随着我国电力工业的发展，电力系统的规模和发电机组的容量不断提高，大型发电机组对电力系统的稳定运行起着举足轻重的作用。励磁控制系统是发电机组的重要组成部分，它的好坏直接影响到发电机组和电力系统运行的稳定性。因此，大、中型发电机组对励磁系统的可靠性提出了更高的要求。目前的大、中型发电机组的励磁系统调节器都采用了双微机互为备份调节控制，但励磁系统的逻辑操作大多采用常规继电器或单PLC控制，没有逻辑控制操作冗余备份，这实际上降低了双微机调节器励磁系统的可靠性。另外，励磁调节器柜需要采集并输出各种信号到各功率整流柜、灭磁及保护柜，常规方式是将各个柜内的信号接到柜体的出线端子上，再通过柜间连线互相连接，该方式使得柜间连线繁杂，容易发生故障，不易检修维护，以至降低了整个双微机调节励磁系统的可靠性和可维护性。

　　为了能解决以上所述问题，最大限度地提高双微机调节励磁系统的可靠性和可维护性，我公司在设计的励磁控制系统产品中采用威达工控机和牛顿I 7000模块，以双威达工控机冗余备份同时作发电机的励磁调节和逻辑操作控制计算，励磁调节和逻辑操作的执行及柜间开关量信号与控制量信号的传递通过牛顿I 7000模块来完成。

　　1系统组成1. 1硬件结构典型的励磁系统主要由1面双微机励磁调节柜， 3面可控硅功率整流柜和1面灭磁及过压保护柜构成。励磁调节柜中， 2台工控机用各自RS 232串口通过I 7520模块接入RS 485总线，与可控硅功率整流柜和灭磁及过压保护柜中的I 7041和I 7067相连接，系统各个柜中的状态量和控制量汇集到各柜的I 7041和I 7067模块，这样，励磁调节柜中的工控机就可以通过RS 485总线采集励磁系统各个柜中的信号，并对励磁系统各个柜的运行进行控制。

　　1. 2工作方式励磁调节柜的2台主控工控机以主从冗余方式运行，在完成发电机励磁高速闭环调节控制的同时，通过牛顿I 7000模块，对整个励磁系统进行逻辑操作控制。

　　运行过程中， 2台工控机根据各自的硬件和软件状态及系统状态，确定出唯一的运行主机，该运行主机同时作为RS 485总线的主控机，完成对RS 485总线上所有模块的访问，而从机必须在RS 485总线上处于侦听状态，取得主机及RS 485总线上模块的信号，进行动态跟踪，完成对主机的冗余备份，避免2台工控机同时访问RS 485总线，造成与模块通信失败。

　　2软件编制由于发电机励磁调节控制要求高速闭环控制，主控制循环周期一般可做到10 ms以下。为了达到高速控制、满足主控制循环周期的要求，采用了DOS平台，用BORLAND C++语言编程。在程序流程中尽量减少中断程序，对牛顿I 7000模块的访问采用查询方式，充分利用威达工控机主板串口控制芯片上的16 B发送和16 B接收缓冲区，使控制程序在对牛顿I 7000模块进行访问操作过程中无须处于等待状态，这样就不会因查询访问各模块而对主控制运行循环周期产生影响。实际程序运行结果：在威达JUKI 752主板上，主控制循环周期小于3. 3 ms，其中，访问牛顿I 7000模块子程序时间约0. 1 ms.

　　3结束语牛顿I 7000模块应用于我公司生产发电机励磁装置，已在四川宝珠寺电站、马回电站、陕西石泉电站、海口火电站等多台机组投入运行，证明了牛顿I 7000模块能够在发电站的强电磁干扰环境下稳定运行，证实了此种方式完全能够完成双微机励磁系统调节控制和逻辑控制操作的冗余备份，简化系统的硬件结构，在采集和控制更多的励磁系统信号的同时，最大限度地减少了柜间连线，使励磁系统的可靠性、稳定性和可维护性都有很大的提高，技术性能达到了一个新的水平。此设计模式已作为我公司生产励磁装置的标准定型产品。