新編TDBYWT系列調(diào)速器說明書

1、TDBYWT系列水輪機(jī)調(diào)速器使用維護(hù)說明書TDBYWT系列水輪機(jī)調(diào)速器使用維護(hù)說明書(PLC、步進(jìn)電機(jī)、2.5/4.0MPa)目 錄1 簡介11.1 TDBYWT系列調(diào)速器簡介11.2 技術(shù)性能11.3 主要參數(shù)11.4 主要功能21.5 主要特點21.6 主要元器件硬件配置31.7 產(chǎn)品規(guī)格與技術(shù)數(shù)據(jù)42 電氣部分52.1 可編程控制器主模塊52.1.1 用途52.1.2 構(gòu)成62.1.3 工作原理72.1.4 PLC的參數(shù)82.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊92.2.1 用途92.2.2 狀態(tài)指示燈102.2.3 參數(shù)102.3 D/A轉(zhuǎn)換模塊102.3.1 用途102.3.2 狀態(tài)指示燈112.3.

2、3 參數(shù)112.4 脈沖發(fā)生模塊112.4.1 用途112.4.2 狀態(tài)指示燈122.4.3 主要參數(shù)122.5信號處理模塊122.5.1 用途122.5.2 工作原理142.6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊162.6.1 用途162.6.2 主要參數(shù)172.6.3 功能說明172.7 步進(jìn)電機(jī)192.7.1 用途192.7.2 參數(shù)192.7.3 特點202.8 電源系統(tǒng)介紹202.9 面板儀表指示222.9.1 常規(guī)顯示儀表222.9.2 按鈕及指示燈222.9.3 觸摸屏232.10 PID調(diào)節(jié)的數(shù)學(xué)表達(dá)式293機(jī)械液壓部分313.1 數(shù)字比例閥裝置313.1.1 用途313.1.2 結(jié)構(gòu)313.1

3、.3 工作原理313.1.4 參數(shù)333.1.5 調(diào)整333.2 主配壓閥333.2.1 用途333.2.2 結(jié)構(gòu)333.2.3 工作原理343.2.4 參數(shù)353.3 分段關(guān)閉引導(dǎo)電磁閥353.3.1 用途363.3.2 結(jié)構(gòu)363.3.3 工作原理363.3.4 參數(shù)363.4 事故電磁閥363.4.1 用途363.4.2 結(jié)構(gòu)363.4.3 工作原理373.4.4 參數(shù)374 油壓裝置384.1 用途384.2 結(jié)構(gòu)394.2.1 壓力罐394.2.2 回油箱404.2.3 泵組及裝配404.2.4 閥組及調(diào)整404.2.5 壓力整定值414.2.6 自動化元件414.3 補(bǔ)氣裝置424

4、.3.1 自動補(bǔ)氣424.3.2 手動補(bǔ)氣424.3.3 中間補(bǔ)氣罐的自動補(bǔ)氣424.4 油位計445 調(diào)速系統(tǒng)工作原理465.1 系統(tǒng)原理框圖465.2 流程圖475.3 調(diào)速器的工作過程545.3.1 自動開機(jī)545.3.2 空載運行545.3.3 并網(wǎng)運行555.3.4 自動停機(jī)555.3.5 事故停機(jī)555.3.6 自動運行切至手動運行555.3.7 手動運行切至自動運行556 調(diào)速器參數(shù)整定566.1 主配壓閥中間位置的調(diào)整566.2 開啟和關(guān)閉時間的調(diào)整566.3 接力器全關(guān)位置指示調(diào)整566.4 接力器全開位置指示調(diào)整567調(diào)速器試驗577.1 廠內(nèi)試驗577.2 電站現(xiàn)場靜水試

5、驗577.2.1 開機(jī)577.2.2 增減負(fù)荷577.2.3 解列577.2.4 正常停機(jī)577.2.5 事故停機(jī)577.2.6 自動/手動切換試驗577.2.7 調(diào)速器靜特性及轉(zhuǎn)速死區(qū)測定試驗587.3 電站現(xiàn)場動水試驗587.3.1 手動開機(jī)及手動空載工況機(jī)組頻率擺動值測定587.3.2 空載擾動587.3.3 自動工況下機(jī)組頻率擺動值測定587.3.4 自動開機(jī)587.3.5 甩負(fù)荷試驗587.3.6 七十二小時運行試驗588 故障處理599 調(diào)速器的維護(hù)與運行注意事項6210 型號編制說明6311 裝箱附圖63 天津電氣傳動設(shè)計研究所 41 簡介1.1 TDBYWT系列調(diào)速器簡介TDB

6、YWT系列調(diào)速器是我所研制的適用于中小型水輪機(jī)組的新一代調(diào)速器系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品采用了以PLC為控制核心、數(shù)字比例閥/數(shù)字閥/比例閥為電液轉(zhuǎn)換元件、觸摸屏為人-機(jī)對話工具的先進(jìn)硬件配置以及成熟的軟件技術(shù)，具有技術(shù)先進(jìn)、運行可靠等特點。特別適用于無人值班，少人值守的電站。該系列同類產(chǎn)品已有1000多臺在電站運行，并已出口土耳其、馬來西亞、古巴、伊朗、印度、越南、巴基斯坦、贊比亞等國，深受國內(nèi)外用戶的好評。該系列產(chǎn)品為組合式結(jié)構(gòu)，即電氣控制柜、油壓裝置及接力器組合在一起，也可采用接力器外置形式，用油管連接接力器與調(diào)速器主配壓閥。其操作功為：6000 Nm、10000 Nm、18000Nm、300

7、00Nm、42000Nm、55000Nm和75000Nm，是中小型水輪發(fā)電機(jī)組配套的理想產(chǎn)品，并被國家電力公司列入水電工程主要機(jī)電設(shè)備推薦廠家名錄，同時被中國電器工業(yè)協(xié)會推介為質(zhì)量可信產(chǎn)品。1.2 技術(shù)性能符合國標(biāo)GB/T9652.1-2007水輪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)條件、GB/T 9652.2-2007水輪機(jī)控制系統(tǒng)試驗和國際電工委員會IEC308水輪機(jī)控制系統(tǒng)試驗中的有關(guān)規(guī)定。其主要技術(shù)指標(biāo)為：靜態(tài)特性曲線近似為一條直線，其最大非線性度不超過5%；轉(zhuǎn)速死區(qū)不超過0.06%；接力器不動時間不超過0.2秒；機(jī)組甩100%額定負(fù)荷，轉(zhuǎn)速變化過程中偏離額定轉(zhuǎn)速3%以上的波峰不超過2次，從接力器第一次向開

