[能源/化工]可编程控制器PLC微机调速器步进电机A系列说明书1

[能源/化工]可编程控制器PLC微机调速器步进电机A系列说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 1 STRONG BW(S)T-PLC系列 步进式无油电转可编程微机调速器 说明书 武汉四创自动控制技术有限责任公司 第一章 概述 水轮机微机调速器是本世纪七十年代在电液调速器的基础上发展起来的新型水轮机调速器。随着计算机技术和控制理论的发展，水轮机调速器技术也不断的发展和提高，可靠性和调节品质已完全能够满足电厂无人值班、少人职守的要求。 多年来，我们公司一直致力于水轮机微机调速器技术的开发研制工作，与国内知名的院校、研究机构紧密合作，博采众长，在调速器领域不断推出可靠性更高、 S)T-PLC系列步进式无油电转可调节品质更优的产品。我们公司开发生产的BW( 编程微机调速器，克服了目前步进电机调速器存在的缺陷，真正实现了步进电机不用油、断电自保持、全数字化、免维护，可靠性和调节品质完全满足国标GB/T9652-1997.2要求。我们公司生产的步进式无油电转的自动复中精确定位装置，具有独特的定位复中功能，已获得国家发明专利，专利号为:ZL 00 2 24552.3。通过多年的努力，我们公司生产的可编程微机调速器已在白山、西津、富春江、丰满、陆水等国内几十座水电厂上百台机组上成功运行，我们以优质的产品、一流的服务，赢得了电厂的好评。 BW(S)T-PLC步进式无油电转可编程微机调速器是以进口可编程控制器(PLC)为控制核心，以步进式无油电转作为电液转换环节，以机械液压系统作为执行机构，组成的一种新型微机调速器。 BW(S)T-PLC步进式无油电转可编程微机调速器型号的定义如下: B:步进式无油电转; W(S)T:微机单(双)调; PLC:可编程控制器。 BW(S)T-PLC步进式无油电转可编程微机调速器具有结构简单可靠、不耗油、油泵起动次数少、油质要求低、不卡涩、断电后调速器保持接力器当前开度不变、免维护、易于操作、人机对话方便的优点。 BW(S)T—PLC步进式无油电转可编程微机调速器,以PC机(带液晶触摸屏)作为中文人机界面，可显示各种数据、状态，进行各种操作、试验、 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 、报警、打印、通信等功能。 1 第二章 步进电机-PLC微机调速器系统结构 2.1 系统结构框图 +上位机 操作终端触摸式工业平板PC机 计算机通讯模块比例频率-测P机组死区fj+频频率数无油步接机械电气模++微分字进电液+电网液压力fw开限-电块放转换频率D-++系统器机大器器频率积分fg+步进电机反馈给定I-接力器反馈 bp/Ep导叶 开度/功EY-P率死区 A/D模块 开度YG给定++功率功 率PGPGYG/给定传感器 机组步进电水头导叶P有功机反馈信号反馈 系统结构框图 2.2 框图说明 1(频差Δf 1) 油开关合或油开关分但网频不正常或油开关分且跟踪频给时 Δf=f-f GJ 2) 油开关分且网频正常并跟踪网频时 Δf=f-f WJ 3)频率死区E(可以设定) ?频率调节 E=0 ?功率调节 E=0.2Hz 2(给定与实际差值Δ 1)频率调节模式 Δ=Y-Y GPIG 2 2)功率调节模式 Δ=P-P G 3)功率死区Ep ?频率调节模式 Ep=0 ?功率调节模式 Ep=0~5%P(可调整) N 4)永态转差系数bp 1 ?频率调节模式 bp=0% 2?开度调节模式 bp=0—10, 3?功率调节模式 bp=0—10, 2.3 系统工作原理 机组频率和电网频率的测量均由测频模块完成。一方面测频模块将机频值通过液晶触摸屏显示，另一方面将频率差值Δf(Δf=f-f或Δf=50.00- f)送给PLC。 WJJ 调速器具有频率调节、开度调节和功率调节三种控制模式，根据需要选择不同的控制模式。这种切换，一是通过液晶显示器上的触摸键或二次回路接点来完成，二是通过数字通信接口来完成。采用频率调节模式时，又分为跟踪方式和不跟踪方式。跟踪方式运行时可实现空载频率跟踪，这样可以保证机组频率与电网频率相一致，便于并网。当采用功率调节模式时，PI环节按功率偏差进行调节，实现机组有功功率恒定。这种方式运行可以很容易实现全厂AGC(自动发电控制)。对于功率给定，它一方面作用于PI环节，另一方面通过开环控制直接作用于输出，提高了功率增减速度。