【正文】 一、 引言505/505E是以微處理器為基礎(chǔ)的調(diào)速器，適用于單執(zhí)行機(jī)構(gòu)或雙執(zhí)行機(jī)構(gòu)的汽輪機(jī)控制。調(diào)速器采用菜單驅(qū)動(dòng)軟件以引導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程師根據(jù)具體的發(fā)電機(jī)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用要求對(duì)調(diào)速器進(jìn)行編程組態(tài)。本說明書主要介紹調(diào)速器的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成、面板操作。由于英文版手冊(cè)存在不斷增加和更改內(nèi)容等方面的因素，使用woodward 505/505E時(shí)，還請(qǐng)參考隨調(diào)速器提供的woodward正式英文版手冊(cè)。二、505/505E的工作原理及系統(tǒng)介紹505/505E電子調(diào)節(jié)器比一般液壓系統(tǒng)控制精度高，自動(dòng)化水平大大提高，熱電負(fù)荷自整性也高，它能實(shí)現(xiàn)升速（手動(dòng)或自動(dòng)），配合電氣并網(wǎng)，負(fù)荷控制（閥位控制或功頻控制），抽汽熱負(fù)荷控制及其它輔助控制，并與DCS通訊，控制參數(shù)在線調(diào)整和超速保護(hù)功能等。能使汽輪機(jī)適應(yīng)各種工況并長(zhǎng)期安全運(yùn)行。 基本原理并網(wǎng)前在升速過程中，轉(zhuǎn)速閉環(huán)為無差控制，505/505E控制器將測(cè)量的機(jī)組實(shí)際和給定轉(zhuǎn)速的偏差信號(hào)經(jīng)軟件分析處理及PID運(yùn)算后輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)給電液轉(zhuǎn)換器，電液轉(zhuǎn)換器接受調(diào)節(jié)器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，輸出與輸入電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)信號(hào)油壓。調(diào)節(jié)信號(hào)油壓經(jīng)液壓伺服機(jī)構(gòu)放大，控制油動(dòng)機(jī)活塞移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)杠桿，改變調(diào)節(jié)汽閥的開度，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)高壓段、低壓段的進(jìn)汽量。從而減少轉(zhuǎn)速偏差，達(dá)到轉(zhuǎn)速無差控制，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000r/min，機(jī)組可根據(jù)需要定速運(yùn)行，此時(shí)505/505E可接受自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出的或運(yùn)行人員手動(dòng)操作指令，調(diào)整機(jī)組實(shí)現(xiàn)同步，以便并網(wǎng)。機(jī)組并網(wǎng)后，如果采用功率閉環(huán)控制，可根據(jù)需要決定505/505E使機(jī)組立即帶上初負(fù)荷，DEH實(shí)測(cè)機(jī)組功率和機(jī)組轉(zhuǎn)速作為反饋信號(hào)，轉(zhuǎn)速偏差作為一次調(diào)頻信號(hào)對(duì)給定功率進(jìn)行修正，功率給定與功率反饋比較后，經(jīng)PID運(yùn)算和功率放大后，通過電液轉(zhuǎn)換器和油動(dòng)機(jī)控制調(diào)節(jié)閥門開度來消除偏差信號(hào)，對(duì)機(jī)組功率實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，若功率不反饋，則以閥位控制方式運(yùn)行，即通過增加轉(zhuǎn)速設(shè)定，開大調(diào)節(jié)汽閥，增加進(jìn)汽量達(dá)到增加負(fù)荷的目的。