8、啟方向移動起到機(jī)組轉(zhuǎn)速波動值不超過0.5%為止，所經(jīng)歷的時間不大于40秒。1.3 主要參數(shù)比例增益KP0.5 20 積分增益KI0.05 10 1/s 微分增益KD0 5 s 人工頻率死區(qū)0 0.5Hz 頻率給定范圍45 55Hz 開度給定范圍0 100% 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)0 10% 電氣開度限制0 100% 啟動開度整定范圍0 60%功率給定快速增減時間2 50 s操作電源AC：380V/220V；DC：220V/110V頻率測量殘壓測頻AC 0.5110V；齒盤測速DC24V10%接力器開/關(guān)機(jī)時間2.5 50s內(nèi)連續(xù)可調(diào)1.4 主要功能 自動/手動開機(jī)、停機(jī)、增/減負(fù)荷；滿足機(jī)組并網(wǎng)或單機(jī)孤

9、網(wǎng)穩(wěn)定運行。 可在機(jī)旁/遠(yuǎn)方以手動、電動操作方式完成開機(jī)、停機(jī)、增/減功率。 設(shè)有緊急停機(jī)裝置，接收事故信號后可自動緊急停機(jī)，也可手動操作。 具有閉環(huán)PI功率調(diào)節(jié)功能，當(dāng)通訊故障后，可保持遠(yuǎn)方功率給定值不變，并可在遠(yuǎn)方通過I/O接口控制有功的增加和減少。 自動跟蹤電網(wǎng)頻率，設(shè)有多種啟動模式，機(jī)組并網(wǎng)快速、準(zhǔn)確。 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)RS485/RS422通訊接口，實現(xiàn)電站計算機(jī)監(jiān)控管理。 根據(jù)用戶需求可增設(shè)下列功能：水位調(diào)節(jié)功能：根據(jù)實時水頭信號自動保持上、下游水位在給定范圍內(nèi)。分段關(guān)閉功能：設(shè)置分段關(guān)閉裝置，以限制甩負(fù)荷時轉(zhuǎn)速和水壓上升值。拐點在060%的導(dǎo)葉接力器行程范圍內(nèi)任意調(diào)整，延緩時間2.550

10、s內(nèi)連續(xù)可調(diào)。調(diào)壓閥控制功能：可控制在長有壓引水系統(tǒng)中增設(shè)的調(diào)壓閥，有效降低引水系統(tǒng)水壓上升值，取消調(diào)壓井，節(jié)省電站投資并縮短電站建設(shè)工期。1.5 主要特點 采用適應(yīng)式、變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)、并聯(lián)PID調(diào)節(jié)模式；具有較強(qiáng)的自診斷、防錯、容錯和糾錯功能；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，能及時報警并顯示故障原因。 對于允許機(jī)組繼續(xù)運行的某些故障，調(diào)速器能保持機(jī)組原運行工況。 采用日本三菱公司FX2N系列PLC，平均無故障時間達(dá)30萬小時；具有運算速度快、擴(kuò)展能力強(qiáng)、可靠性高等特點。 采用觸摸屏實現(xiàn)人機(jī)對話，根據(jù)用戶的特殊需求，可增設(shè)其它界面或參數(shù)顯示。為滿足用戶習(xí)慣，仍保留常規(guī)儀表、指示燈和按鈕，與觸摸屏同時顯示調(diào)速

11、器運行狀態(tài)。 頻率測量由PLC本機(jī)軟件完成，無需外設(shè)測頻硬件，大大提高了測頻環(huán)節(jié)的可靠性及精確度。該種測頻方式獲國家專利，專利號ZL 97 2 50828.7。 采用數(shù)字比例閥裝置作為新型電液轉(zhuǎn)換元件數(shù)字比例閥將計算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移，從而控制主配壓閥。該裝置具有自復(fù)中功能，調(diào)速器電源消失時，能保持機(jī)組在原工況，避免事故發(fā)生。由數(shù)字比例閥組成的電液隨動系統(tǒng)，具有調(diào)節(jié)精度高、死區(qū)小、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠等特點，且可基本免維護(hù)。也可根據(jù)用戶需要選用由數(shù)字脈沖閥和比例閥組成的電液隨動系統(tǒng)。 采用電氣反饋，機(jī)組布置方便，結(jié)構(gòu)簡單。 采用可靠性高、抗干擾強(qiáng)的交、直流雙電源供電，實現(xiàn)無擾動切換。

12、采用多種抗干擾措施，保證機(jī)組可靠穩(wěn)定運行：硬件方面采用高可靠性抗干擾電源、隔離變壓器、輸入/輸出信號光電隔離以及合理的走線方式等方法；軟件方面采用數(shù)字濾波、在線實時診斷、防錯、容錯、糾錯等措施。調(diào)速器在受到任何電氣操作、雷電、靜電及電磁干擾時不會發(fā)生誤動。經(jīng)國家電控配電設(shè)備檢測中心檢測：在重復(fù)快速脈沖群1500V、1S的尖脈沖的惡劣條件下，接力器無異常動作。調(diào)速器的溫度、時間和電壓漂移均小于國標(biāo)中有關(guān)規(guī)定。1.6 主要元器件硬件配置名 稱型 號產(chǎn) 地PLC(可編程控制器)FX2N-32MT日本三菱A/D模塊FX2N-4AD日本三菱脈沖發(fā)生器模塊FX2N-1PG日本三菱步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動模塊RD-

13、023MS日本RORZE步進(jìn)電機(jī)RM28B24D日本三洋觸摸屏F系列日本三菱步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源S-100-36臺灣明偉 天津電氣傳動設(shè)計研究所 31.7 產(chǎn)品規(guī)格與技術(shù)數(shù)據(jù)型 號TDBYWT-6000TDBYWT-10000TDBYWT-18000TDBYWT-30000TDBYWT-42000TDBYWT-55000TDBYWT-75000接力器容量(N.m)6000100001800030000420005500075000壓力罐容積(m3)0.180.180.180.30.30.60.7回油箱儲油容積(m3)0.350.350.350.40.40.70.7工作油壓(Mpa)2.52.54.

