【正文】 0 1650mm 雙調(diào)： 1200 800 1650mm 顏色：任選 2．電源系統(tǒng) （ 1）開關(guān)電源 1： +24V 專供繼電器及操作終端 （ 2）開關(guān)電源 2： +24V/+36V 專供電機驅(qū)動 （ 3） +15V 電源供反饋用 3．面板部分 操作終端 4．控制部分 （ 1）電源模塊 （ 2） CPU 模塊 （ 3）輸入擴展模塊 （ 4）輸出擴展模塊 （ 5） AD 模塊 （ 6）通訊模塊： （ 7）日本 ROZE 公司步進電機驅(qū)動器 （ 8）日本三洋公司步進電機 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 10 軟件基本配置 (1) 并聯(lián) PID 調(diào)節(jié)程序采用基本型邏輯控制器。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 11 第四章 主要技術(shù)數(shù)據(jù)及性能指標 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 1．測頻環(huán)節(jié) (1) 方式：殘壓測頻或齒盤測頻 (2) 輸入電壓：殘壓： V— 200V，齒盤： 24V 脈沖信號 (3) 脈沖調(diào)制時間： 1~20ms (4) 測試范圍： 5~100Hz (5) 測量精度： 2．調(diào)節(jié)參數(shù)整定范圍 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)： bp=0~10% (分辨率 1%) 暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)： bt =0~200% (分辨 率 1%) 緩沖時間常數(shù)： Td=1~20 秒 (分辨率 1 秒 ) 加速度時間常數(shù)： Tn=0~3 秒 (分辨率 秒 ) 3．控制參數(shù)范圍 開度給定 PG=0~100% (分辨率 1%) 頻率給定 FG=45~55Hz (分辨率 ) 人工失靈區(qū)寬度 E=0~177。 15%， 520 瓦 主要性能指標 1．調(diào) 速器死區(qū)： (~)% 2．甩大于 25%額定負荷不動時間：≦ 秒。也可選其它型號的進口 PLC，如：三菱 FX2N、 A或 Q系列 PLC， OMRON PLC、 GE PLC 等。 應用程序使用 Windows 下的軟件編制，它提供： 四種編程語言： 梯形圖，結(jié)構(gòu)化文本及語句表方式 多任務軟件結(jié)構(gòu)：主任務，快速任務及事件處理， 運行程序的修改 操作終端 操作終端選用工業(yè)平板 PC 機。 其性能見下表： 性能 型號 RD— 323MS 電源電壓 DC18V— 40V（絕對最大額定電流 40V） 電源電流 相當額定電流 倍（最大） 勵磁電流 — 驅(qū)動方式 特殊單極恒流斬波電路 細分數(shù) 將基本步 1— 80 細分 ※設定可能的分割數(shù)（ 14 種類） 6 3 1 1 80、 60、 5 50、 25 自動降電流 停止脈沖輸入后 秒由 CURRENT STOP 旋鈕設定 將電流變?yōu)閯幼鲿r電流的 0— 80% 響應頻率 600KppsMAX(SPEED 輸入 =5V 時 ) 保護電路 電流電壓低下保護、電機誤接保護、過熱保護 外形尺寸 63(M)105(W)56(D)mm 重量 250g 步進電機驅(qū)動器用于驅(qū)動步進電機，其電源為直流 24V。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 15 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 16 步進電機驅(qū)動器可分高速和低速兩檔，當 SPEED 端子與步進電機驅(qū)動器電源地短接，步進電機以低速運行，否則以高速運行，高速運行速度由輸入到 SPEED端的電壓確定，其電壓在 0~5V 范圍內(nèi)變化時，旋轉(zhuǎn)頻率可以在 LOW SPEED 至 HIGH SPEED 設定的頻率內(nèi)變化。 CLOCK OUT 輸出端口：時鐘脈沖輸出端。 電壓低下保護電路：電源電壓約 17V 以下時勵磁電流 OFF。 