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GGAj02-K型MVC-196微机电压自动控制器调试说明

GGAj02—K型产品
MVC—196微机电压自动控制器

培训指南

福建龙净环保股份有限公司

GGAj02—K型
MVC—196微机电压自动控制器调试说明

一、控制器的组成和结构
MVC-196微机电压自动控制器内部由主控板、综合板组成。外围接口板——取样信号板。控制器装于控制柜门板上，外围接口板装于控制柜中。
二、控制器各部分功能概述
1. 主控板
主控板是一个采用MCS-96系列16位单片机80C196KB为核心的高性能单片机系统，它采用的主要芯片有：
单片机 80C196KB
随机存贮器 62256
只读存贮器 PSD311
可记忆存贮器 93LC66
D/A转换器 AD558TD
可编程并行接口 8255A
主控板除了单片机与外围芯片外，还包括2´16字符液晶显示器驱动电路、功能键输入电路、串行通讯光隔驱动电路、看门狗自复位电路等。
2. 综合板
综合板主要电路包括稳压电源、过零脉冲信号产生、各路模拟信号处理输入和火花检测、I/O接口、光控可控硅触发等。
3. 取样信号板
取样信号板包括信号取样、电表分流元件。
三、主控板主要电路分析
1. 单片机系统
D1（80C196KB）是一个16位的单片机， D2（PSD311）是存储程序的只读存储器EPROM，产生低8位地址及各芯片选通信号，D4（62256）作为可读写的随机存储器RAM，这几个芯片组成了一个基本的单片机系统；D10（93LC66）作为串行E2PROM，由于它具有掉电不丢失储存的数据的特点，故可作为重要设定参数的储存器，可以永久保存数据。
2. I/O接口
该板采用2块I/O芯片D6和D7（8255），D6的A口用于键的输入和开关量的输入，B口和C口用于2´16字符液晶显示器的驱动；D7的B口用于开关量的输出和信号板A/D信号输入多路开关N8（4051）的控制，A口和C口留着扩展之用。
3. 光隔串行通讯驱动电路。
D11和D12（MAX485）是一个重要的芯片，负责将通讯电平从TTL转化为RS-485驱动电平。N1、N2、N3（H11L1）起光电隔离作用。
4. D/A输出电路
D8（AD558）是一个D/A变换器，其作用是将数字量转化为模拟量，输出电压作为火花检测电平，在综合板上火花检测电路起重要作用，该电压的高低随运行电流的高低自动变化。
5. 复位与自复位电路
D19（MAX706）是一个复位/自复位专用芯片，它能产生上电复位信号与手动复位信号。另外，它还有一个看门狗电路，当单片机系统万一受干扰终止运行时，它能自动将系统重新复位后投入正常运行。
6. 过零中断、火花中断、输入电路和触发信号产生电路
本系统有过零中断（EXINT）和火花中断（HSI0）两个重要的外部中断信号。D13-A驱动发光管V14亮表示发生了电流冲击型火花；D13-B是触发脉冲发生器，但触发信号输出要受很多条件限制：D17-A、D18-A等芯片就是起封锁触发信号输出的作用。
四、综合板主要电路分析
1. A/D输入电路
80C196KB有八路A/D输入通道，其中ACH0~ACH6共七路输入信号如下：
ACH0：二次电流平均值
ACH1：二次电压平均值
ACH2：一次电流平均值
ACH3：一次电压平均值
ACH4：二次电压瞬时值
ACH5：二次电流瞬时值
ACH6：二次电流峰值
ACH7的输入由N8（4051）多路开关切换成8路A/D输入。
以上模拟信号均由运放作相应的处理。N6（LM339）是火花检测的比较器；N1-A（LM348）作为电流峰值取样，其余电路原理比较简单。
2. 光隔开关量输出
开关量输出的光隔器件N11、N12、N13、N14采用MOC3041，输出后可直接驱动220V的中间继电器，这些开关量输出为：启动、跳闸等。
3. 光隔开关量输入
N10（TLP521-4）是一个四路光耦合器，其作用为将开关量隔离输入。开关量信号有主回路合闸触点和变压器故障（油温或瓦斯）报警输入触点。
4. 光隔SCR触发电路
N15、N16（4N39）是光控可控硅。来自变压器2组19V电源，相位相反，正好作为同步信号，光控可控硅导通产生触发信号直接触发主回路中可控硅的G、K极。（这一部分电路有高电压，调试时应注意）
5. 过零脉冲电路
N5-A和N5-B（LM348）作为线性整流器对电网同步信号进行线性整流；N6-A（LM339）作为比较器产生与电网同步的过零脉冲，脉冲宽度为800±20mS。