14、04.04.04.04.0接力器行程/容積(mm/L)170/3.5170/5.84170/5.84210/11.3210/13.2210/16.9210/27.1重量(t)1.41.41.63.03.23.54.7單泵輸油量（l/s）0.550.550.550.70.70.70.7油泵電機(jī)(KW臺數(shù))4.024.024.025.525.525.525.52調(diào)速軸轉(zhuǎn)角45（接力器外置除外）頻率測量殘壓測速AC 0.5-110V；齒盤測速 DC24VTRIED天津電氣傳動設(shè)計研究所 42 電氣部分2.1 可編程控制器主模塊2.1.1 用途TDBYWT系列水輪機(jī)調(diào)速器選用的是日本三菱公司FX2N系

15、列產(chǎn)品，它是專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的，其結(jié)構(gòu)形式為緊湊型單元式結(jié)構(gòu)。主要有FX2N-32MT、48MT、64MT等幾種規(guī)格。本系列調(diào)速器一般采用FX2N-32MT。圖2.1-1 FX2N系列主模塊照片圖2.1-2 FX2N系列主模塊各部件名稱主模塊是調(diào)速器的核心部件，它控制從外部鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲；用掃描的方式通過I/O部件接收外部狀態(tài)量，并存入輸入狀態(tài)寄存表或數(shù)據(jù)寄存器中；診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等；從存儲器逐條讀取用戶指令，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯運算或算術(shù)運算等；根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出寄存器表的內(nèi)容，再

16、經(jīng)由輸出部件實現(xiàn)輸出控制等功能。2.1.2 構(gòu)成主模塊由中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、輸入/輸出I/O接口、電源、與編程器或EEPROM寫入器相連的接口，與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口組成，并向外提供24V、250mA/460mA電源。2.1.2.1中央處理器（CPU）CPU是整個PLC系統(tǒng)的核心，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作。FX2N系列的PLC是由兩個16位超大規(guī)模微處理器組成的雙CPU系統(tǒng)，其主要任務(wù)有：用掃描的方式通過I/O部件接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入狀態(tài)表或數(shù)據(jù)存儲器中；診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤

17、等；從存儲器逐條讀取用戶指令，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯運算或算術(shù)運算等；根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出寄存器表的內(nèi)容，再經(jīng)由輸出部件實現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等功能。2.1.2.2存儲器及存儲器擴(kuò)展PLC的存儲器是用來存儲系統(tǒng)和用戶的程序與數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序存儲器是用來存放系統(tǒng)管理、用戶指令解釋、標(biāo)準(zhǔn)程序模塊、系統(tǒng)調(diào)用等程序的存儲器。用戶存儲器用來存儲用戶編制的程序或用戶數(shù)據(jù)。2.1.2.3輸入接口輸入接口是現(xiàn)場被控信號與可編程控制器之間的連接橋梁，通過輸入接口可將開機(jī)、停機(jī)、斷路器等開入量送入PLC，以檢測設(shè)備在工作過程中的狀態(tài)。 圖2.1-3 輸入接口電

18、路圖圖2.1-4 輸出接口電路圖輸入接口均帶有光電耦合電路，目的是把PLC與外部電路隔離，以提高PLC的抗干擾能力，另外，輸入接口通過濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號鎖存電路以濾除信號的噪聲及便于PLC內(nèi)部對信號的處理。2.1.2.4輸出接口輸出接口是PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的連接接口，其功能是控制現(xiàn)場設(shè)備的工作，如電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、繼電器的斷開與閉合等。與輸入接口一樣，輸出接口與PLC之間也有光電耦合電路進(jìn)行隔離，開出量（也稱開關(guān)量或接點輸出）輸出的原理見上圖。2.1.2.5功能開關(guān)與指示燈功能開關(guān)是用來控制PLC的工作狀態(tài)：編程模式（STOP）或運行模式（RUN）。狀態(tài)指示燈有電源指示(POWER) 、P

19、LC運行狀態(tài)指示(RUN)、鋰電池電壓過低指示(BATT.V)、程序故障（PROG.E）、CPU故障（CPU.E）及開關(guān)量輸入/輸出信號的狀態(tài)指示燈等。2.1.3 工作原理輸入處理：可編程控制器在執(zhí)行程序前，將可編程控制器的輸入端子的ON/OFF狀態(tài)讀入到輸入數(shù)據(jù)寄存器中。在執(zhí)行程序的過程中，即使輸入變化，輸入數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容也不變，而在下一周期的輸入處理時，讀入這種變化。程序處理：可編程控制器根據(jù)程序存儲器的指令內(nèi)容，從輸入數(shù)據(jù)寄存器與其它軟元件的數(shù)據(jù)寄存器中讀出軟元件的ON/OFF狀態(tài)，從0步起進(jìn)行順序運算，每次將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)寄存器。輸出處理：所有命令執(zhí)行結(jié)束時，向輸出鎖存存儲器傳送輸出Y

20、的數(shù)據(jù)存儲器的ON/OFF狀態(tài)，這成為可編程控制器的實際輸出。圖2.1-5 PLC的工作原理2.1.4 PLC的參數(shù)項目FX2N-32MTFX2N-48MTFX2N-64MT額定電壓AC100240V電壓允許范圍AC85264V額定功率50/60HZ電源保險絲250V 3.15A 5x20mm250V 5A 5x20mm耗電量（VA）405060沖擊電流最大40A 5ms以下/AC100V最大60A 5ms以下/AC200V運算控制方式存儲程序反復(fù)運行方式（專用LSI）、中斷命令輸入輸出控制方式批處理方式（執(zhí)行END指令時），有I/O刷新指令程序語言繼電器符號+步進(jìn)電機(jī)梯形圖方式（可用SFC表

