【正文】 ) 主要技術數據 （ 9） 軟件基本配置 程序設計及調試。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 三、畢業(yè) 設計 (論文 )工作內容及完成時間： 查找相關文獻，進行方案論證。 （ 2）步進驅動器；功能強大、控制方式靈活，本身帶有 CPU 和人機界面，可 以對其控制方式、工作參數進行設定，以達最優(yōu)控制。基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 南 昌 工 程 學 院 畢業(yè)設計（論文）任務書 一、畢業(yè)設計 (論文 )題目： 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 二、畢業(yè) 設計 (論文 )使用的原始資料 (數據 )及設計技術要求： 步進 控制型可編程水輪機調速器的電氣部分是以可編程控制器 PLC 為硬件核心，軟件采用全模塊化結幕顯示，具有良好的全中文圖形人機界面；電氣－機械轉換部件采用步進電機，配以滾珠螺旋自動復中裝置連式結構，以步進驅動裝置的機械位移直接控制主配壓閥。 自動復中裝置：調節(jié)過程中，當交、 直流電源同時出現故障時，可使主配壓閥及時復中，使調速器保持穩(wěn)定，確保機組安全運行。 硬件選型。 理設計材料，編寫畢業(yè)設計論文。（ 1） 典型微機調速器的介紹 (10) 功 能增強軟件配置 (10) 試驗設備（不屬于調速器設備內） （ 28） 自動、手動運行及相互切換 （ 4）實現自動開停機，并網后根據永態(tài)轉差系數（ bp）自 動調整機組出力。 （ 8）檢測到電氣故障時，能自動地切為手動，并將負荷固 定于故障前的狀態(tài)。 （ 12）接力器不動時間 Tq≤ 。 主要技術數據 型號： BW(S)T80/100/150－ 工作油壓： 、 、 電源： AC220 或 DC220 電液轉換型式：步進式 機電接口控制方式：直接數字控制 調節(jié)規(guī)律：并聯 PID 暫態(tài)轉差系數： bt＝ 1～ 200% 永態(tài)轉差系數： bp＝ 0～ 10% 積分時間常數： Td＝ 1～ 25S 加速度時間常數： Tn＝ 0～ 頻率給定范圍： FG＝ ～ 頻率死區(qū)范圍： E＝ 0～ 功率死區(qū)范圍： i＝ 0～ 5% 功率給定范圍： P＝ 0～ 120% 測速方式：殘壓或殘壓 +齒盤 測頻誤差 ≤% 電氣特點 (1) 以可編程控制器作為硬件主體，具有高可靠性、高抗干擾能力。 (3) 具有調試、試驗功能，通過人機界面（ HMI）能輕松完成調速器的調試和試驗，并顯示試驗結果。 (7) 智能容錯測頻及自動識別大小網，頻率測量精度高。 (10) 多種交互方式：能通過計算機鍵盤、編程器、電柜面板上的觸摸屏 等多種方式設置參數及進行操作。 (14) 跟蹤功能：電氣部分可跟蹤機械手動，機械手動切至自動或電手動時不需任何調整，為無擾切換。 負荷調整：可接受上位機控制指令，實現發(fā)電自動控制功能（ ）。 有完善的通訊功能，為電站監(jiān) 控系統設置了標準、可靠的接口，能方便地實現與上位機的通訊。 Yc＇+++p＇P功率死區(qū)＇pc177。 ③由開關量輸入模塊采集二次的開、停機、增、減等命令。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 7 ⑦工業(yè)平板 PC 機作為中文人機交互界面，完成調速器的現場操作命令及狀態(tài)數據顯示等功能，也可通過其通訊接口與遠方通訊。而常規(guī)PID 控制系統需要精確的數學模型 ,一般只適用于線性系統，常規(guī)的 PID 控制很難得讓其具有良好的動態(tài)品質。由于不同的工況點對應不同控制策略 ,因此又具有 適應式變參數變結構 非線性控制的特點。 