1、系統原理設計
主回路采用可控硅三相全控橋式整流電路，勵磁變壓器的接線采用△/Y-1接法，以減少諧波干擾。滅磁開關雙斷口帶輔助常閉觸頭的DM-型或DW10型滅磁開關，主回路的檢測采用高新技術的霍爾傳感器，提高檢測精度和系統的可靠性。
采用自動/手動雙調節器熱備用方式，兩套系統相互獨立、互為備用、雙相跟蹤，以提高裝置可靠性。
工作電源采用廠用交流和廠用直流同時供電方式，任何一路掉電都不影響調節器的正常工作，保證了裝置的可靠運行。
詳見《KPL-PLC勵磁裝置系統原理圖》。
2、操作及信號回路設計
操作系統遵循強弱電隔離、多點輸入/輸出、多種信號指示的原則；各種開關量經隔離后引入PLC，通過中文觸摸屏顯示運行狀態和人機操縱，經PLC控制操縱電氣設備，隔離后通過中間繼電器輸出；同時保留簡潔的常規繼電器控制和按件操作，及主要信號顯示，當PLC退出運行時可以進行操作和顯示裝置狀態；各種輸入/輸出開關量均提供接點給中控室和微機監控系統。KPL-PLC勵磁裝置具有發電廠運行所要求報警信號和指示。
詳見《KPL-PLC勵磁裝置電氣操作原理圖》。
3、硬件設計
KPL-PLC可編程序控制器勵磁系統采用西門子S7-200 PLC，整個調節器由四部分組成：１）可編程序控制器系統；2）輸入輸出調理 ３）手動部分；檢測、切換部分 ４）電源部分
分別說明如下：
⑴、輸入輸出調理
各調節量進入PLC前均要進行輸入調理，以符合PLC技術要求；機端電壓互感器ＰＴ（Ｙ／Ｙ－12接線）的副邊電壓接到同步變壓器（△/Ｙ－7接線），同步變壓器副邊三個相電壓分別經濾波、整形，形成同步方波，由集成相控芯片據此產生移相脈沖；經隔離和脈沖放大后去觸發可控硅工作；此外，利用同步方波，采用PLC數字測頻，可獲得機端電壓頻率的當前值，供控制及顯示用。
詳見《KPL-PLC勵磁裝置輸入輸出調理原理圖》。
⑵、手動、脈沖檢測、切換部分
手動單元工作于恒勵磁電流狀態，控制勵磁電流為給定值；選用單片機作數字給定及對自動通道的跟蹤；移相控制選用集成相控芯片，以提高系統的可靠性。
脈沖檢測的基本原理是，待檢測的每路觸發脈沖，經光電隔離進入單穩觸發器，當任一路觸發脈沖丟失歷時超過單穩觸發器暫穩整定時間，通過切換電路自動進行手動/自動切換；切換電路由一片小型單片機和光耦實現，工作可靠，電路簡潔。
詳見《KPL-PLC勵磁裝置手動/切換原理圖》。
⑶．電源部分
調節器工作電源取自交、直流廠用電。交流廠用電經電源濾波器、隔離變壓器、整流變換后，與廠用直流電源并聯進入開關電源組成高可靠工作電源。PLC用24V開關電源；輸入/輸出調理用±12V；手動調節器用±12V。
4、軟件設計
⑴、軟件組成及編程語言
KPL-PLC可編程序控制器勵磁系統的軟件包括：主程序、中斷服務程序、控制量計算程序、各種功能程序、顯示程序、通信程序、診斷程序、子程序庫等。軟件采用模塊結構，易于調試、修改及擴充，編程語言使用STEP 7-Micro/WIN 32 圖形化編輯程序。
⑵、軟件工作流程
KPL-PLC勵磁裝置的控制、保護、限制等功能，分別由主程序和中斷服務程序實現。實時性強的控制，在中斷服務程序中完成，其余由主程序執行。
①、主程序工作流程
②、中斷服務程序工作流程
③、中斷服務程序包括：同步信號中斷，關鍵事件中斷
⑶、其他一些程序模塊的工作流程
主要有：起勵程序，給定值改變程序，故障處理程序，低勵限制程序，限流過流程序，事件記錄程序，微機監控通訊程序等。
本套軟件設計緊湊，每１０ｍｓ可完成控制運算，更新控制角α。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