21、示）程序存儲器最大存儲空間16K步，（含注釋文件寄存器最大值16K）,有鍵盤保護(hù)功能內(nèi)置存儲器容量8K步，RAM（內(nèi)置鋰電池后備）電池壽命：約5年，使用RAM卡盒約3年指令種類順控步進(jìn)梯形圖順控指令27條，步進(jìn)梯形圖指令2條應(yīng)用指令128種，298個處理運算速度基本指令0.08us/指令應(yīng)用指令1.52數(shù)100us/指令輸入輸出點數(shù)輸入點數(shù)162432輸出點數(shù)162432最大輸入點數(shù)X000X267 184點（8進(jìn)制編號）最大輸出點數(shù)Y000 Y267 184點（8進(jìn)制編號）最大總點數(shù)256點輸入?yún)?shù)輸入信號電壓DC24V10%輸入信號電流7mA/DC24V（x010以后7mA/DC24V）輸

22、入ON電流4.5mA以上（x010以后3.5mA/DC24V）輸入OFF電流1.5mA以下（x010以后1.5mA/DC24V）輸入應(yīng)答時間約10ms輸入信號形式接點輸入或NPN開路集電極晶體管輸入電路絕緣光耦合絕緣輸入動作表示輸入連接時LED燈亮輸出參數(shù)內(nèi)部電源DC530V電路絕緣光耦合器絕緣動作指示光耦合器驅(qū)動時LED燈亮最大負(fù)載電阻負(fù)載0.5A/1點， 0.3A/1點（Y0,Y1）0.8A/4點，1.6A/8點（Y0,Y1以外），感應(yīng)性負(fù)載12W/DC24V（Y0,Y1以外）7.2W/DC24V（Y0,Y1）燈負(fù)載1.5W/DC24V（Y0,Y1以外）0.9W/DC24V（Y0,Y1）開

23、路漏電流0.1mA/DC30V響應(yīng)時間OFFON0.2ms以下15s（Y0,Y1時）ONOFF0.2ms以下30s（Y0,Y1時）2.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊2.2.1 用途A/D模塊將模擬信號（電壓-10V10V或電流420mA）轉(zhuǎn)換為PLC可以識別的數(shù)字信號，并送入PLC進(jìn)行相應(yīng)的處理，如接力器的實際開度（電壓-10V10V）、機(jī)組功率和水頭（電流420mA）等信號。圖2.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊照片2.2.2 狀態(tài)指示燈POWER亮來自PLC的DC5V的工作電源正常滅來自PLC的DC5V的工作電源消失24V亮模塊正常，DC24V電源正常滅DC24V電源異常，如DC24V電源正常，則模塊故障A/D亮A

24、/D轉(zhuǎn)換正常滅電源故障或硬件異常2.2.3 參數(shù)項 目電壓輸入電流輸入模擬量輸入范圍DC -10V+10VDC +4mA+20mA分辨率5mV20A精度1%1%轉(zhuǎn)換速度正常速度15ms/通道；高速6ms/通道模擬回路工作電源DC24V10%，55mA(外部電源，來自PLC主模塊)數(shù)字回路工作電源DC5V10%，30mA(內(nèi)部電源，來自PLC主模塊)2.3 D/A轉(zhuǎn)換模塊2.3.1 用途D/A模塊是將數(shù)字信號（-2000+2000或01000）轉(zhuǎn)換為模擬信號（電壓-10V10V或電流420mA），用于驅(qū)動其他類型電液轉(zhuǎn)換元件（如比例閥）或向計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供420mA電流信號（如轉(zhuǎn)速信號）等。圖

25、2.3 D/A轉(zhuǎn)換模塊照片2.3.2 狀態(tài)指示燈POWER亮來自PLC的DC5V的工作電源正常滅來自PLC的DC5V的工作電源消失24V亮模塊正常，DC24V電源正常滅DC24V電源異常，如DC24V電源正常，則模塊故障D/A亮D/A轉(zhuǎn)換正常滅電源故障或硬件異常2.3.3 參數(shù)項 目電壓輸出電流輸出模擬量輸出范圍DC -10V+10VDC +4mA+20mA分辨率5mV20A精度1%1%轉(zhuǎn)換速度4個通道2.1ms模擬回路工作電源DC24V10%，55mA(外部電源，來自PLC主模塊)數(shù)字回路工作電源DC5V10%，30mA(內(nèi)部電源，來自PLC主模塊)2.4 脈沖發(fā)生模塊2.4.1 用途PLC

26、計算PID值與接力器的實際開度之間的差值，該差值經(jīng)數(shù)字綜合放大后，通過內(nèi)部傳輸電纜輸入脈沖發(fā)生模塊，再由其產(chǎn)生相應(yīng)的正轉(zhuǎn)脈沖或反轉(zhuǎn)脈沖序列，輸出給步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動器進(jìn)行功率放大以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而控制接力器關(guān)閉或開啟。圖2.4 脈沖發(fā)生模塊照片2.4.2 狀態(tài)指示燈POWER亮來自PLC的DC5V的工作電源正常滅來自PLC的DC5V的工作電源消失STOP亮有停止指令輸入滅無停止指令輸入DOG亮DOG端子有輸入信號滅DOG端子無輸入信號PG0亮有零點信號輸入信號滅無零點信號輸入信號FP閃爍正向脈沖或脈沖輸出滅無輸出信號RP閃爍反向脈沖或方向輸出滅無輸出信號CLR亮CLR信號輸出滅無輸出

27、信號ERR閃爍故障報警滅模塊正常2.4.3 主要參數(shù)工作電源：DC24V10%，40mA（外部電源，來自PLC模塊）DC5V，55mA（內(nèi)部電源，來自PLC模塊）DC5V24V，35mA（脈沖輸出）脈沖速度：10Hz100kHz脈沖范圍：0999,999個脈沖輸出方式：正向脈沖/反向脈沖或者脈沖/方向方式2.5信號處理模塊2.5.1 用途1. 對AC110V正弦波的頻率信號進(jìn)行降壓、濾波、整形及放大使其成為PLC能處理的方波信號，并驅(qū)動調(diào)速器面板上的轉(zhuǎn)速表。2. 將接力器位置轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的-10V+10V和0-10V電壓信號供PLC的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊使用，并驅(qū)動調(diào)速器面板上的開度表。圖2.5-1 信