功率给定可以选择数字量或模拟量，数字量适用于上位计算机给定，模拟量适用于RTU模拟量给定，运行方式很灵活。 电气开限环节是针对PID运算结果进行限制，限制输出不超过一定值。 数字放大器将PLC输出与接力器反馈采集量进行比较放大后输出。对接力器的控制采用双闭环结构，除接力器反馈外，还有一个电机反馈，以控制无油电液转换器精确定位，补偿步进电机失步、各种机械误差和磨损等。 3 第三章 步进电机-PLC微机调速器系统配置 由调速器系统结构分析可知，它由电气和机械两大部分组成。柜体结构根据用 户要求可选用机械电气分柜或机械电气合柜结构。 3(1 电气系统配置 3(1(1 硬件配置 1(柜体 (1)机电分柜: 尺寸:800×600×2300mm或800×600×2200 颜色:任选 (2)机电合柜: 尺寸:单调:900×800×1650mm 双调:1200×800×1650mm 颜色:任选 2(电源系统 (1) 开关电源:+24V专供继电器及操作终端(触摸平板工业PC机) (2) 开关电源:+48V/+36V专供步进电机驱动 (3) +15V电源供反馈用 3(面板部分 操作终端(触摸平板工业PC机) 4(控制部分 (1)A1S62PN (2)A2ASCPU (3) A1SX40测频模块 (4)A1SX40 (5)A1SY10 (6)A1S64AD/A1S68AD (7)A1SJ71UC24-R2 (8)日本三洋步进电机 (9)步进电机驱动器 3(1(2 软件基本配置 (1)实时变参数结构PID调节程序。 (2)实时画面显示、记录及监控软件。 (3)实时故障诊断程序 (4)双调数字协联子程序 (5)机组起停等操作子程序 3(1(3 功能增强软件配置 (1)与上位机通讯软件 (2)功率控制闭环调节软件 3(1(4 调试设备及软件(不属于调速器设备内) (1)PC机 4 (2)日本三菱公司MEDOC软件 (3)HG-II水轮机调速器特性综合测试仪 (4)8051单片机仿真器 3(1(5 试验设备(不属于调速器设备内) -II水轮机调速器特性综合测试仪(用于调速器静、动 (1) HG 态特性测试)。 (2) PC机 3(2 机械系统配置 (1)步进式无油电液转换器(带自动复中机构) (2)主配压阀活塞及阀体 (3) 机械手操及开限机构(机构系统有两种结构，一种有机械开限机构，一种无 机构开限机构，可选) (4) 紧急停机电磁阀、双连滤油器。 第四章 步进电机-PLC微机调速器主要功能及特点 4(1 主要功能 4(1(1 调节与控制功能 1( 机组频率、电网频率是采用硬件、软件相结合的测量方法，具有检错及容错 测频功能。机组频率测量采用双路测频，既可残压测频，又可齿轮测频。 2( 空载运行时，具有频率给定及频率跟踪两种控制方式。在跟踪方式下，机组 频率能自动跟踪系统频率。 3(具有适应式变参数变结构PID调节功能。 4(能保证水轮机组稳定运行于各种工况:空载、区域电网单 机运行、大电网并列调差运行、全厂AGC方式运行。 5(功率给定采用开环控制信道，能迅速、准确地增减机组功率。 6(采用图像操作终端(智能液晶触摸屏或触摸平板工业PC机)，具有实时人机 对话功能，运行人员能方便地了解调速器运行状况。 7(具有实时故障诊断和显示及报警功能，并对所发生的故障进行记录、打印等。 8(具有操作记录及打印功能，以便随时查询。 9(具有水头、机组功率等模拟信号采集功能。 10( 根据水头的变化，自动修改启动开度、空载开度、负载开限和不良工况限制 区功能。 11( 具有串行通讯接口，能方便与上位机通讯，为实现全厂自动化打下基础。 12( 对于双调机组，能根据水头变化实时进行数字协联，提高发电机组效率。 13( 协联数据输入方便。可离线将协联曲线量化后，通过图象操作终端存入可编 程控制器。 14( 能实现功率闭环调节，(机组有功由外部提供)且功率给定可以为模拟量或 为数字量，以便于与常规RTU或监控系统的计算机连接。 5 15( 具有机械自动、机械手动二种运行方式。且机械自动与机械手动之间可实现 无扰动切换，微机能自动跟踪机械手动运行，可实现无条件无扰动切换。 16( 水头信号可以选用自动和手动输入两种方式。 17( 可进行各种过程监视和实验:开机过程监视、静特性试验、空载频率扰动、 空载频率摆动、甩负荷试验。 18( 通过图像操作终端进行参数设置。 19( 由于所有输入/输出都实现数字化，所以调试、设置很方便。 ( 密码保护功能。