1　硬件设计

　　电源调整器的硬件设计，采用双CPU控制及RAM资源共享的电路结构。其中测量单片机专门对电除尘器运行的一、二次信号进行快速采样处理，并根据其结果对可控硅的导通角及保护动作电路、D/A电路进行控制；而管理单片机则从事键盘控制、显示管理、与上位机通信管理及对高压硅整流变压器内的油温、油位、瓦斯等传感量的监测工作。整个装置将主回路除外的所有硬件电路集于一体，与高压控制柜联接简单、方便，其原理框图如图1。

图1　硬件原理框图

　　由图1可见，借助于双口RAM，管理CPU与测量CPU之间快速地进行数据交换，既提高了测量CPU的采样速率，又避免了键控操作、上位机通信时对A/D采样的时间间隔造成的偏移，保证了对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，编译后转化为机器语言固化在EPROM中。程序采用模块化结构，两只CPU直接通过双口RAM进行数据交换，占用的内存空间小，运行速度快。其中，测量CPU的软件由测量及火花识别子模块、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。管理CPU的软件由键盘控制、显示子模块、传感量监测子模块、故障信息保存子模块及上位机通信子模块等组成。测量CPU和管理CPU的软件主流程图如图2、图3所示。

图2　测量CPU主流程图

图3　管理CPU主流程图

3　问题的分析与解决

　　电除尘器的高压硅整流变压器是一个等效电感，而电除尘器本体又是一个等效电容，因此，工作于电除尘器本体的二次电流I₂、二次电压U₂波形与一次电压U₁波形的关系如图4所示。由图可见，二次电流为滞后于一次电压的直流脉动波形，故不能用常规的A/D方法来实现对火花闪络的识别。换而言之，对二次电流波形的采样速率应尽可能高，采样点数之间的时间间隔应尽可能地均匀、恒定才能保证测量精度，对火花闪络的识别才能准确、可靠。为使整个程序运行经济合理，A/D采样一般采用中断方式进行。若采用单CPU控制， 一方面如果有高级中断源产生时(如键盘中断或上位机通信中断等)，必然影响A/D采样点与点之间的均匀性， 在对当前采样值与前次采样值进行比较时，不可避免地影响对火花识别的准确性； 另一方面， 由于单CPU控制除了对一、二次信号，高压硅整流变压器的传感量信号进行测量外， 还要进行键盘控制、 显示管理、 故障信息的保存及与上位机通信等， 采样的速率就不可能太高， 同样影响了测量精度，造成对火花闪络识别漏判或误判的可能性。采用双CPU控制及RAM资源共享技术， 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最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。■

参考文献：

［1］国君杰.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