28、號處理模塊照片圖2.5-2 信號處理模塊元件布置圖2.5.2 工作原理2.5.2.1測頻回路圖2.5-3 測頻回路來自發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器PT的正弦波頻率信號（A10，A11），經(jīng)隔離變壓器降壓，濾波、整形后得到頻率的方波信號。該方波信號一路經(jīng)運算放大器U1進(jìn)行放大后送入PLC的輸入端X0（A8，COM）。該方波信號的另一路通過高集成度的頻率/電壓轉(zhuǎn)換器U3，將頻率信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，供電氣柜上轉(zhuǎn)速表的指示用。當(dāng)頻率為0時，（B7，COM）的輸出為0V；當(dāng)頻率為50Hz時，（B7，COM）的輸出為5V，調(diào)整電位器W1，可以調(diào)整U3輸出的幅值，以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速表的微調(diào)。本調(diào)速器采用PLC本機(jī)測頻方式

29、，頻率計算是通過特殊軟件編程方式實現(xiàn)的，不需要另外配置硬件進(jìn)行測頻，因此，該種測頻方式具有可靠性高、測量精確等優(yōu)點。PLC內(nèi)部計數(shù)頻率f是一個穩(wěn)定的高頻時鐘信號，PLC對整形放大后的頻率方波信號的相鄰兩個上升沿之間的脈沖進(jìn)行計數(shù)，并記其值為N，那么可通過下式計算得到實際的頻率fj：fjf /Nfj實際頻率fPLC內(nèi)部計數(shù)頻率N相鄰兩個上升沿之間的脈沖數(shù)圖2.5-4 測頻原理示意圖例：如PLC內(nèi)部計數(shù)頻率f為100KHz，當(dāng)測得相鄰兩個上升沿之間的脈沖數(shù)N為1960時，則可計算出頻率：fjf/N100000/1960 = 51.02Hz而齒盤測速主要由安裝在發(fā)電機(jī)軸上的齒盤和磁感應(yīng)接近開關(guān)共同構(gòu)

30、成。當(dāng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，磁感應(yīng)接近開關(guān)通過檢測齒盤上的齒將發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)信號轉(zhuǎn)換成頻率的方波信號，該方波信號可直接送入PLC進(jìn)行頻率測量，其測量原理同上。一般情況下我們需要根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速Nr來確定齒盤的齒數(shù)C：C=3000/NrC齒盤的齒數(shù)Nr發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，單位：轉(zhuǎn)/分例：如機(jī)組額定轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，則可計算出齒盤的齒數(shù)為：C=3000/ Nr = 3000/500 =6 圖2.5-5 齒盤測速示意圖2.5.2.2 開度信號回路圖2.5-6開度信號回路接力器開度從B10、B11輸入，經(jīng)R3、C6，R4組成的濾波電路進(jìn)行濾波，再由運算放大器U2C進(jìn)行變換。W2、C13及U6組成一個5V的基準(zhǔn)

31、電壓電路，調(diào)整電位器W2可對U6輸出的5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行微調(diào)。W4及R6組成一個調(diào)零電路能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)零，其調(diào)零范圍為：02V；通過調(diào)節(jié)電位器W3將開度信號變換為標(biāo)準(zhǔn)的010VDC電壓，該電壓通過運算放大器U2A組成的電壓跟隨器進(jìn)行隔離后驅(qū)動調(diào)速器面板的開度表。該基準(zhǔn)電壓和運算放大器U2C的輸出電壓同時作用在運算放大器U2B的輸入端，將0-10V的電壓轉(zhuǎn)換成-10V+10V的電壓送入PLC的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，參與調(diào)速器的控制。2.6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊2.6.1 用途步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊將接收到的脈沖信號進(jìn)行放大以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動模塊接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一

32、個固定的角度（即步距角），通過控制脈沖個數(shù)及方向來控制角位移量，從而達(dá)到精確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度。2.6-1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器照片2.6.2 主要參數(shù)工作電壓：DC18V40V電機(jī)驅(qū)動電流：0.3A/相3A/相（可通過CURRENT旋鈕改變）驅(qū)動方式：特殊單極恒流斬波方式勵磁方式：微步細(xì)分?jǐn)?shù)：整步1/400步精度：電氣精度為22.6.3 功能說明2.6.3.1 DIP開關(guān)D1D5：步進(jìn)電機(jī)細(xì)分方式，見表2.6-1：表2.6-1常規(guī)設(shè)置：1601CK與2CK：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動方式選擇選擇1CK：當(dāng)CLK+、CLK-之間有脈沖電流時，步進(jìn)電機(jī)按UD指定的方

33、向運行。當(dāng)UD+、UD-之間有恒定的電流時，當(dāng)CLK+、CLK-有脈沖電流輸入時，電機(jī)逆時針方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)UD+、UD-之間有無電流時，當(dāng)CLK+、CLK-有脈沖電流輸入時，電機(jī)順時針方向轉(zhuǎn)動。選擇2CK：當(dāng)CW+、CW-之間有脈沖電流時，步進(jìn)電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)CCW+、CCW-之間有脈沖電流時，步進(jìn)電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動。常規(guī)設(shè)置：2CK。2.6.3.2電流調(diào)整CURRENT RUN旋鈕：該旋鈕可調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的運行驅(qū)動電流大小，旋鈕刻度相對于驅(qū)動電流的關(guān)系如下圖，誤差為10CURRENT STOP旋鈕：該旋鈕可調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的停止時維持電流大小，旋鈕刻度相對于維持電流的關(guān)系如下圖，誤差為102.6-2

34、CURRENT RUN/STOP旋鈕位置與電流的關(guān)系常規(guī)設(shè)置：CURRENT RUN：最大值；CURRENT STOP：最大值。2.6.3.3 2P IN整步輸入端：無論選擇何種細(xì)分方式，若短接2P IN+端和-端，驅(qū)動器將馬上變成整步運行方式。常規(guī)設(shè)置：請勿短接。2.6.3.4 ALARM驅(qū)動器在約70時過熱保護(hù)電路啟動，ALARM輸出變低電平，同時電機(jī)停轉(zhuǎn)且驅(qū)動器自動電流抑制電路啟動，報警指示燈亮。當(dāng)驅(qū)動器溫度低于過熱保護(hù)電路啟動溫度約10時，將自動恢復(fù)工作，過熱保護(hù)電路未啟動時，ALARM輸出為開路。2.6.3.5 驅(qū)動模塊與步進(jìn)電機(jī)的接線方式驅(qū)動模塊步進(jìn)電機(jī)CA黑色CB白色A紅色A黃色

