PCC调速器产品说明书.docx
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1、2J*.kA13主要技术数据23,1主要技术指标23。2主要调整参数范围23, 3测频精度24系统结构及硬件配置34, 1系统结构及硬件配置图34.2 电气部分:PCC主机、模拟量UO模块、数字量I/O模块及触摸屏简介.34.3 机械部分介绍124。3,1概述124。3.2调速系统液压原理介绍134.3o3比例阀伺服系统限制工作原理134,34步进电机伺服系统限制工作原理145工作原理145.1自动开机145。2自动运行155o3自动停机165,4甩负荷16165.6手动停机165.7紧急停机166装置操作说明176.1调速器主要功能176,2运行方式176.3运行时参数修改176。4故障诊断
2、处理功能186.5 调速落触摸屏的显示及操作功能186.6 调速器的通信186.7 触摸屏部分196.7。1面板部分196.7.2臼动运行196。7.3电手动操作196.7.4故障处理197电气部分的安装、调试、维护207。1安装207。2调试207.3维护218机减部分的安装、调试、维护238.1安装.238。2调试238。3维护259机电联调2510调速黯平安措施261 概述WB(1.)DT系列水轮机调速耦是由双PCC限制器限制的步进式无油自更中伺服加比例阀伺服冗余系统,带动液压随动系统,实现对水轮机的限制.可以运用在2“5Mpa、4.0MPa、6.3Mpa油压系统,单调整水轮机上.本限制
3、系-由双PCC限制器、触投显示系统、电源系统*步进式无油自焚中何限系统、比例钝伺服系统、液压切换系统、中位位移传感器反馈系统、主接位移传感器反物系统姐成。液压的动系统采纳引导阚、t助接力器主配乐阚、主接力零组成.限制系统采纳新一代可编程PCC作为限制的硬件平台,配巴中文液品触摸限制屏,简洁易懂的图形化用户程序,独特的四路高精度的可编程测频系统:两路探头尚盘测频,互为备用,一路机组PT测频,及齿盘测频互为备用;一路电网PT测频。2 主要特点2.1 步进式无油自发中系统工作时独特的变速限制方式,具忏自动检刈步进电机失步等故障诊断和处理功能.具有机械手动功能.保证了整个系统的平安性和军性.2.2 比
4、例同系统工作时:依制减版、响应快:2.3 枳木式安袋结构.结构简洁,操作便利.2.4 采纳大过油量主配,主配:阀盘等径,高硬度,小间网,抗油污丈力强,2.5 采纳步进式无油自发中.抗油污实力强.“无”静态耗油.2.6 采纳梯形图和高汲语言C混介编程,保留了程序易懂易谈、修改便利、用户便于”收的特点,同时,运用C语宫城程,还具有曷于实现困难的数学运算、能提高限制精度等优点.2.7 新一代32位可编程限制器PCC作为设速都艮制平台,运算性健、牢性能人大提高.2.8 果纳高精度可编程测频,牢靠性高、线性度更好,精度更高、响应速度更快.2.9 完全双电源,互为热备用。2.10 运用中文液晶触摸屏,人机
5、交互界面友好,显示信息量大.3 主要技术数据3.1 主要技术指标然迷死区:ix0.04%(GBT9652.1-1997大型)薛态特性曲线近似为直戏v5%(GB,-T9652.1-1997)自动空我转递描撰相对依(手动空技梏速摇拐相时值(0.2%时):0.15%(GB,1T9652。11997大里)甩25%负窃接力器不动时间:(O,2S3.2 主要调整参数范围比例增益:Kp=0.5-20(GBT9652.11997)积分增拄:Ki=0.05-101/S(GB)T9652.11997)微分增益:Kd-0-5S(GB-T9652.1-1997)水态转差系数:BP=OTO%GB11T9652.1-19