6. 电源电路
本控制器稳压电源有+5V、+15V、-15V三组。交流电源220V输入，经变压器变压、整流滤波后，由三端稳压集成电路7805、7815、7915稳压后输出。
五、MVC—196控制器的操作和显示
MVC-196控制器的操作和显示功能请参阅使用说明书第三章第四节内容。使用时应注意以下事项：
1. 控制器上电后，自动进入参数自检过程，检查正确显示“ORIGINAL PARAMETER OK！”表示“源参数正确”。如果有错误，控制器会自动装入缺省值并显示“USE DEFAULT PARAMETER”表示“使用缺省值”。
2. 参数自检后，控制器将内部参数一屏一屏显示给操作者观察。第一屏显示的“设备容量、通讯地址、远地/本地选择”内容用户不要试图予以修改，需要修改时，请与厂家技术人员联系。但设备容量显示应与配套变压器、控制柜容量相符。
3. 其它参数逐屏显示时，如果需要修改，可以按“设定 I”进入设定，方法见说明书。如果需要加速显示过程，可按“+”键。
4. 运行中可根据说明书介绍改变显示窗口的内容和修改设定参数。
六、MVC—196控制器的调试
1. 安全注意事项
① 上电运行后，信号处理板的电源部分和触发部分有220V和380V交流电压，使用过程中要注意安全。
② 严禁在带电情况下拔插元器件或连接线，以防触电和损坏元器件。
③ 使用30W以下的电烙铁外壳需接地，若没接地，焊接印刷板器件时，则需拔下电烙铁电源再进行焊接。
④ 不要用手触摸集成块的管脚。
⑤ 示波器及其它测量仪器须可靠接地。
2. 上电之前，首先检查各板的元器件参数的正确性，焊接是否可靠，有无开路、短路等故障，若发现错误，及时纠正。
3. 上电之前，用万用表测量下列各阻值。
E1-3脚（7805）对地电阻 4.2kW左右
E2-3脚（7815）对地电阻 7.7kW左右
E3-3脚（7915）对地电阻 26kW左右
插头XP205-30与XP205-31之间阻值78W左右
4. 将综合板与专用的MVC-196模拟调试台连接，暂时不接主控板，合上模拟调试台电源，用万用表检查各点电压。
E1-3脚（7815）对地电压 应+15±0.3V
E2-3脚（7915）对地电压 应-15±0.3V
E3-3脚（7805）对地电压 应+5±0.1V
5. 用双踪示波器观测过零脉冲
用示波器探头观测R53与R54交点波形，灵敏度为5V/DIV，扫描时间为0.2mS，此时可观测到过零脉冲宽度800±20mS，如图1所示，否则可调整RP9使之达到要求。
6. 检测SCR触发电路
用一根导线作短连线，一端搭测试点XJ201，另一端搭在地端（注意：不能搭错！），此时，模拟调试台内部可控硅应全部导通，灯泡全亮，电压、电流指示为额定值，否则应检查N15、N16和相应电路，检查同步电压的相位是否正确。
7. 在断电情况下将主控板、综合板连接好，合上MVC-196模拟调试台电源，显示器应进入正常显示，逐屏显示结束后进入正常升压，按手动/自动转换键，自动灯灭（此时为手动状态），调手动设置为100%，灯泡最亮，设置值降低，灯泡逐渐变暗。
8. 在手动输出100%情况下
调整RP2，使二次电压显示值与设备铭牌额定值相同；
调整RP3，使二次电流显示值与设备铭牌额定值相同；
调整RP4，使一次电流显示值与设备铭牌额定值相同；
调整RP5，使一次电压显示值380V，此时对应模拟调试台一次电压为220V。
9. 用双踪示波器观察N6（LM339）比较器“+”、“-”两端（即XJ809与XJ208）的波形（注意：示波器灵敏度与零扫描线一致），如图2所示，“+”端的直流电平应是“-”电流值的1.2倍，否则调整RP1使之符合要求。
10. 按MVC-196模拟调试台“闪络试验”按钮，应能实现闪络控制。
11. 按“设定 I”进入参数修改，任意调节电流极限值，二次电流输出应在0～100%变化。任意调节手动给定值，导通角应在0～100%之间变化。调节电压上限值（100%～120%），二次电压应不能超过设定的百分数。电压上升率初设为500，火花率初设为每分钟100次。
12. 按“设定 II”，输入密码后，进入二级参数设定，控制方式改为双半波间歇供电和单半波全波供电后，可观察到正确的间歇供电波形。火花响应参数暂设为：ST=40，END=92，INC=10，HI-LEV=140%，OFF=1。这些参数应在带负载闪络试验重新调整好。