35、B藍(lán)色B橙色2.7 步進(jìn)電機(jī)2.7.1 用途步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在非超載的情況下，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于脈沖信號的頻率，停止位置取決于脈沖個數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)一個步距角。圖2.7-1 步進(jìn)電機(jī)照片2.7.2 參數(shù)以RM28B24D為例：相數(shù)：2相相電流：4A靜態(tài)力矩：22N固有步距角：1.8度，它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進(jìn)脈沖信號，電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度是1.8度，它不一定是電機(jī)實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動模塊設(shè)置的細(xì)分?jǐn)?shù)有關(guān)。2.7.3 特點1一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。2步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高

36、溫度應(yīng)低于攝氏80度。3步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個反向電動勢，頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。4步進(jìn)電機(jī)低速時可以正常運轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。5空載啟動頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。2.8 電源系統(tǒng)介紹本調(diào)速器采

37、用交、直流雙電源同時供電，能實現(xiàn)無擾動切換。正常情況下，調(diào)速器的主工作電源為交流電源，直流電源為備用電源。兩路電源互為備用，當(dāng)其中一個電源消失時，另外一個電源自動投入，調(diào)速器仍能正常工作，并且發(fā)出報警信號。交流電源為220V，50/60Hz。交流電源在進(jìn)入整流板之前，先經(jīng)過一個抗干擾隔離變壓器，當(dāng)直流電源為220V時，隔離變壓器的變比為1:1或1:0.9；當(dāng)直流電源為110V時，隔離變壓器的變比為1:0.5或1:0.45。進(jìn)入整流板的交流電經(jīng)整流變?yōu)橹绷麟姡c直接進(jìn)入整流板的直流電源并聯(lián)輸出，并且通過二極管進(jìn)行保護(hù)，防止兩個電源之間的環(huán)流。這樣就實現(xiàn)了兩個電源互為備用，保證了調(diào)速器的供電安全。

38、整流板有兩路電源輸出，均為直流220/110V，從整流板的端子5和端子8輸出的一路電源，用于對調(diào)速器的電磁閥、直流指示燈和直流繼電器的供電。從整流板的端子6和端子7輸出的一路電源用于對調(diào)速器PLC、觸摸屏電源、信號板電源、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊電源等開關(guān)電源的供電。本調(diào)速器常用的開關(guān)電源：型號功率輸入電壓輸出電壓、電流用途S-35-2435WAC170264V/AC85132V24V/1.5A觸摸屏電源T-50B50WAC170264V/AC85132V5V/0.65A12V/0.21A-12V/0.21A信號模塊電源S-100-36100WAC170264V/AC85132V36V/2.7A步進(jìn)電

39、機(jī)驅(qū)動模塊電源SD-100D-24100WDC72144V24V/4.2A步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊電源圖2.8 電源系統(tǒng)示意圖2.9 面板儀表指示2.9.1 常規(guī)顯示儀表控制柜體面板上設(shè)有指針式儀表，見圖2.9-1：轉(zhuǎn)速表：用于顯示機(jī)組轉(zhuǎn)速。開度表：用于顯示導(dǎo)葉的開度。圖2.9-1 TDBYWT系列調(diào)速器的柜體面板布置圖（此圖僅為示意圖，以實物為準(zhǔn)）2.9.2 按鈕及指示燈控制柜體面板上設(shè)有按鈕、指示燈。見圖2.9-1：交流電源指示燈：燈亮表示交流電源正常；燈滅表示交流電源切斷。直流電源指示燈：燈亮表示直流電源正常；燈滅表示直流電源切斷。自動/手動：帶指示燈的按鈕。指示燈亮表示調(diào)速器處于自動狀態(tài)；指示

40、燈滅表示處于手動狀態(tài)。每按一下按鈕，自動/手動狀態(tài)便切換一次。增功率按鈕：當(dāng)調(diào)速器處于自動狀態(tài)且斷路器閉合時，按下按鈕，可以控制機(jī)組功率增加。功率的增加量與按下按鈕的時間成正比。減功率按鈕：當(dāng)調(diào)速器處于自動狀態(tài)且斷路器閉合時，按下按鈕，可以控制機(jī)組功率減少。功率的減少量與按下按鈕的時間成正比。復(fù)歸按鈕：當(dāng)機(jī)組處于事故停機(jī)狀態(tài)時，按下按鈕，機(jī)組從事故停機(jī)狀態(tài)復(fù)歸，同時事故停機(jī)按鈕上的指示燈熄滅。事故停機(jī)：帶指示燈的按鈕。指示燈亮表示機(jī)組處于事故停機(jī)狀態(tài)。按下按鈕，機(jī)組進(jìn)入事故停機(jī)狀態(tài)，同時指示燈亮。2.9.3 觸摸屏 2.9.3.1操作使用方法GOT為液晶(LCD)觸摸屏，以數(shù)字、棒狀圖及文件等

41、多種方式顯示各種參數(shù)。設(shè)有初始屏、參數(shù)設(shè)置屏、參數(shù)顯示屏、故障報警屏、操作屏及說明書屏等多個顯示畫面，上電時自動顯示初始屏。按觸摸屏幕下方的觸摸鍵可以顯示相應(yīng)的畫面屏。其中，參數(shù)設(shè)置屏的參數(shù)均可修改。各屏介紹如下：初始屏圖2.9-2 初始屏該屏用于說明調(diào)速器的型號、制造廠家等信息。上電時，首先自動顯示該屏，如有故障則自動突出顯示“報警屏”觸摸鍵，但無論顯示那一屏，均可由屏幕下方的觸摸鍵切換至其它屏。在該屏內(nèi)觸摸“初始屏”按鈕上方，進(jìn)入“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置屏”，可進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置（非專業(yè)或特許人員請勿進(jìn)入），參數(shù)設(shè)置完成后，觸摸“返回”即可回到“初始屏”。圖2.9-3 系統(tǒng)參數(shù)屏- 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角步進(jìn)電