在甩負(fù)荷時(shí)，505/505E自動(dòng)將負(fù)荷調(diào)節(jié)切換到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式。機(jī)組容量較小時(shí)建議可不采用功率閉環(huán)控制。在機(jī)組帶上一定電負(fù)荷后可根據(jù)需要帶熱負(fù)荷，投入抽汽控制。505/505E控制器根據(jù)機(jī)組工況圖對(duì)機(jī)組電負(fù)荷及抽汽壓力進(jìn)行自整控制。 505/505E系統(tǒng)構(gòu)成505/505E是基于32位微處理器控制用的數(shù)字控制器。它集現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)控制和操作盤于一體。操作盤包括一個(gè)兩行（24個(gè)字符）顯示，一個(gè)有30個(gè)操作鍵的面板，操作盤用來組態(tài)505/505E，在線調(diào)整參數(shù)和操作汽輪機(jī)起停及運(yùn)行。通過操作面板上的兩行液晶屏可觀察控制參數(shù)的實(shí)際值和設(shè)定值?？刂苹芈? / 505/505E控制器內(nèi)有三個(gè)相互獨(dú)立的控制器通道：轉(zhuǎn)速/負(fù)荷控制PID回路、輔助控制PID回路、抽汽控制PID回路。前兩者通過低選輸出，另外有一個(gè)PID控制回路可串接在轉(zhuǎn)速控制回路上用于串級(jí)控制。其通訊接口有三種?？刂破饔腥N操作模式：程序模式、運(yùn)行模式和服務(wù)模式，程序模式用于組態(tài)控制器的功能以適合具體的控制要求，程序模式一旦組態(tài)后不再改變，直至需要改變控制功能時(shí)。運(yùn)行模式主要用于操作汽輪機(jī)啟動(dòng)正常運(yùn)行至停機(jī)整個(gè)控制過程。服務(wù)模式可以在運(yùn)行狀態(tài)修改參數(shù)，根據(jù)具體汽輪機(jī)控制需要通過編程組態(tài)于相應(yīng)的系統(tǒng)。輸入及輸出//本系統(tǒng)控制器有兩個(gè)控制回路輸出420mA,負(fù)載能力為360ohm,同時(shí)可以加顫振電流為010mA；505/505E控制器有兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器輸入，其信號(hào)輸入為高選；模擬量輸入為420mA，有六個(gè)通道可用于組態(tài)滿足具體使用，輸入阻抗為200ohm?？捎糜诠β始爸髌麎狠斎?，由于只有一個(gè)通道是隔離的，當(dāng)采用其余通道輸入時(shí)需考慮信號(hào)隔離問題。模擬量輸出為420mA，有六個(gè)通道可用于組態(tài)滿足具體使用，負(fù)載能力為600ohm?？捎糜谳敵瞿骋蛔兞?，例如轉(zhuǎn)速用于顯示等。接點(diǎn)輸入為干接點(diǎn)，共有16個(gè)，其中4個(gè)指定用于：停機(jī)（機(jī)組正常要求常閉），外部復(fù)位（閉合短脈沖信號(hào)），轉(zhuǎn)速升高（閉合短脈沖信號(hào)），轉(zhuǎn)速降低（閉合短脈沖信號(hào)）。其余接點(diǎn)可組態(tài)使用，用于并網(wǎng)運(yùn)行汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)必須組態(tài)兩個(gè)用于發(fā)電機(jī)出口油開關(guān)觸點(diǎn)及并大網(wǎng)油開關(guān)觸點(diǎn)，這兩個(gè)觸點(diǎn)直接由油開關(guān)輔助觸點(diǎn)引出（機(jī)組并網(wǎng)正常要求常閉），另外也可組態(tài)外部停機(jī)（閉合短脈沖信號(hào)），投入解除抽汽控制（投入時(shí)為常閉，解除時(shí)為常開），外部運(yùn)行（閉合短脈沖信號(hào)），抽汽升高（閉合短脈沖信號(hào)），抽汽降低（閉合短脈沖信號(hào)）。繼電器輸出容量為28VDC，1A，共有八個(gè)繼電器，其中兩個(gè)用于指定為停機(jī)及報(bào)警，停機(jī)繼電器正常帶電，停機(jī)時(shí)不帶電，另外抽汽機(jī)組可組態(tài)抽汽投入狀態(tài)繼電器，其余繼電器可組態(tài)所需功能，同樣也可組態(tài)停機(jī)。