6、97)频率人工死区:ZXF=OO.5Hz(GBZT9652.1-1997大型)烦率给定:F0=45-55Hz3.3 费须精度机版PT:电压0“2-15OV短率5700HZ辨别率0。OolHZ网频PT:电压15V-15OV频率5-10OHZ阴利率0.00IHZ齿盘:电压15V30V频率5700HZ辨别率0.005HZ电气调整港主要特点:双冗余冗幡操作系统;入、出完全双冗余技术,确保入、出国品中任一环节出现故障网在H切换,均对机组运行没有影h 集成现叁本体内TPU育精度flh 模狭化站构裱件,在线服务功能; 图形化语营饴构.NO图)EDOO9Sl(调速器电气系统4.2.2 PCC简介可编程限制器是
7、为工业现场限制而设计的,具有极高的牢咏性,极强的抗干扰实力,能适应电厂内各种电磁干扰环境,其设计平均无故障时间(MTBF)不小于30万小时.PCC是更先进的32位可编程计算机限制器,它出臼欧洲,是可编程限制器的发展,它在可编程限制器P1.e牢靠性高、逻辑限制便利的基础上,融合了工业限制计算机IPC强大的运党实力及高性能的浮点处理功能,是当前运用广泛,功能强大的可编程限制渊之一。PCC系列可编程采纳模块化设计.模块可以带电插拔,编程语言遵循IECIl313国际标准规定的5种编程语言,同时支持梯形图(1.AD)、指令表(ST1.)、高级讲言(类PaSeaI)、功能块,支持面对对象的程序设计(OoP
8、).存储容量是一般可用程限制器存储容量的10倍以上.我们利用PCC先进的分时多任务操作系统,把重要工作用高速任务处理,一般工作用般任务处理,使CPU的资源合理安排。利用其高级讲言,编制困难驿法,编胜利能块,放入梯形图中,终结了梯形图不能做困难的运算,这样大大提高了我们调速微的性能。我们开发的用户程序图形化,形象化,功能块之间用“导线”联接,加上接点开关条件,组成用户程序。用户上手快,程序维护便利。PCC模块配置名称规格CPUCP476通讯接口RS2321RS485,CANBUS数字量输入16点、24V数字量输出16点、24V名称规格模拟量输入6点、4-20mA0-10V模拟输出2点O-IOV高
9、速计数4MHz、4点4.2.3 高制度可编程测频利用PCC限制罂内部TPU模块的4MHz高速计数干脆测频,使测频精度达到0.00IHZ以上.避开了一般P1.C因计数频率低而另用测核模块向可编程传递频率数据,同时也避开了数据传递过程中的延时和不稳定性.测频反应时间为20Ms使测频牢靠性、实时性大大提高。用PCC干脑测频,善件少、接线少、速度快、牢靠性高、费频回路筒洁,雉护便利.本调速器有四路测频,两路机缴,一路网频.三路机缴:一路为机组残压PT信号,另两路为齿盘信号。测频回路互为备用。正常运行时,残压测频经及齿盘测频进行比较验证无误后,供阔速器测频运用。当残压测翔故隙或比较结果超出范围时,用齿盘
10、测嫌信号供调速器测扬运用。调速落在并网后,网频仍可作调速器的测频后备。真正的可雄程内部韵频,PT测频信号处理原刊!图一曲盘测速段洋为双传感辟用手涌退用手大轴摆糜和振功,一以及火盘加工J精度的误差造成测顽信号的精度下降.双传感港信号经过整形隔离后,同时送到PCC供测频运用。如图可知,两个传感涔经过齿盘同一个边的时间差,只及齿回旋转的线速度有关,而及齿盘的加工精度、摇摆、振动无关,齿楸测频通过测量两个传感器的上升沿的时间,计算出频率,提高了齿盘测频的精度.齿盘测速怆入绿理图齿盘测速输入原理图选用法国进口接近开关.无授做M.有效检为18mm,在安装时保证接近开关及也头切面距离在3.54mm,在机坦转