五個調(diào)整電位器分別如下： （ 1） 低速調(diào)整電位器 LOW SPEED：用于調(diào)整步進電機低速時的轉(zhuǎn)速。 （ 5） 停止電流調(diào)整電位器 STOP CURRENT：用于調(diào)整步進電機停止時的電流。 開關(guān)設為“ 0”時選擇 3A，設為“ 1”時選擇 。 m2 質(zhì)量 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 19 步進電機 103H8222 頻率 轉(zhuǎn)矩特性和尺寸如下圖： 步進電機 103H8222 頻率 轉(zhuǎn)矩特性 : 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 20 步進電機 103H8222 尺寸 (mm): 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 21 5． 5 測頻模塊 ① 頻率測量的原理 機頻 網(wǎng)頻 隔離 CHM OS單片機 隔離 整形 整形 至 P L C 測頻環(huán)節(jié)原理圖 如圖所示，測頻環(huán)節(jié)采用先進的數(shù)字式脈沖測頻方式。 如何完成 PLC 對頻率信號的測量，一直是困擾著國內(nèi)以 PLC 作為調(diào)節(jié)器的生產(chǎn)廠家。③ PLC 讀入的是機、網(wǎng)頻的差值信號，而不是機、網(wǎng)頻的單獨準確值，在空載狀態(tài)下， PLC無法準確的 測得系統(tǒng)的頻率，也就無法應用彩色觸摸屏方式顯示準確的系統(tǒng)頻率。 Ⅲ、集成度高、抗干擾性能力強：該單片機采用超大規(guī)模的 CHMOS 工藝制造，內(nèi)部集成 WatchDog，抗干擾性能極強；且內(nèi)部集成了 Flash Ram，進一步減少了外部硬件構(gòu) 成，增強了可靠性和抗干擾能力，并具有“軟升級”能力。 BW(S)TPLC 調(diào)速器系統(tǒng)除了 PLC 工作電源外，還設計了 +24V/+36V、 +15V外部電源。 ? 絕緣測試：輸入端與地之間，輸入端與輸出端之間 ? 絕緣電阻： 30M 歐 ? 工作環(huán)境溫度： 0~50 攝氏度 DC220V出輸壓電路電壓穩(wěn)整流AC220V保護濾波基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 23 ? 直流輸入電壓： DC220V177。 2．停機等待： （ 1） A/D 采樣； （ 2）上位機通信； （ 3）故障診斷及顯示； （ 4）操作監(jiān)視； （ 5）參數(shù)修改及 PID 系數(shù)計算。 調(diào)節(jié)模式 BW(S)TPLC 設有頻率調(diào)節(jié)模式、開度調(diào)節(jié) 模式及功率調(diào)節(jié)模式。 2．功率調(diào)節(jié)模式： （ 1）條件： 負載運行時，有功率調(diào)節(jié)指令。 b．其頻率給定值由參考模型給定，它是一條期望的機組轉(zhuǎn)速上升過程線，實際的機組轉(zhuǎn)速跟蹤這一期望特性而逐步升高。 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 27 開環(huán)開機規(guī)律的開機頂點難于確定，其受控于水頭的變化，需要知道不同水頭下的空載開度。 2）當導葉關(guān)閉至 20%（可以調(diào)整）開度時，即以第二停機速度將導葉關(guān)閉至全關(guān)位置。 2. 水頭值 水頭值可以由下列幾種方式獲?。? （ 1）通過通信接口接收上位機送來的水頭值； （ 2）通過 A/D 模塊，采樣水頭傳感器送來的水頭信號； （ 3）通過操作終端手動輸入。若現(xiàn)行水頭 H在某兩條水頭 Hi和 Hi+1之間，則利用線性插值法求得漿葉轉(zhuǎn)角值：Φ H Φ H=Φ Hi +Φ HiΦ i Hi+1Hi(HHi) 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調(diào)速器的電控設計 29 自動、手動運行及相互切換 當手動 /自動切換開關(guān)在自動位置時， PLC 執(zhí)行自動運行程序。上海交通大學出版社 主編 謝云敏 郭貴中 黨保華 《電氣與 PLC 控制技術(shù)》北京大學出版社 主編 王整風 《威倫通觸摸屏使用手冊》 《松下 PLC 編程手冊》