不同的工作人员可通过输入密码进入不同的画面操作。 20 4(1(2 诊断及容错功能 BW(S)T-PLC型可编程调速器具有较强的诊断和容错功能，它不仅包括三菱公司A系统可编程本身的诊断，比如CPU模块、A/D模块、通讯模块、脉冲输出模块以及应用软件等的诊断。而且包括调速系统的测频信号、功率及水头信号、反馈信号及机械系统、通信系统等诊断及容错，所有故障在触摸屏上指示并记录，同时送出综合接点信号。 1(机组频率信号容错 (1)机频信号在空载时发生故障，自动切除频率跟踪功能，导叶开度关到安全的空载位置，并可接受停机令。 (2)机频信号在发电运行时发生故障，用电网频率信号取代机频信号，负荷无扰动，如果机频恢复正常则采用机频参与调节，负荷无扰动。 (3)机频信号、网频信号在发电运行时全部故障，调速器维持负荷不变，可以通过功率给定或增减操作来调整机组出力。 (4)双路测频。残压测频和齿轮测频互为备用。在两种测频均正常的情况下，机组频率大于20HZ时自动采用残压测频，机组频率小于等于20HZ时自动采用齿轮测频。当残压测频故障时自动切为齿轮测频，当齿轮测频故障时，自动切为残压测频。 2(电网频率信号容错 在空载时，网频信号故障，自动处于不跟踪方式运行，使机组频率跟踪频率给定。在发电运行时，网频不参与调节。 3(导叶反馈故障、步进电机反馈故障或驱动模块故障时，步进电机失磁，使接力器维持当前开度不变。如需要可以切到机械手动。 4(功率信号故障时，调速器不完成功率闭环调节，自动切至频率开度调节模式，可以通过上位机或常规操作控制机组出力。 5(水头信号故障时，维持当时水头值，等待水头切手动命令。 6(PLC系统故障时，步进电机失磁，使接力器维持当前开度不变。如需要可以 切到机械手动。根据故障类型分别有不同的指示，参见A系列用户手册。 7(操作终端故障时，PLC仍能完成各种控制功能，如开机、停机、负荷增减、 故障保护等功能。 4(1(3 开发调试功能 (1) A系列PLC具有极强的开发调试功能。 (2) MEDOC软件提供多种人机对话界面，给用户开发调试提供了极大的方便。 (3) 梯形图程序便于用户掌握。 6 4(2 主要特点 1. 调节性能优越 采用适应式变参数、变结构PID调节，各种性能指标优于国家GB9652-1997标准。 2(可靠性高 采用日本三菱公司A系列可编程控制器作为调速器硬件的主体，而可编程控制器的平均无故障时间不小于30万小时，故大大提高了其运行的可靠性。 3(全数字化 调速器实现了全数字化，为数据的处理、滤波、放大、抗干扰能力的提高等起到了很好的作用。 4(抗干扰能力强 由于PLC可编程控制器采用工业标准设计。加之应用软件具有自诊断、容错功能，使调速器抗干扰能力适应电厂现场环境。 5(通用性强。可以适用于各种不同类型、不同容量的水轮机的控制与调节。 (功能强。具有常规控制和上位机控制功能，除能实现开机、停机等常规操作 6 外，还兼具各种调试、试验功能，与远方通讯实现数字通讯等。 7(人机对话方便。运行人员可以通过智能液晶触摸屏(工控机)实时了解调速器运行情况。 8(扩展功能强。根据电厂需要可以增加特有的功能。仅在原有系统上增加相应硬件及软件，原系统不用作大的改动。 9.安装、调试及维护方便。 第五章 步进电机-PLC微机调速器 主要技术数据及性能指标 5(1 主要技术数据 1(测频环节 (1)方式:残压测频、齿盘测频互为热备用 (2)输入电压:残压:0.2 V—200V，齿盘:24V脉冲信号 (3)脉冲调制时间:1~20ms (4)测试范围:5~100Hz (5)测量精度:<0.0015Hz 2(调节参数整定范围 永态转差系数: bp=0~10% (分辨率1%) 暂态转差系数: bt =0~100% (分辨率1%) 缓冲时间常数: Td=1~20秒 (分辨率1秒) 加速度时间常数:Tn=0~3秒 (分辨率0.1秒) 3(控制参数范围 开度给定 P=0~100% (分辨率1%) G 7 频率给定 F=45~55Hz (分辨率0.01Hz) G 人工失灵区宽度 E=0~?0.5Hz (分辨率0.01Hz) 功率死区 Ep=0~5%P N 开度限制 L=0~100% (分辨率1%) 功率给定 (分辨率0.01MW) 4( PLC运算速度 基本指令:0.2μS/指令 5( 步进电机参数 (1) 步进电机型号及生产厂家: 步进电机型号:103H8222-0441 生产厂家:日本三洋公司 (2)二相步进电机: 2A/相 (3)保持力矩: 4.9N?M 6(电源 (1)厂用交流电源: 50Hz，220V?10%，<550伏安 (2)厂用直流电源: 220V?10%，<520瓦 5.2 主要性能指标 1(调速器死区: <(0.02~0.05)% 0.2秒。 