42、機(jī)最大轉(zhuǎn)角，其上限為25度。- 放大倍數(shù)調(diào)速器控制系統(tǒng)的放大系數(shù)。- 通訊站號調(diào)速器與上位機(jī)通訊時的站號，當(dāng)站號修改后，請先進(jìn)入試驗屏通過“寫參數(shù)”按鈕確認(rèn)修改，然后斷電重新上電。- 分段關(guān)閉投入值分段關(guān)閉投入時的導(dǎo)葉開度值，當(dāng)無分段關(guān)閉時，請將該值設(shè)為0%。觸摸 “初始屏” 右上角，可進(jìn)入“試驗屏”。在試驗屏上，觸摸 空擾試驗和靜特性試驗可進(jìn)入空擾試驗屏和靜特性試驗屏，進(jìn)行空擾試驗和靜特性試驗。試驗屏圖2.9-4 試驗屏圖2.9-5 空擾試驗屏圖2.9-6 靜特性試驗屏參數(shù)顯示屏該屏用于正常運行時的觀察、監(jiān)視，數(shù)字部分可選擇顯示頻率或轉(zhuǎn)速，當(dāng)顯示機(jī)組轉(zhuǎn)速時，單位為r/m（圖2.9-8），觸摸

43、r/m字處，切換為頻率顯示（圖2.9-7），同樣，觸摸Hz字處，即切換為轉(zhuǎn)速顯示。圖2.9-7 參數(shù)顯示屏圖2.9-8 參數(shù)顯示屏參數(shù)設(shè)置屏該屏用于設(shè)置或修改調(diào)速器的重要運行參數(shù)，修改之前需慎重考慮，以確保調(diào)速器和機(jī)組的正常、安全運行。修改方法如下(以修改頻率死區(qū)為例):目的:將頻率死區(qū)由0.0Hz改為0.2Hz。步驟:按“頻率死區(qū)”后的數(shù)字中的任一位置，彈出一數(shù)字鍵盤，按 0.2數(shù)字鍵，按ENT鍵，即修改完畢，自動隱去該鍵盤。其它各參數(shù)的修改方法同上述步驟。PID參數(shù)的修改范圍見1.4。圖2.9-9 參數(shù)設(shè)置屏- 頻率給定由于電網(wǎng)頻率為50Hz，所以頻率給定應(yīng)設(shè)為50Hz。- 頻率死區(qū)此參數(shù)

44、應(yīng)根據(jù)機(jī)組的情況進(jìn)行調(diào)整。如果機(jī)組并入電網(wǎng)并基于電網(wǎng)頻率運行，此參數(shù)通常設(shè)為0.2Hz；如果機(jī)組在調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率或孤網(wǎng)運行，此參數(shù)應(yīng)該在0到0.05Hz的范圍內(nèi)設(shè)定。- 電氣開限當(dāng)機(jī)組處于自動狀態(tài)時，此參數(shù)被用于限制接力器的開度，接力器的開度不能超過此參數(shù)的值。當(dāng)機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)，此參數(shù)的值為0，當(dāng)接收到開機(jī)信號時，此參數(shù)會自動與起動開度相同，當(dāng)機(jī)組斷路器閉合時，此參數(shù)將自動置為100%。- 起動開度此參數(shù)需根據(jù)機(jī)組空載開度的大小來確定，通常比機(jī)組的空載開度大5%到10%，起動開度越大，機(jī)組起動時間越短，但如果起動開度超過空載開度太多，在起動過程中機(jī)組頻率的最大值可能超出允許的范圍。- 比例增益

45、、積分增益、微分增益比例增益、積分增益、微分增益通常稱作PID參數(shù)。它們是調(diào)速器最重要的參數(shù)。其值根據(jù)空載擾動試驗來確定，不可隨意修改，詳見2.10。- 永態(tài)轉(zhuǎn)差機(jī)組在空載、調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率或孤網(wǎng)運行，此參數(shù)應(yīng)該在0%到1%的范圍內(nèi)設(shè)定，機(jī)組在并網(wǎng)運行時，可在010%范圍內(nèi)選擇，一般情況下，擔(dān)任基荷時，可選較大值。- 增減功速率當(dāng)在機(jī)旁或中控室按下增功率/減功率按鈕時，開度給定（頻率調(diào)節(jié)模式下）或功率給定（功率調(diào)節(jié)模式下）從0變化到最大值（或由最大值變化到0）所用的時間即為增減功速率的值。通常我們將它設(shè)置為20s。操作屏圖2.9-10 操作屏該屏用于機(jī)旁操作，實現(xiàn)自動開機(jī)、自動停機(jī)、減負(fù)荷等功能。

46、在自動工況下發(fā)電運行時，觸摸 增功率 或 減功率 鍵一次，機(jī)組開度變化0.1%，持續(xù)觸摸該鍵，則機(jī)組開度勻速變化，變化速度由參數(shù)設(shè)置屏中增減功速率參數(shù)來決定.此外，還可由上位機(jī)直接進(jìn)行數(shù)字給定，調(diào)速器自動按照增減功率速率 參數(shù)設(shè)定的速率使機(jī)組開度勻速變化至給定開度。報警屏 該屏用于調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障時，協(xié)助進(jìn)行故障處理。當(dāng)有故障發(fā)生時，報警按鈕變紅，在報警屏，故障將以高亮的形式表示出來（圖2.9-11）。觸摸文字部分，將在屏幕中彈出一說明窗口，說明該故障產(chǎn)生的幾種可能原因，工作人員可順次查找。觸摸日志鍵，可進(jìn)入報警日志屏（圖2.9-12）。該屏可以查看或刪除報警的歷史記錄等。圖2.9-11 報警