13. 将MVC-196模拟调试台上的“二次开路”试验开关置“二次开路”位置时，开启电源，系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“LOAD OPEN”。运行中将试验开关置“二次开路”位置时，也应能正常跳闸并显示故障类型。
14. 将MVC-196模拟调试台上的“负载短路”试验开关置“负载短路”位置时，开启电源，系统重试16次后，若故障未消除系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“LOAD SHORT”。运行中将试验开关置“负载短路”位置时，系统重试16次后故障未消除也应能正常跳闸并显示故障类型。
15. 将MVC-196模拟调试台上的“可控硅短路”试验开关置“可控硅短路”位置时，开启电源，系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“SCR SHORT”。注意：运行过程中不可做此试验。
16. 将一只坏RAM插入相应IC位置后，开启电源，显示器显示自检错误“SYSTEM FAIL”。
17. 将MVC-196模拟调试台上的“一次过流”试验开关置“一次过流”位置时，当一次电流显示数值达到过流保护值的范围后，在此范围内某一数值跳闸，故障指示灯亮并显示故障“OVER CURRENT”。
18. 将MVC-196模拟调试台上的“偏励磁”试验开关置“偏励磁”位置时，开启电源，系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“BIAS ALARM”。运行中将试验开关置“偏励磁”位置时，也应能正常跳闸并显示故障类型。
19. 老化试验：将整个控制器放入恒温箱，并与MVC-196模拟调试台连接好，将恒温箱升温至450C恒温，开启模拟调试台电源让控制连续工作12小时，若此过程中出现故障应及时修复，并重新老化直至控制器正常工作为止。
七、设备成套调试
1. 按系统接线示意图连接控制柜、整流变压器、电抗器（低阻抗整流变压器配用）、阻尼电阻及负载。
2. 整流变压器控制柜须可靠接地，检查所有接线是否正确。
3. 用万用表检查119和122端对地阻值应符合要求。
4. 测量取样信号板4、5端之间电阻，调整电位器RP3使其阻值最大。
5. 检查控制器上电时的设备容量显示，显示容量（kV，mA）应与该T/R额定容量相符。
6. 合上控制柜主令开关，控制器应自动进入逐屏显示正常状态。电流极限和手动给定值应设定为0，其它参数应选择合适的参数。
7. 按控制器“复位”键后，按控制柜“启动”按钮，设备自动进入正常运行状态，选择“手动”运行方式，将手动设定值从0逐步提高，设备输出也应逐步提高。
8. 调整负载，使设备输出功率达到额定值，此时液晶显示器显示的二次电流应为额定值，如有偏差，可调综合板RP3，使显示值与电流表表头上的数值相符。
9. 用校准表测量输出直流电压，调整综合板RP2，校准显示器的二次电压显示值。
10. 调整主控板RP4，校准一次电流显示值。
11. 调整主控板RP5，校准一次电压显示值。
12. 复位后，设置为“自动”运行方式，调节电流极限设定值，输出电流应相应变化。
13. 使设备运行于闪络状态，应能正常控制，显示器显示正确的火花率，在方式2，调节“火花率设定值”，应能改变火花率并与设定值基本吻合。在其他方式，调节“上升率”电位器，应能明显改变闪络后的恢复时间，细心调节火花响应参数（ST、END、INC、HI-LEV、OFF）使火花响应特性处于最佳状态。
14. 运行中使负载短路，系统重试16次，若故障未消除，则能跳闸报警，显示“LOAD SHORT”，预置输出短路，启动运行，系统重试16次，若故障未消除则应能正常跳闸并报警
15. 断电后，使负载开路，启动运行，跳闸报警，并显示“LOAD OPEN”。
16. 断电后加重负载，启动运行，当一次电流达到或超过设定值时（此值符合有关标准）应跳闸报警并显示“OVER CURRENT”。
17. 断电后，将主回路可控硅的其中一只触发线断开，启动运行，设备应检出偏励磁故障并跳闸报警，显示“BIAS ALARM”。
八、MVC—196控制器正常工作时的几个主要波形（附后）
图1：过零脉冲波形。 测试点：R53与R54交点。
图2：火花比较器输入端波形。 测试点：XJ208、XJ209
图3：触发脉冲波形。 测试点：XJ201
图4：二次电流波形。 测试点：XJ202
图5：二次电压波形。 测试点：XJ203

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