2(甩大于25%额定负荷不动时间:? 3(空载自动运行频率摆动: 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 框图(见下页) 整个控制程序包括许多程序模块，每个程序模块又由相应的程序组成， 1(上电或复位程序: (1)设置标志单元(D和M); (2)PLC模块初始值; (3)设置定时器初始值; (4)采样导叶反馈及频差; (5)PID参数初值设置。 2(停机等待: Y>7%,f>40HzY>7%,f>40Hz上电或复位且DL合且DL分 Y<7%或f<40Hz 停机等待 开机令 开机过程 f>45Hz停机令 停机令空 载停机 DL分DL合 负 载调 相 DL分 甩负荷 (1)A/D采样; (2)上位机通信; (3)故障诊断及显示; (4)操作监视; (5)参数修改及PID系数计算。 3(开机过程: (1)开机; (2)读频差及检错; (3)A/D采样及脉冲输出; (4)故障诊断及处理; (5)操作处理。 4(空载: (1)读频差及检错; (2)故障诊断及处理; (3)操作处理; 27 (4)参数修改及PID系数计算; (5)PID计算; (6)A/D采样及脉冲输出; (7)显示控制; (8)上位机通信。 5(负载:除了实现空载的功能外，还具有: (1)模式判断(人为和自动); (2)功率闭环调节。 8(2 调节模式: BW(S)T-PLC设有频率调节模式、开度调节模式及功率调节模式。 1(频率/开度调节模式: (1)条件: a(空载运行; b(负载运行时，指定为频率/开度调节模式; c(功率调节时，功率信号故障或频率超差。 (2)运行: a(调节规律:PID; b(给定参数:频率给定、开度给定; c(人工失灵区:空载为0，负载可以设置?0.5Hz; d(增减开度给定。 2(功率调节模式: (1)条件: 负载运行时，有功率调节指令。 (2)运行: a(调节规律:PI; b(给定定参数:功率给定; c(功率死区:0~5%PN。 3(功率给定信号: 在功率调节时，功率给定可为下列三种方式。 (1)数字量:在“功率自动”，由上位机通过通讯口送来 (2)开关量:在功率手动时，通过中控室或面板增减键调整功率，在下列条件时 选择开关量方式; ?在“功率自动”时，通信通讯故障; 8(3 开机、停机规律: 1(开机规律: 1)基本开机特性: 28 Y cdbY1 eY2 t a(接到开机指令后，调速器将导叶开启至第一开机开度Y1; b(开机，开始检测机组频率; c(检测机组频率是否大于45Hz。 d(机组频率连续渐变到大于45Hz，则将导叶关闭至第二开度Y2; e(调速器由开机工况转入空载工况，进行PID调节。 2)开机特性与水头的关系: 开机特性中的第一开机开度Y1和第二开机开度Y2均与水头有关，调速器中已存入了电厂各种水头下的Y1和Y2数表。根据水头值，调速器自动根据水头值Y1选择开机规律。 在到达开机顶点后，如果检测频率故障或在一定的时间内未达到45HZ，则自动将导叶关到空载位置。 2(停机规律: 1)接到停机指令后，导叶即由当时开度，以第一停机速度将导叶关闭。 2)当导叶关闭至20%(可以调整)开度时，即以第二停机速度将导叶关闭至全关位置。(图见下页) Y a b20% c t 8(4 数字协联 8(4(1 双调节水轮机的协联特性 1.协联文档: 根据用户提供的机组协联曲线，将其以表格的形式离散化，每条协联曲线离散成100点，按一定的格式存放在协联文档*?Dat中(‘*’用以‘协联数据’开头的文件名代替)通过操作终端直接下载到PLC内存单元。 29 协联文档的格式如下: (1) 文件名以“协联数据”开头，扩展名为Dat (2) 第1个小数点后是协联曲线号，必须是五位数据，小数点前可标 示为“0” (3) 第2—101个小数点后是协联数据，协联数据也必须是五位，小 数点前可标为“1”—“100”，以便识别具体的数据 (4) 为了提高可读性，可在文档开始处输出 “协联曲线1”等字样， 但不可带小数点。