【正文】 現細分步驅動，為保護細分步運行，可從低速到高速驅動， 3A/相高輸出、高頻率，采用鋁鎂合金外殼，抗干擾，散熱好。 (3) 實時故障診斷程序 (4) 雙調數字協(xié)聯(lián)子程序 (5) 機組起停等操作子程序 功能增強軟件配置 (1) 與上位機通訊軟件 (2) 功率控制閉環(huán)調節(jié)軟件 調試設備及軟件（不屬于調速 器設備內） (1) PC 機 (2) PLC 軟件 (3) HGII 水輪機調速器特性綜合測試儀 (4) 89C51 單片機編程器 試驗設備（不屬于調速器設備內） (1) HGII 水輪機調速器特性綜合測試儀（用于調速器靜、動態(tài)特性測試）。因此基本型邏輯控制器適合應用于水輪機調速系統(tǒng)中來改善其特性。 ②由導葉反饋裝置的導葉位置傳感器，將導葉位置電信號送至 A/D 模塊，并可由有功功率變送器將測得的有功電信號分別送至 A/D 模塊，經 A/D 模塊轉換環(huán)節(jié)取得導葉位置信號及有功信號。 (13) 故障自診斷功能，調節(jié)器能實時監(jiān)視自身組成模塊，一旦發(fā)生故障，能立即診斷，并以報警模式從觸摸屏上指出故障部件。 BW(S)T— PLC 步進式無油電轉可編程 微機調速器 ,以高性能液晶觸摸屏作為中文人機界面，可顯示各種數據、狀態(tài)，進行各種操作、試驗、記錄、報警、基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 2 打印、通信等功能。 (13) PLC 簡介 (11) 主要技術數據 （ 9） 軟件基本配置 （ 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。 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 （ 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)。 (7) 智能容錯測頻及自動識別大小網，頻率測量精度高。 有完善的通訊功能，為電站監(jiān) 控系統(tǒng)設置了標準、可靠的接口，能方便地實現與上位機的通訊。而常規(guī)PID 控制系統(tǒng)需要精確的數學模型 ,一般只適用于線性系統(tǒng)，常規(guī)的 PID 控制很難得讓其具有良好的動態(tài)品質。 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。 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。 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。 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 。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。 5．負載：除了實現空載的功能外，還具有： （ 1）模式判斷（人為和自動）； （ 2）功率閉環(huán)調節(jié)。 2．停機規(guī)律： 1）接到停機指令后，導葉即由當時開度，以第一停機速度將導葉關閉。（圖見下頁） tYab20%c 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 28 數字協(xié)聯(lián) 雙調節(jié)水輪機的協(xié)聯(lián)特性 1．協(xié)聯(lián)數據 根據用戶提供的機組協(xié)聯(lián)曲線，將其以表格的形式離散化，每條 協(xié)聯(lián)曲線離散成 100 點。 1．頻率 /開度調節(jié)模式： （ 1）條件： a．空載運行； b．負載運行時，指定為頻率 /開度調節(jié)模式； c．功率調節(jié)時，功率信號故障或頻率超差。 Ⅳ、運算速度快：測頻環(huán)節(jié)采用最新型高檔單片機，集成了時鐘倍頻電路，是同類型單片機中運算速度最快的單片機。 步進電機的選用 步進電機選用日本三洋公司生產的二相步進電機 103H82220441，其具體特性如下表： 項目 說明 絕緣介質強度 1000VAC 絕緣電阻 100MΩ （ 500VDC） 絕緣等級 B 級 允許的徑向負載 220N 允許的軸向負載 60N 基本步進角 電壓 每相電流 2A/相 每相電阻 /相 感抗 保持力矩 驅動器本身可通過 DIP 開關選擇在電機基本步距角脈沖。 PLC 簡介 具有如下優(yōu)點：最大范圍的包容了標準特點、程序執(zhí)行 更快、全面補充了通訊功能、適合全世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，可以為工廠自動化提供最大的靈活性和控制能力。對接力器的控制采用雙閉環(huán)結構，除接力器反饋外，還有一個電機反饋，以控制無油電轉精確定位，補償電機失步、反向間隙、各種機械誤差和磨損等。其基本思想是控制器根據控 制系統(tǒng)的實際運行模式特征 ,不斷地改變或調整控制決策 ,以便使控制器本身的控制規(guī)律適應于控制系統(tǒng)的需要 ,獲得良好的響應性能。 經過我們小組的探討我們決定選型方案 2的微機調速器。掃描周期均≤ 20ms。 （ 10）靜態(tài)特性曲線線性誤差 5% （ 11）自動空載 3min 轉速擺動相對值不超過 177。 PLC 測量水輪發(fā)電機組的頻率信號偏差，并按一定的（ PID 或 PI）轉換成位置控制的數字電信號；電氣－機械轉換部件將該數字信號線性地轉化為機械位移量，再直接控制由器和主配壓閥組成的二級液壓放大，通過主接力器控制水輪機導水葉開度（或漿葉轉角），實現水輪發(fā)電機組的調速和復合控制。（ 1） 第二章 系統(tǒng)結構 （ 6） 第 三章 系統(tǒng)配置 (10) 調試設備及軟件（不屬于調速器設備內） （ 13） 步進電機驅動模塊 （ 13）平均故障間隔時間大于 120xxh。 (11) 調速器具有自動容錯功能。KKpEp++永態(tài)差值環(huán)節(jié)人工開度死區(qū)cyyKpgKp cYc開度給定給定功率Pc功率測量頻率測量gppgKPg功率機組YbpYYISIV+T1SDKSIK+IYDYPY(I)積分(D)微分pK頻率測量gFfKfg機組頻率cFF n頻率測量fKfKfc頻率fn頻率電網＇ FF人工頻率死區(qū)E f+(P)比例++++Ey給定機進步 無油電液轉換器電機反饋 系統(tǒng)結構框圖 框圖說明 1．頻差Δ f 1) 油開關合或油開關分但網頻不正?；蛴烷_關分且跟蹤頻給時 Δ f=fGfJ 2) 油開關分且網頻正常并跟蹤網頻時 Δ f=fWfJ 3) 頻率死區(qū) E（可以設定） ①頻率調節(jié) E=0 ②功率調節(jié) E= 基于步進電機、 PLC、觸摸屏的水輪機調速器的電控設計 6 2．給定與實際差值Δ 1) 頻率調節(jié)模式 Δ =YGYPIG 2) 功率調節(jié)模式 Δ =PGP 3