操作，主要是在指令寄存器中實施，在這個過程中，需要注意嚴格控制程序時間。

雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數器等名稱，但PLC內部并非實體上具有這些硬件，而是以內存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中并最后執(zhí)行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出狀態(tài)更新”說明如下：
步驟一“輸入狀態(tài)檢查”：PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點開關或傳感器狀態(tài)（1 或0 代表開或關），并將其狀態(tài)寫入內存中對應之位置Xn。步驟二“程式執(zhí)行”：將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點狀態(tài)，CPU直接自內存中查詢取出。輸出線圈之運算結果則存入內存中對應之位置，暫不反應至輸出端Yn。步驟三“輸出狀態(tài)更新”：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至PLC輸出部接點，并且重回步驟一。 此三步驟稱為PLC之掃描周期，而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間，PLC 輸入訊號之時間若小于此反應時間，則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會被更新一次，因此稱此種運作方式為輸出輸入端“程式結束再生”。