控制系統(tǒng)用輸入測(cè)量元件主要有測(cè)速元件、測(cè)功及測(cè)壓元件。測(cè)速元件可以用磁電式或電渦流式測(cè)速頭，本系統(tǒng)采用磁電式傳感器。磁電式傳感器內(nèi)裝永久磁鋼，在其端面磁頭處形成磁場(chǎng)，一旦該處磁阻發(fā)生變化，傳感器內(nèi)部線圈能感應(yīng)輸出響應(yīng)的交流電壓信號(hào)。在旋轉(zhuǎn)體上安裝導(dǎo)磁體發(fā)訊齒輪，齒輪模數(shù)大于2，傳感器可安裝在徑向。傳感器端面距齒輪頂1mm左右，距離較小則感應(yīng)出較大的輸出信號(hào)，傳感器輸出為雙芯屏蔽線，其屏蔽線與雙芯線中任一根相并聯(lián)后再連接至505/505E轉(zhuǎn)速測(cè)量通道“”端。測(cè)壓元件采用常規(guī)電容式兩線制壓力變送器，壓力變送器供電可以外部供電或控制器本身供電，由于505/505E控制器的模擬量輸入通道只有一路是隔離的，當(dāng)壓力輸入采用不隔離通道時(shí)，必須考慮輸入隔離問題，否則須用505/505E本身供電（通過505E內(nèi)部跳線），建議采用外供電方式。測(cè)功元件采用發(fā)電機(jī)功率變送器。 505/505E的系統(tǒng)介紹汽輪機(jī)采用由數(shù)字電液控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制方式，并網(wǎng)前對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，在并網(wǎng)后對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行負(fù)荷控制。并能在下列任何一種機(jī)組運(yùn)行方式下安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行：純凝工況；抽汽工況；505/505E系統(tǒng)的基本自動(dòng)控制功能是汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和負(fù)荷（熱電負(fù)荷）控制功能。負(fù)荷控制是通過提高轉(zhuǎn)速設(shè)定完成的，同時(shí)它也具有其它輔助功能。 啟動(dòng)升速及轉(zhuǎn)速控制和保護(hù)可以選擇自動(dòng)，手動(dòng)，半自動(dòng)三種啟動(dòng)方式之一，這三種方式的切換只有在停機(jī)后在控制器程序組態(tài)中改變來實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)一般常采用前兩種方式。在505/505E控制下可進(jìn)行電超速保護(hù)試驗(yàn)，機(jī)械超速保護(hù)試驗(yàn)。具有超速保護(hù)(109%)功能。 同步及自動(dòng)初負(fù)荷控制機(jī)組定速后，可由運(yùn)行人員通過手動(dòng)或“自動(dòng)準(zhǔn)同期”裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)速增減信號(hào)調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速以便并網(wǎng)。機(jī)組并網(wǎng)后，505/505E立即自動(dòng)使機(jī)組帶上一定的初負(fù)荷以防止機(jī)組逆功率運(yùn)行，當(dāng)不采用功頻控制時(shí)控制器將不設(shè)初負(fù)荷。 負(fù)荷控制及甩負(fù)荷505/505E系統(tǒng)能在汽輪發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后可根據(jù)運(yùn)行情況或電廠運(yùn)行規(guī)程，運(yùn)行人員通過操作控制器轉(zhuǎn)速設(shè)定控制汽輪發(fā)電機(jī)從帶初始負(fù)荷直到帶滿負(fù)荷，并應(yīng)能根據(jù)電網(wǎng)要求，參與一次調(diào)頻。系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩種控制方式去改變或維持汽輪發(fā)電機(jī)的負(fù)荷。