47、屏圖2.9-12 報警日志屏說明書屏該屏用于隨時查閱使用說明書。觸摸左右箭頭可以翻頁，觸摸“返回”即可回到“初始屏”。為了延長GOT中液晶的顯示壽命，當(dāng)連續(xù)10分鐘（此時間可更改）未對GOT進(jìn)行任何操作時，GOT 將自動熄滅。如要再觀察或操作時，只需觸摸屏幕任一處，即可恢復(fù)原來的顯示畫面。圖2.9-13 說明書屏2.10 PID調(diào)節(jié)的數(shù)學(xué)表達(dá)式現(xiàn)代水輪機(jī)調(diào)速器多采用PID調(diào)節(jié)規(guī)律，見PID基本框圖2.10，其常見的數(shù)學(xué)表達(dá)式有：1. 微分方程表達(dá)式：2. 拉氏變換表達(dá)式：3. 離散化數(shù)學(xué)表達(dá)式：式中：比例增益積分增益微分增益拉普拉斯算子本周期轉(zhuǎn)速變化量上周期轉(zhuǎn)速變化量采樣周期輸出變化量本周期P

48、ID輸出量上周期PID輸出量計算機(jī)的軟件編程是以PID離散化數(shù)學(xué)表達(dá)式編制的。實際使用時，PID的微分環(huán)節(jié)常用實際微分環(huán)節(jié)，表達(dá)式如下：其中，T1V加速度環(huán)節(jié)慣性時間常數(shù)，當(dāng)T1V=0時上式與理想的PID傳遞函數(shù)相同。圖2.10 PID基本框圖輸入是反饋頻率與給定頻率的差值f，輸出用來控制接力器的開度。各個部分的作用分別為：比例調(diào)節(jié)所起的作用：按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減小偏差。比例作用加大，可以加快調(diào)節(jié)，減小誤差。積分調(diào)節(jié)所起的作用：系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。當(dāng)有誤差的時候，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值，所以積分調(diào)

49、節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)無靜差。微分調(diào)節(jié)作用：微分作用反應(yīng)系統(tǒng)偏差信號的變化率，具有“預(yù)見性”，能預(yù)見偏差變化的趨勢，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前已被微分調(diào)節(jié)消除。因此，可改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。3機(jī)械液壓部分圖3 TDBYWT系列調(diào)速器液壓系統(tǒng)圖3.1 數(shù)字比例閥裝置 3.1.1 用途將計算機(jī)的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成用于控制接力器位置和速度的轉(zhuǎn)換裝置。3.1.2 結(jié)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)、復(fù)中機(jī)構(gòu)、主配壓閥等組成。3.1.3 工作原理步進(jìn)電機(jī)帶動連桿，使主配壓閥針塞上/下移動，主配壓閥針塞與復(fù)中機(jī)構(gòu)的螺母為剛性聯(lián)接，因而主配壓閥活塞也隨之上/下移動，達(dá)到控制接力器關(guān)/開的目的。步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度為25。需要開機(jī)

50、時，步進(jìn)電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動（從步進(jìn)電機(jī)手輪端看），主配壓閥活塞向下移動，壓力油進(jìn)入接力器開機(jī)腔，使接力器向開機(jī)方向移動。需要關(guān)機(jī)時，步進(jìn)電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動（從步進(jìn)電機(jī)手輪端看），主配壓閥活塞向上移動，壓力油進(jìn)入接力器關(guān)閉腔，使接力器向關(guān)機(jī)方向移動。圖3.1 數(shù)字比例閥裝置（自復(fù)中式主配壓閥裝置）接力器移動的同時，位移變送器實時將接力器位移信號轉(zhuǎn)換為模擬量信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊送到PLC中與PID輸出值進(jìn)行比較，當(dāng)導(dǎo)葉開度小于PID值時，PLC驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)向開機(jī)方向旋轉(zhuǎn)，主配壓閥活塞向下移動，接力器向開啟方向移動；當(dāng)導(dǎo)葉開度大于PID值時，PLC驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)向關(guān)機(jī)方向旋轉(zhuǎn)，主配壓閥活塞向上移動，接力器向關(guān)

51、閉方向移動；當(dāng)導(dǎo)葉開度與PID值相一致時，步進(jìn)電機(jī)和主配壓閥活塞則回到中間位置，接力器停止運動，保持在當(dāng)前位置。若調(diào)速器失電，主配壓閥活塞將在復(fù)位彈簧作用下回到中間位置。主配自動復(fù)中可以避免因電源消失而導(dǎo)致接力器全關(guān)或全開的事故隱患。切換到手動運行時，調(diào)速器將自動切斷步進(jìn)電機(jī)電源，此時，手動轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)上的手輪來開啟和關(guān)閉接力器。由數(shù)字比例閥作為電液轉(zhuǎn)換器組成的調(diào)速系統(tǒng)，具有良好的調(diào)節(jié)品質(zhì)和抗油污能力，大大提高了調(diào)速器的可靠性，使調(diào)速系統(tǒng)可以做到基本免維護(hù)。3.1.4 參數(shù)適用油壓范圍：2.5-6.3 MPa復(fù)中裝置導(dǎo)程：6mm/253.1.5 調(diào)整要求：數(shù)字比例閥在中間位置時應(yīng)保證向上和向下

52、的軸向間隙最小。不通壓力油的狀態(tài)下，手動旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)上的手輪，緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)中螺母，使得正、反轉(zhuǎn)動手輪時，均能感覺到彈簧的復(fù)中力，即沒有空行程。調(diào)好后，鎖緊調(diào)中螺母上的鎖緊螺釘。上述步驟完成后，通壓力油，調(diào)整主配壓閥的中間位置，要求主配壓閥在中間位置時，接力器無漂移現(xiàn)象（因該系統(tǒng)無機(jī)械反饋，手動操作時屬開環(huán)系統(tǒng)，理論上來說接力器存在漂移的可能）。緩慢旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)針塞，使接力器可以停留在非全開與非全關(guān)的任意位置，并能保持一定時間，此時，鎖緊引導(dǎo)針塞上的六角螺母。機(jī)組通水后，在手動運行狀態(tài)，由于水壓力的作用，作用在接力器活塞上的軸向力，會使接力器活塞產(chǎn)生少量漏油，從而導(dǎo)致接力器的爬行（漏油量所產(chǎn)生的接力器爬行，不影響調(diào)速器自動調(diào)節(jié)），如果出現(xiàn)以上問題，仍屬正?，F(xiàn)象。步進(jìn)電機(jī)自復(fù)中裝置和主配壓閥的中間位置在出廠前均已調(diào)好，如無異常，不需調(diào)整。3.2 主配壓閥3.2.1 用途用于控制