小数点后只能跟协联曲线号或协联数字 (5) 具体式样如下(以协联曲线1为例) 文件名:协联数据1?dat 文件内容: 协联曲线1 0.00001 1.00000 2.00000 3.00000 „„„„„„ „„„„„„ 70.00281 71.00353 „„„„„„ „„„„„„ 100.10000 (6)每条协联曲线都建立一个文档，然后通过操作终端逐条下载到 PLC为协联曲线保留的数据区可存放20个水头下的协联曲线。 PLC， 2.协联水头文档: 协联水头可通过操作终端，以文档的形式下载到PLC，文档格式如下: a. 第1个小数点后是00000，小数点的前面可标示为“0” b. 第1—20个小数点后是水头值，水头值以0.1m为单位，小数点前可标示 为“1”——“20” c. 文件名是: d. 具体式样同协联曲线，只是数据个数不同而已。 3.水头值: 水头值可以由下列几种方式获取: (1)通过通信接口接收上位机送来的水头值; (2)通过A/D模块，采样水头传感器送来的水头信号; (3)通过操作终端手动输入。 8(4(2 协联插值算法: 双重调节水轮机的协联曲线是一个具有两个自变量的函数 Φ=f(a,H)。其中Φ为 浆叶角度，a为导叶开度，H为水头。 如下图所示: 30 a f(a+1)f(a) Hi+1HHia0 HiHHi+1 上图是在任意两条水头下H,H的导叶与浆叶的协联关系曲线，当导叶开度在ii+1 某一值a时，可以直接在离散的数据区内查表，查到浆叶的转角值ΦH,，ΦH。0ii+1若现行水头H在某两条水头H和H之间，则利用线性插值法求得浆叶转角值:Φii+1 H Φ-Φ HiiΦ=Φ+(H-H) HHiH-Hii+1i 8( 5 自动、手动运行及相互切换: 当机械液压系统，手动、自动切换阀在自动位置时，PLC执行自动运行程序。除此之外，还设计了机手动运行、机手动切自动、机自动切手动等相互切换程序，这些程序在主程序流程图中未体现出来。在下一章节中，具体介绍上述运行方式。 8(6 软件使用的寄存器，继电器说明: 1(数据寄存器使用说明: 将数据寄存器D设定成掉电不保持和掉电保持两个部分。 a(掉电不保持:D0~D199用于暂存程序运算结果; b(掉电保持:D220~D7999用于存放程序固定参数，如机组相 关参数，PID调节参数，显示代码等。D200~D511根据参数设定，可以变为非电池备用区;D512~D7999为电池备用固定区，区域特性不能变更。 2(内部继电器使用说明: M0~M499用作程序内部辅助继电器。 第九章 步进电机-PLC微机调速器面板说明 BW(S)T-PLC调速器可以采用机电分柜或机电合柜形式。现将各自的面板分别介绍如下。 9.1 机电分柜面板说明 BW(S)T-PLC调速器电柜上只有一个操作终端，含触摸键和各种状态监视 及操作画面等，既简单可靠又美观大方。 BW(S)T-PLC调速器机柜上有仪表指示、操作按钮及指示、频率计等。 9.2 机电合柜面板说明 31 机电合柜面板布置如下:(由上而下) 仪表指示 操作终端 操作按钮及指示 (仪表指示 1 浆叶角度(双调) 浆叶开限(双调) 导叶开度 导叶开限 2(操作按钮及指示 操作按钮都选用带灯按钮，既可操作也可指示状态。操作按钮如下: 锁定投入(指示灯); 锁定拔出(指示灯); 导叶机械手动; 浆叶机械手动;(双调) 紧急停机(指示灯); 第十章 步进电机-PLC微机调速器 机械液压系统 10.1概述 BWT及BWST型机械液压系统经PLC调速器控制系统控制高精度细分步步进电机机驱动器，驱动滚珠丝杆及自动复中精确定位装置，使引导阀和主配压阀移动，并按比例输出具有一定流量Q的液压油，以驱动执行元件(接力器)控制水轮机的转速和负荷来获得相当高的控制调整精度，满足用户安全可靠的实际需要，从而达到高品质的调速要求。 机械液压控制系统组成及原理图如下: 紧急停机电磁阀 反馈 PLC 位移 流量 接水控制 无油电液 输入 引导阀—力 轮器系统 发转换器 自动复中 电信号 主配压阀 电 机 电液比例控制 接力器反馈 32 PLC调速器控制系统根据输入电信号和反馈，经PID运算、放大后，输出数字信号给无油电液转换器，无油电液转换器再输出成比例的位移，经引导阀和主配压阀液压放大而形成巨大的操作力，控制水轮机的导叶开度α和桨叶转角φ，实现水轮发电机组的调速和负荷控制。 电液(比例)随动系统具有二级液压放大，第一级是引导阀和辅助接力器，第二级是主配压阀和主接力器。 