11、动时保证底可有效检机姐的%又可防止机Ium撞疑传4.2.4 电源系统调速器电源部分采纳冗余结构,沟通直流220V双路供电,沟通优先,互为热备用。当交直流随意一路故障时,能自动地无扰动切换至另一路电源供电“沟通电源工作范围为220V-15%+15%47Hz-52Hz.直流电源工作葩围为220V,15%+15%;沟通电源输入配有隔离变压器。设计了电源监视回路,过用爱护等,保证工作电源正常。调速器电源故酋或消逝时,调速器保持原开度不变,并保证紧急停机和机械手动可操作性。可编程用直流220V电源供电。(注:为了机组平安,请不要将调速罂断电运行)电源模块采纳台湾明伟电源,有过压、过流及低电压爱护功能。供
12、电电源为:S-150-24DC24VDC-DCDC+24V.DC12V.DC+5V电源监测:调速器弱电用PCC监测,出现故障,调速器切手动;调速器强电监测用继电器监测,空接点输出到电柜端子上。每套调速器配有以上电源各两块,用F可编程配套的外围器件,如传感器、步进电机等,电源进线端子保险为R0544A.4.2.5%动寄也动普采纳日本乐兹公司生产的步进电机盟功.日本乐兹公司足-家特地从事丞动落生产的厂家,箕生产的驶动器为集成体化驱动器,采纳育功率的MOSFET功率场效应管,以胶电路及2MHz开关斩波电路,使发热减至挺小.并大大减小了体积。具行过流、过热和电压过低等自身爱护功能.调速器可编程可干出正
13、反向脉冲,限制步进电机正反我。名称敷脓冲的频率快型号MB59B2D慢.限制步进电钮矩2.2N.m机的速度.削减工作电流3A了用模拟fit转换状动惯量1.IKg2限制引起的延时.相数5相可墉程输出一开步角0.72o关Si信号限制弊动器的自由端,使调速器特别便利的进行手自动切换,保证调速器运行的稳定性和军野性,我动静的七姿参数如上表:4.2.6步进电机名称数型号RD053工作电压18-40V工作电流3A郸动方式双极恒流新波响应频率200Kpps爱妒低电乐、过电流、过热相数5相步进电机采纳日本三洋牛.产的五相步进电机.步进电机具有转动惯Tft小,粕出力短大顽军械等特点,三洋步进电机及乐发芈动寄协作运
14、用,其动态特性具有效率离、转向快、供电电源适合水电J,对调速系统的要求.步进电机采纳闭环限制,解决了步进电机丢步、失步问通.步进电机的主饕参数如右表:步进电机限制特点:1) 脓冲数字限制,便利率靠t2) 电t结构简洁,无需爱交装J1.,,双供电要求I3) 采纳闭环限制(闭环到依杆出),可以电气补售依杆间Bb4) 采纳编分步限制,定位IIg.步进电机限制原理图可绢程控制器正向脉冲-1.1.1.1.-11-11-11-1.反向踪冲步进电机驱动襦传感器反W!信号例网物动方案比例码业动器采纳BOSH公司供应的舞动器物动.强动器脆采集伺嵌比例泡流星形成用坏,可编程输出10V信号作为伺限比例例流点:给定和
15、方向,向服比例假输出流出只限制生配压何移动速度和方向.可编律采集主限位移信号,形成闭环限制.伺服比例佃至动器:作电压为DC24V,由调速器电源供应.4.2.8柜体站拘1)调速器为机电分)柜.柜体为金期结构表面喷塑.2)电柜中主要布Wf.设备:PCC限制系统、触摸屏限制显示系统、电源系统、料能测频模块、电柜操作按健.3)机柜中主要布湿设备:步进电机及第动器、中位传器、无油转换装风、比例例、切换阀、油器、应一脚、主配压阀、引导阳,机柜操作及显示部件.4)柜外主要布置设备:主接位移传感落.齿盘接近开卷4.3机械部分介绍4.3.1 概述机械部分采纳嬷国BOSH公司比例同何眼系统+日木洋公可步进式无油自