開環(huán)控制根據(jù)轉(zhuǎn)速給定值及頻差信號(hào)確定閥門的開度指令。該種方式及閥位控制方式。閉環(huán)控制則以汽輪發(fā)電機(jī)的實(shí)發(fā)功率作為反饋信號(hào)進(jìn)行負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)。該種方式即為功頻控制方式。負(fù)荷控制可以通過在并網(wǎng)后增加或減少轉(zhuǎn)速設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。抽汽控制可自動(dòng)或手動(dòng)投入，在自動(dòng)投入情況下，在抽汽菜單顯示時(shí)操作投入。然后通過增加或減少抽汽壓力設(shè)定即可增減抽汽負(fù)荷。投入抽汽控制時(shí)控制器將對(duì)機(jī)組熱電負(fù)荷進(jìn)行自整控制。當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)控制器切換到轉(zhuǎn)速控制方式并切除功率和抽汽控制。維持汽輪機(jī)在同步轉(zhuǎn)速（2950r/min）下空轉(zhuǎn)，以便汽機(jī)能迅速重新并網(wǎng)。 操作及通訊所有控制指令可以通過控制器本身鍵盤、觸點(diǎn)、遙控或通訊方式?？刂破髋鋫溆蠷S23RS42RS485三種通訊接口供用戶選擇與DCS通訊。通訊協(xié)議采用MODBUS協(xié)議。例如轉(zhuǎn)速設(shè)定升降可以通過505E面板ADJ鍵調(diào)節(jié)，也可以通過505E外部轉(zhuǎn)速升降觸點(diǎn)控制。硬接線開關(guān)量采用干接點(diǎn)，模擬量采用420mA。所有控制指令可以通過控制器本身鍵盤，遙控或通訊方式輸入。 鍵盤和顯示器面板功能鍵介紹：505/505E控制器面板由30個(gè)操作鍵和24個(gè)字符LED液晶顯示屏組成，LED液晶顯示屏可顯示505/505E控制器在控制汽輪機(jī)過程中的所有信息，操作鍵可完成控制汽輪機(jī)的所有操作。功能鍵描述：SCROLL: 鍵盤中央的大菱形鍵，在其四個(gè)角上帶有箭頭。 〈 ， 〉（左右翻動(dòng)）使編程或運(yùn)行方式下的功能塊顯示左移或右移。 ∧ ，∨（上下翻動(dòng)）使編程或運(yùn)行方式下的功能塊顯示上下移動(dòng)。 SELECT: 選擇鍵 用于顯示器上行或下行變量的選擇控制。@符號(hào)用于指出哪一行（變 量）能通過調(diào)整鍵來進(jìn)行調(diào)整。只有當(dāng)上、下行都為可調(diào)整變量（動(dòng) 態(tài)、閥門標(biāo)定方式）時(shí)，SELECT鍵和@符號(hào)才起作用。當(dāng)顯示器只 顯示一個(gè)變量時(shí)，SELECT鍵和@符號(hào)的位置將不起作用。ADJ: 調(diào)整鍵 在運(yùn)行方式中，“∧”增大可調(diào)參數(shù)，“∨”減小可調(diào)參數(shù)。PRGM: 編程鍵 當(dāng)調(diào)速器處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，用該鍵選擇編程方式。在運(yùn)行方式中，該 鍵用于選擇程序監(jiān)視方式。在程序監(jiān)視方式中，能瀏覽所編制的程序 但不能改變。RUN: 運(yùn)行鍵 從（CONTROLLING PARAMETR /PUSH RUN or PRGM）狀態(tài)觸發(fā)汽輪 機(jī)運(yùn)行即啟動(dòng)指令。STOP: 停機(jī)鍵 一旦給予確認(rèn)，觸發(fā)汽輪機(jī)控制停機(jī)（運(yùn)行方式），能夠通過服務(wù)方式 設(shè)定值（在“鍵選擇”下）來取消“STOP” 指令。RESET: 復(fù)位鍵 對(duì)運(yùn)行方式的報(bào)警和停機(jī)作復(fù)位/清除。在停機(jī)后按該鍵還使調(diào)速器返 回到（CONTROLLING PARAMETR /PUSH RUN or PRGM）狀態(tài)。ALARM(F1): 報(bào)警鍵 當(dāng)鍵的LED指示燈發(fā)亮?xí)r顯示任何報(bào)警原因（最后/最新報(bào)警）。按下 翻箭頭（菱形鍵）顯示另外的報(bào)警。