PLC调速器控制系统将输出信号与接力位置反馈信号进行比较放大后，输出数字信号驱动步进电机带动滚珠丝杆及自动复中装置，产生与输出信号成比例的位移，因该装置与引导阀直接连接，所以此位移使引导阀产生相同的位移行程，并通过辅助接力器使主配压阀也产生相应的位移，同时向主接力器配油使之产生位移，直到主接力器位置信号与输出的数字信号相等为止。 本系统的特点是:无油电液转换器独特的自动复中精确定位装置，无需调整;在步进电机退出工作时，能保证引导阀、辅助接力器、主配压阀迅速回复中位，使主接力器保持在原位，静态耗油少，性能稳定，频率响应好。调整维护十分简单方便，无传统电液伺服阀的节流孔，不存在抗油污问题，可靠性高，避免了环节过多造成系统不可靠。 为提高可靠性，本系统取消了机械反馈杆件和反馈钢丝绳，对厂房布置极为有利。 BWST型为双重调节机械液压系统，由导叶和浆叶两部分组成，采用电气协联，其原理和结构相同，但只有导叶机械液压系统设有紧急停机装置。 根据用户要求，可提供机械分段关闭装置。 型号说明: B—步进电机 W—微机 S—双重调节 T—调速器 100—主配压阀活塞直径(φ100mn)。 10.2主要部件介绍 1、 无油电液转换器(专利号:ZL 00 2 24552.3) BZ无油电液转换器是我公司研制开发的新一代电液伺服机构，该机构是在研究了国内外电液伺服机构的优缺点后，扬长避短，经科研人员精心研制成功的具有自我知识产权的专利产品，并获得日内瓦国际专利技术成果博览会金质奖，自动时BZ无油电液转换器通过高精度细分步驱动器驱动步进电机及大导程滚珠螺旋副，直接带动引导阀上下运动，使控制油腔接通压力油或排油，从而达到控制辅助接力器及主配压阀的目的。BZ无油电液转换器还装有电机反馈位移传感器，使BZ无油电液转换器的控制形成闭环，从而补偿步进电机的失步、机械磨损及加工误差等，提高BZ无油电液转换器的定位精度。 BZ无油电液转换器采用独特的自动复中精确定位装置，其特点是采 33 用了一个定位块，一对复中上弹簧，下弹簧直接利用引导阀弹簧，其复中上弹簧的预压力2倍于复中下弹簧(引导阀中的)预压力，而上下操作引导阀阀芯的力又大小相同。 复中上弹簧将定位块压向限定位置，而复中下弹簧又使引导阀阀芯通过调速杆连接套压在定位块上，形成上大、下小的复中力(上复中力已为定位块限止，没有外力是不会上下动作，而下复中力也推不动上定位套)，所以连接套向上运动时，引导阀在弹簧的作用下，随之上移;连接套向下移动时引导阀在旋转力矩的作用下，向下移动。由于大导程滚珠螺旋副能逆向转动，在复中力的作用下，使连接套复中至限定位置，精确定位，此时只要调整引导阀的中位(即零位)，使主接力器在5分钟内位移量小于1mm，即是自动零位和手动零位。 当步进电机退出工作时，用双手转动手轮，能模拟步进电机操作阀芯，松开手轮，在复中装置作用下，阀芯迅速回到中位。 2、 主配压阀 主配压阀用于直接控制和操作导叶接力器或桨叶接力器，我公司生产主配压阀直径从φ40、φ50、φ80、φ100、φ150五种，其中φ40、φ50适用于调速功为1800、3000、3500、5000调速器改造及配套。如果是双重调节，桨叶的主配压阀直径可小于或等于导叶主配压阀的直径，根据用户实际情况选配，主配压阀用优质材料40cr，耐磨损，它由阀体、活塞、辅助接力器活塞、主配压阀活塞、引导阀及开、关时间调整螺栓组成，其中阀体、活塞、辅助接力器活塞和主配压阀活塞在结构上做成一体。 主配压阀由引导阀和辅助接力器构成一级液压放大，主配阀和主接力器构成二级液压放大。 辅助接力器上腔始终接通压力油，引导阀活塞向上移动一个距离，辅助接力器的下腔接通压力油，由于辅助接力器下腔有效面积大于辅助接力器上腔有效面积，压力油将辅助接力器活塞向上移动一个距离，直至引导阀活塞重新封死进油口，辅助接力器便稳定在一个新的平衡位置;引导阀活塞向下移动一个距离，辅助接力器的下腔接通排油，由于上腔始终接通压力油，辅助接力器向下移动一个距离，直到引导阀活塞重新封死排油口，辅助接力器便稳定在另一个新的平衡位置。故辅助接力器活始终随动于引导阀活塞。由于辅助接力器活塞与主配压阀活塞做成一体，故主配压阀活塞也随动于引导阀活塞。 当主配压阀活塞在中位向上移动时，主接力器开启侧通压力油，关闭侧通排油，主接力器活塞向开机方向运动。反之，主接力器活塞向关机方向运动。 调整主配压阀上部的开关机时间调整机构，可限制主配压阀活塞的行程，实现 开关机时间调整。 3、紧急停机电磁阀 机组正常运行时，紧急停机电磁阀处于接通引导阀压力油、辅助接力器下腔与排油的油路通道被切断的位置，故引导阀与辅助接力器正常运行。 