16、复中伺服系统.当调速器在自动时,主限制方式是通过限制器限制转国BoSH高性能比例阀一主阳压伸一主接力器,备用限制方式劾过限制器限制小进式无油自复中何眼系统一主配压阀一主接力器,当调速浴研电或切手动.主配压阚可以自动问到中间位过,IS定当前工况,此时调速器可以利用电(机)手动操作系统限制主配压阀、主接力器.此娱统中在比例阀I:作时.步进式无油自动发中装置处于第备状态.在调速器切备用(动)时,但国力士乐高性能球伐在20ms内快速将油路切换到步进电机伺服系统中,实现无扰切换.设速港主配压同采纳三热盘等径阀芯,配木阀上服为限制腔,下膜为恒压腔,上腔受力面积为下腔受力面积的2倍.当上腔遍压力油时.主伸芯
17、向下运动:当上腔通排油时,主例芯向上运动:当上腔被封闭时,主阳芯在定不动.本机械系统主Ie特点:1) 三MHaBOSH公司育性能比例同作为电液转换单元,在辑途断电倚泊的实现了主配压M星中.2) 采晌法国A1.STOM技术,生产的候造结构,大流景主12压同.其结构、I艺、性能先进,并有专为速在小波动优化调整的功.3) 机耀站构采纳枳木安装方式,无明管路,检修安装便利.4.3.2 调速系统液压原理介绍(液压系统系统原理图)上图为采纳比例阀伺服求统和步进电机伺服娱统组成的电液地动系统原理图.该系统由比例阀伺服系统,步进式无油自复中芯黄、双泄油器、切换网、紧急停机装H.主配田阀、二段关闭阳、接力零.位
18、移传算器等构成。祭个系统限制同均为板式集成块结构。没有明油管,结构简洁,调整便利.可以通过切枝同切换比例何和步进式自发中装置输出限制,实现自动和F动限制.4.3.3 比例阀伺联系统限制工作原理当切换阀切换到比例阀限制时,压力油通过双联过沌牌过滋后,由比例同诩过切换网.急停阀进入主配压俏上方主配限制腔.正常时,主配乐因下部恒质腔产生向上也作用力,比例Mir以通过调整主陨果制般的压力来限制主阀芯向上或向下运动,打开主配不阀油1.l给导叶接力淞阳油,从而限制接力渊运动.工作时,调速器电气调整瑞采样导叶接力裾位移信号4-20mA、主配附芯位式信号420mA,调整三M衣据运算绪果从WA输出WVdc限制信
19、H,送到比例阀驱动器,来限利比例阀输出.当比例内向土配限制腔通东力油,使主配烟芯向下移动.导叶接力器向开方向运动;同理.比例阀理主配限制腔压力油,主阀芯向上移动,接力器向关方向运动.当接力牌调整到位后,限制主配乐网回到中位,比例阳目中位.切断了通往主配限制腔的油路,导叶接力器也将稳定不动(共实是动稳定).这样,调速器完成了比例阀电液随动系统的调整过程.4.3.4 步进电机伺服系统限制工作原理当断电或切换到步迸式无油自复中奘汽时,比例阀的限制油被切换解切断,可由步迸式无油门女中装置带动引导司限制主配位同动作,引导阀及步进式Ai油自女中装置通过校接方式连成一体.它设计在主配压陶活塞上,引导陶固套及
20、主配乐网活塞连成体,构成主配压司对引目阀1:1的机械位置反馈,形成主配压同胞动引导他的闭环限制系统.当引导网处于中位时.主配限制腔被引导傅网世封闭.限制般容积不变,主配乐固阀芯也将在中位保持不动,主能压RN停止给导叶接力器限油.当引导同偏掰中位向下移动时,引导阀将主配不网限制胜及压力油连通.主配压阀向下移动,引导解套同时向卜移动,直到将主忍压阀网制腔灼闭为止.反之,引导闺儡离中位向上移动,引导同将主配出同限制挖及回油连通.主归位伸向上移动,引导同费同时向上移动,口到将主用JK传限制腔豺闭为止.当四速器停电时,调速器切换内自动切换到步进式无油门女中装置处,步进式无油自发中装汽将引导阿定到中间位置
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