該型調速器具有頻率調節(jié)、開 度調節(jié)和功率調節(jié)三種控制模式，根據需要可選擇不同的控制模式。當采用功率調節(jié)模式時， PI 環(huán)節(jié)按功率偏差進行調節(jié)，實現機組有功功率恒定。 電氣開限環(huán)節(jié)是針對 PID 運算結果進行限制，限制輸出不超過一定值。柜體結構根據用戶要求可選用機械電氣分柜或機械電氣合柜結構。 (2) PC 機 機械系統配置 (1) 步進式無油電液轉換器（帶自動復中機構） (2) 主配壓閥活塞及閥體 機械手操及開限機構（機構系統有兩種結構，一種有機械開限機構，一種無機械開限機構，可選） 緊急停機電磁閥 、雙連濾油器。 15%， 550 伏安 (2) 廠用直流電源： 220V（或 110V）177。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 13 第五章 硬件構成 PLC 微機調速器的標準硬件構成為： 根據用戶的要求，特殊情況可增 /減一些模塊。 每個處理器模塊集成有： .一個盒裝內部 RAM，可容納整個應用程序，并可由存貯卡擴展（ RAM 或flashEPROM） , .一個內部實時時鐘 .各種通迅模式 : 通過終端端口的通訊 2個終端端口 (TER和 AUX)可同時連接兩個設備 (一般 為一個編程終端和一個人機接口終端 )。采用自動電流降電路。請見接線圖、外形尺寸圖、電路圖。 GROW OUT 輸出端口 ：步進電機從停止到 HIGH SPEED 設定轉速的加速過程中，本信號輸出低電平，因此，利用 GROW OUT 輸出低電平時的脈沖數，可以計算出減速時間。 ALARM LED：過熱保護電路工作時燈亮，并輸出報警信號。 步進電機驅動器有五個調整電位器和一組撥碼開關可用于驅動器的調整。 （ 4） 運行電流調整電位器 RUN CURRENT：用于調整步進電機運行時的電流。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 18 設置表格如下： 開關 細分數 5 80 1 64 25 50 D1 0 0 0 0 1 0 D2 1 1 1 0 0 0 D3 1 0 1 0 1 1 D4 0 0 1 1 0 0 D5 1 1 0 0 0 0 （ 2） 勵磁電流設置開關：步進電機每相電流可設置為 3A 和 。 cm） 轉動慣量 104kg ② 頻率測量環(huán)節(jié)特點： Ⅰ、數據方式獨特：將 PLC 應用于水輪機調速器以來，一直由于 PLC 的高速計數模塊最高計數頻率僅能記到 500K，遠遠不能達到水輪機微機調速器對測頻精度（ 750K）的要求。②由于單片機測頻模塊與 PLC的 16 點 I/O 輸入模塊各自工作于不同的時序， 16Bit 的差值數據在傳送時，容易出現時序配合不對，導致 PLC 讀入錯誤的值，引入了人為干擾信號。遠遠超出標準的規(guī)定，這是任何一種 PLC 利基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 22 用高速計數方式實現本體測頻達不到的。其內部工作電壓為 24VDC/5VDC。僅只是輸出電壓不同，原理框圖如 下： +24V/+36V：供驅動模塊和外部繼電器、操作終端和機械柜上的指示燈用 +15V：供接力器反饋、電機反饋、表頭調整板用 ? 交流輸入電壓 /頻率： 190~260VAC/47~63HZ ? 效率：典型值 70%（滿載時） ? 安全標準：滿足（ A） UL478（ B） VDE0871B 級 ? 過電流保護：所有輸出端均有短路保護和過流保護。 上電或復位Y7%,f40Hz且D L合停機等待Y7% 或f 40 Hz開機令開機過程空 載負 載甩負荷DL合DL分停機令f45Hz停機停機令調 相DL分Y7%,f40Hz且D L分 1．上電或復位程序： （ 1）設置標志單元（ D 和 M）； （ 2） PLC 模塊初始值； （ 3）設置定時器初始值；