紧急停机接点闭合时，电磁铁将紧急停机电磁阀推到另一个位置，使辅助接力器下腔通排油，引导阀的下腔压力油也同时切断，故辅助接力器在上腔压力油的作用下，向下操作主配压阀活塞，实现紧急停机，并有可靠的位置指示接点。(投入、 34 复归) 必要时，也可手按紧急停机电磁阀本身配备的按钮，现场实现紧急停机。 4、位移传感器 位移传感器采用耐磨而精密的电位器作转换元件。接力器通过钢丝绳与用盘簧扭紧的滑轮相连，滑轮轴又与电位器相连，由电位器输出0~10V电压。位移传感器有直线位移和旋转位移两种。 5、滤油器 滤油器有两个滤网，运行时可快速切换。滤油器上装有网后油压表，可观测网后油压。如用户需要可配装压差发讯器。 6、分段关闭装置 分段关闭装置由分段阀、单向阀和凸轮等组成。凸轮固定在接力器传动机构回复转轴上，在分段之前，分段阀下部滚轮不和凸轮接触，当接力器关闭到回复转轴上的凸轮顶着滚轮，带动先导阀上升时，分段阀的节滚活塞下腔即瞬时接通压力油，节流活塞迅速上升至其上方调整螺钉整定的位置，于是接力器在关闭过程中开始分段进行慢关机。 调整分段阀上方的调整螺钉，可以改变节流活塞与阀体之间的节流面积，从而可以改变分段后的慢慢关机速度。 转动凸轮，改变它和回复转轴的相对位置，就可以改变分段关闭的拐点位置。 单向阀可以保证导叶接力器能从全关位置快速开启到分段拐点而不受分段阀节流影响。 该分段关闭装置全部采用刚性联连，可以精确地进行调整，一经调妥后，分段拐点及分段后速度不会再变化，安全可靠。由于该分段关闭装置靠近接力器，所以对装有事故配压阀的水电站，同样能起到最终分段的作用。无需在事故配压阀之后再装分段关闭装置。 7、机械液压柜 机械液压柜宽×厚×高为750×600×1500(mm)或按用户要求定做。柜的正面，上方设有实际开度、转速、平衡表等针表以及手/自动切换等控制按钮，紧急停机指示灯、接力器锁定拔出/投入位置指示灯。柜的正面和反面均镶有有机玻璃，可以清楚地看到柜内机械液压系统全貌。主配压阀悬在柜的底板之下。机械液压部分总重约800kg(包括基础架)。 注:如要求机电合柜，机械液压部分要求的尽寸为750×600×1000(mm)，机电合柜最高尺寸、柜的造型、布置细节，可与定货电站商定。 8、装配和调整 , 装配 (1) 所有零部件装配都必需有符合相关图纸的技术要求。 (2) 装配前，所有零部件都必需洗干净。特别是液压集成块、主配压阀的阀盖 及其它有内部管道的零部件，都要用压缩空气吹净管内杂质并用煤油反复 冲洗干净。 (3) 各处O型密封垫均不得碰伤或漏装。特别是主配压阀的上、下高压耐油 石棉橡胶垫等必需装正，用锥销或定位螺钉精确定位。 (4) 主配压阀的阀盖和阀体连接好，再与底板连接，顺序是:先紧好阀盖和底 板的联结螺栓，然后，从底板反面用螺栓通过连接条将阀体和底板固牢， 再连接阀体侧面的法兰和管道等。 (5) 主配压阀活塞、引导阀活塞应能靠自重在各自的阀体或衬套内自行滑动， 35 不得碰伤活塞上的尖角。 (6) 步进电机操作机构等部件装配后均必须动作灵活，不得有卡阻现象，所有 滑动面均应上一层黄油。 (7) 在额定油压下，所有密封面均不允许漏油或渗油。 , 零位调整 开、关机调整螺栓均调至主配压阀最大行程的位置，开启调速器总进油阀，使调速器各处充油，由于滚珠螺旋自动复中装置的零位无需调整，调整零位实际上就是调引导阀的中位。先松开螺母，调节其下方连接螺杆，使引导阀活塞相对于压盖上、下移动，当引导阀活塞调整到主接力器能在任何位置稳住为止，(轻轻转动滚珠螺旋自动复中装置的手轮，可使接力器开和关)。由于是开环，不可能调到接力器完全不动，一般接力器在5分钟之内的飘移小于1毫米就行了，再将螺母并紧。 第十一章 步进电机-PLC微机调速器 运行操作说明 11(1 调速器上电或复位 当合电源开关(交流、直流)或复位CPU，根据不同情况执行的结果不同。 1. 导叶手动/自动切换开关处于“自动”状态时，程序执行顺序如下: (1)故障锁定投入，电机失磁; (2)采样导叶反馈; (3)读频差; (4)当机频大于45Hz时，PLC跟踪导叶开度，故障锁定复归。油开关为分时， 进入空载过程，油开关为合时，进入负载过程; (5)当机频小于45Hz，PLC不跟踪导叶开度，输出为零，故障锁定复归，进入停 机等待状态;导叶电机向关方向转一定的角度，使导叶在关方向有一定的作用力。 (6)执行故障诊断，所有故障状态灯应全灭。 2. 