OVERSPEED TEST ENABLE(F2) 超速試驗(yàn)投入鍵 允許轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)高于最高控制轉(zhuǎn)速給定值以進(jìn)行電子或機(jī)械超速跳閘試驗(yàn)。 F3(功能鍵)： 可編程功能鍵，用于可編程控制功能的投入或退出。F4(功能鍵)： 可編程功能鍵，用于可編程控制功能的投入或退出。0/NO: 輸入0/NO或退出。1/YES: 輸入1/YES或投入。2/ACTR（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）： 輸入2或顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置（運(yùn)行方式）。3/CONT(控制參數(shù))： 輸入3或顯示控制參數(shù)（運(yùn)行方式），按“下翻箭頭”鍵顯示調(diào)速器的 最后一次跳閘原因，達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速和就地/遠(yuǎn)程狀態(tài)（如果使用的話）。4/CAS(串級(jí))： 輸入4或顯示串級(jí)控制信息（運(yùn)行方式）。5/RMT(遠(yuǎn)程)： 輸入5或顯示遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)速給定值控制信息（運(yùn)行方式）。6/LMTR(閥位限制器)： 輸入6或顯示閥位限制器信息。7/SPEED： 輸入7或顯示轉(zhuǎn)速控制信息（運(yùn)行方式）。 8/AUX(輔助)： 輸入8或顯示輔助控制信息（運(yùn)行方式）。9/KW（負(fù)荷）： 輸入9或顯示KW/負(fù)荷或第一級(jí)壓力信息（運(yùn)行方式）。CLEAR：清除鍵 清除編程狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)下的輸入值和使調(diào)速器退出現(xiàn)有方式。ENTER：回車鍵 在編程方式下輸入一個(gè)新值，在運(yùn)行方式下允許輸入具體的給定值。DYNAMICS(+/_): 動(dòng)態(tài)參數(shù)鍵 在運(yùn)行方式下訪問控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的參數(shù)動(dòng)態(tài)設(shè)定值。能夠通過服 務(wù)方式設(shè)定值（在“鍵選擇”下）來禁止動(dòng)態(tài)調(diào)整。該鍵還可改變所 輸入值的符號(hào)。./（EXT/ADM）: 抽汽/補(bǔ)汽 給鍵盤輸入的數(shù)值加上小數(shù)點(diǎn)或顯示抽汽補(bǔ)汽信息（運(yùn)行方式）。EMERGENCY SHUTDOWN BUTTON: 緊急停機(jī)按紐殼體面板上的大紅色八角按紐。這是調(diào)速器的緊急停機(jī)按紐。三、 調(diào)速器的安裝505/505E調(diào)速器裝在一個(gè)嵌裝式殼體中，這種殼體設(shè)計(jì)成安裝于控制室的屏上或柜子中，所有的現(xiàn)場(chǎng)接線都通過調(diào)速器后面的可拆卸端子塊與調(diào)速器連接。調(diào)速器接線圖 安裝調(diào)速器的安裝必須留有足夠的接線空間。面板上的8個(gè)螺釘保證了調(diào)速器的牢固安裝，其重約為4千克，允許在25oC到65oC的環(huán)境溫度下運(yùn)行。 電氣連接 電氣接線請(qǐng)參考我公司另提供的《電氣原理圖》。由于電磁干擾的原因，建議小電流接線（端子52到121）與大電流接線（端子1到51）分開布線。505/505E調(diào)速器要求電源具有一定的輸出電壓和電流的能力。在大多數(shù)情況下，這個(gè)功率額定值由伏安(VA)來表示。電源的VA數(shù)應(yīng)大于或等于調(diào)速器所要求的VA。下面列出了調(diào)速器不同電源的額定值以及熔斷器的規(guī)格：1832VDC (，77VA最大) 88132Vac@4763Hz或90150Vdc (，143VA最大) 180264Vac@4763Hz (，180VA最大) 屏蔽與接地 在接線端子塊上，每個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器輸入