导叶手动/自动切换开关处于“手动”状态时: (1)“机械手动”灯亮; (2)执行手动运行程序，采样导叶开度，且PLC跟踪。 11(2 模式切换 一、 调节模式切换 调节模式有三种，分别是:频率调节、开度调节和功率调节。 1. 空载工况下，调速器自动处于频率调节模式。 36 2. 负载工况下，按下功率调节按键，调速器处于功率调节模式， 与功率反馈形成闭环控制，功率给定不变时，自动恒功率发电;按下开度调节按键，调速器处于开度调节模式，与导叶开度反馈形成闭环控制，开度给定不变时，自动维持导叶开度不变。 3. 在功率调节模式下，若功率反馈故障或频率超差，调速器自动 取消功率调节，切换为开度调节模式。 4. 在功率调节模式下，功率自动时，功率由上位机通信给定; 功率手动时，功率由功给增,减开关量给定。 二、跟踪切换 1. 调速器上电时，自动跟踪网频。 2. 点跟踪频给时，跟踪频给灯亮，调速器跟踪频给。 3. 点跟踪网频时，跟踪网频灯亮，调速器跟踪网频。 11(3 增加、减少操作 1. 功给增/减 (1)在开度调节模式下，按此键，改变的是开度给定。通过改变导叶开度达到改变功率。 (2)在功率调节模式下，功率手动时，改变的是功率给定;功率自动时，开关量 增减无效。 2. 频给增/减 在空载工况下，跟踪频给时，可改变频率给定值，否则，频给增/减无效;在其 它工况下，频给增/减无效。 3. 电气开限增/减 用于增/减电气开限，从而限制导叶开度和机组有功。 4. 水头改变 在水头手动状态下，点设定水头值即可手动修改水头 11(4 机械部分操作 请见第十章说明。 11(5 调速器运行操作 1(停机备用状态: (1)机频显示00.00; (2)导叶全关y=0; (3)电机处于关机位置;平衡表偏向关机方向。 (4)浆叶为起始角度 2(自动开机并网 (1)满足开机条件，调速器处在停机备用状态; (2)给开机令，并保持;状态画面显示“开机”，导叶开度渐渐打开到开机顶 37 点，浆叶从起始角度往回关。 (3)转速开始上升，机频开始显示; (4)当频率大于45Hz时，自动进入PID调节，机频跟踪电网频率; (5)同期条件满足，即可并网; (6)并网后，状态画面有“并网”指示，电气开限为100%。 3(增减负荷 (1)功率调节时，通过上位机或模拟功率给定可以调整负荷; (2)频率/开度调节时，可以通过中控室增减把手或触摸屏上 的功给增减触摸键来调整负荷; (3)在功率调节时，如果数字功率给定或模拟功率给定故障，也可以通过中控室把手或触摸屏功给增减触摸键调整负荷。 4(调相 机组并网状态，给调相令，并保持，状态画面有“调相”指示，导叶自动全关，电气开限为零。 5(解除调相 断开调相令，状态画面无“调相”指示，电气开限为100%，调速器将导叶自动开到空载，按调整负荷程序改变机组出力。 (自动停机 6 (1)给停机令，状态画面有“停机”指示，自动减负荷; (2)当负荷减到零时，跳油开关; 3)导叶继续关到零; ( (4)当转速下降到40Hz以下，浆叶打到起始角度;导叶电机停在关机方向，平衡表显示关机量。 (5)机组停稳，停机过程完成。 7(机械手动开机并网 机械手轮操作，具体操作参见机械部分说明。 (1)手动/自动切换阀切到手动或按下手动按钮，“机械手动”灯亮，PLC开始跟踪导叶开度; (2)打开导叶，当导叶大于3%时，浆叶进入协联(如果浆叶在自动位置); (3)PLC自动跟踪导叶，读频差，为切自动作准备; (4)调整机组频率到空载，同期条件满足后即可并网。 8(机械手动切自动 (1)观察电气工作是否正常; (2)若正常，将手动/自动切换阀切到自动或复归手动按钮，手动灯灭。 9(自动切机械手动 按导叶(浆叶)手动按钮，若有机械开限，则机械开限自动往回 关，当达到平衡时，自动切到手动，切换无扰动且电机失磁;若是采用积分式手操，则电机失磁。 10(电源操作 关调速器电柜电源时应先关工业平板PC机，当平板PC提示可 安全关机时，方可关掉平板PC，然后再断交、直流电源开关。 38 附录 步进电机-PLC微机调速器相关图纸 为了用户更清楚地了解BW(S)T-PLC系列步进式无油电转可编程微机调 速器，现附录如下图纸: BWT-PLC-80/100/150调速器机械液压系统原理图 BWST-PLC-80/100/150调速器机械液压系统原理图 BWT-PLC-100调速器安装图 BWST-PLC-100调速器安装图 HYZ-1.6-4.0油压装置原理图 HYZ-1.6-4.0油压装置安装图 电气原理图 端子图 39