【正文】 除此之外，還設(shè)計(jì)了機(jī)手動(dòng)運(yùn)行、機(jī)手動(dòng)切自動(dòng)、自動(dòng)切機(jī)手動(dòng)等相互切換程序，這些程序在主程序流程圖中未體現(xiàn)出來。 如下圖所示： i H i+1HHiH H i+1Hf(a) f(a+1)aa 0 上圖是在任意兩條水頭下 Hi,Hi+1的導(dǎo)葉與漿葉的協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線，當(dāng)導(dǎo)葉開度在某一值 a0 時(shí)，可以直接在離散的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)查表，查到漿葉的轉(zhuǎn)角值Φ Hi,，ΦHi+1。 協(xié)聯(lián)插值算法 雙重調(diào)節(jié)水輪機(jī)的協(xié)聯(lián)曲線是一個(gè)具有兩個(gè)自變量的函數(shù) Φ =f(a,H)。輸入后的協(xié)聯(lián)數(shù)據(jù)掉電保持。（圖見下頁） tYab20%c 28 數(shù)字協(xié)聯(lián) 雙調(diào)節(jié)水輪機(jī)的協(xié)聯(lián)特性 1．協(xié)聯(lián)數(shù)據(jù) 根據(jù)用戶提供的機(jī)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(diǎn)。 2．停機(jī)規(guī)律： 1）接到停機(jī)指令后，導(dǎo)葉即由當(dāng)時(shí)開度，以第一停機(jī)速度將導(dǎo)葉關(guān)閉。 模型參考閉環(huán)開機(jī)規(guī)律（請見模型參考閉環(huán)開機(jī)規(guī)律圖）有效地克服了上述開環(huán)開機(jī)規(guī)律的不足，在模型參考閉環(huán)開機(jī)規(guī)律中，機(jī)組轉(zhuǎn)速始終處于控制之下，按期望的轉(zhuǎn)速上升，接力器行程只是一個(gè)受轉(zhuǎn)速控制的被動(dòng)因素；在開環(huán)開機(jī)規(guī)律中，接力器行程是一個(gè)主動(dòng)因素，因而存在上述一些不定因素，也即暴露了其不足之處。 2）模型參考閉環(huán)開機(jī)規(guī)律與開環(huán)開機(jī)規(guī)律的比較： 開環(huán)開機(jī)規(guī)律（請見開環(huán)開機(jī)過程圖）實(shí)質(zhì)上是對(duì)開度進(jìn)行開環(huán)控制 ，因而需要具有空載開度的資料，而該資料往往不夠精確，這也就使開機(jī)規(guī)律不夠理想。 c．與開環(huán)開機(jī)規(guī)律相比，此種開機(jī)規(guī)律啟動(dòng)快速，又不過速。 開機(jī)、停機(jī)規(guī)律 1．開機(jī)規(guī)律： 1）基本開機(jī)特性：模型參考閉環(huán)開機(jī)規(guī)律 a．在開機(jī)過程中，調(diào)速器始終處在閉環(huán)控制之中。 （ 2）運(yùn)行： a．調(diào)節(jié)規(guī)律： PI； b．給定參數(shù)：功率給定； c．功率死區(qū)： 0~5%PN。 ； 26 d．增減開度給定。 1．頻率 /開度調(diào)節(jié)模式： （ 1）條件： a．空載運(yùn)行； b．負(fù)載運(yùn)行時(shí)，指定為頻率 /開度調(diào)節(jié)模式； c．功率調(diào)節(jié)時(shí)，功率信號(hào)故障或頻率超差。 5．負(fù)載：除了實(shí)現(xiàn)空載的功能外，還具有： （ 1）模式判斷（人為和自動(dòng)）； （ 2）功率閉環(huán)調(diào)節(jié)。 25 3．開機(jī)過程： （ 1）開機(jī)； （ 2）讀頻差及檢錯(cuò)； （ 3） A/D 采樣及脈沖輸出； （ 4）故障診斷及處理； （ 5）操作處理。 上電或復(fù)位Y7%,f40Hz且DL合停機(jī)等待Y7% 或f40Hz開機(jī)令開機(jī)過程空 載負(fù) 載甩負(fù)荷DL合DL分停機(jī)令f45Hz停機(jī)停機(jī)令調(diào) 相DL分Y7%,f40Hz且DL分 1．上電或復(fù)位程序： （ 1）設(shè)置標(biāo)志單元（ D 和 M）； （ 2） PLC 模塊初始值； （ 3）設(shè)置定時(shí)器初始值； （ 4）采樣導(dǎo)葉反饋及頻差； （ 5） PID 參數(shù)初值設(shè)置。 10% ? 交流輸入電壓： AC220V177。僅只是輸出電壓不同，原理框圖如 下： +24V/+36V：供驅(qū)動(dòng)模塊和外部繼電器、操作終端和機(jī)械柜上的指示燈用 +15V：供接力器反饋、電機(jī)反饋、表頭調(diào)整板用 ? 交流輸入電壓 /頻率： 190~260VAC/47~63HZ ? 效率：典型值 70%（滿載時(shí)） ? 安全標(biāo)準(zhǔn)：滿足（ A） UL478（ B） VDE0871B 級(jí) ? 過電流保護(hù)：所有輸出端均有短路保護(hù)和過流保護(hù)。外部電源選用臺(tái)灣明緯開關(guān)電源，采用交、直流同時(shí)輸入。其內(nèi)部工作電壓為 24VDC/5VDC。 Ⅳ、運(yùn)算速度快：測頻環(huán)節(jié)采用最新型高檔單片機(jī)，集成了時(shí)鐘倍頻電路，是同類型單片機(jī)中運(yùn)算速度最快的單片機(jī)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這是任何一種 PLC 利 22 用高速計(jì)數(shù)方式實(shí)現(xiàn)本體測頻達(dá)不到的。我公司采用總線方式，直接將數(shù)據(jù)通過總線送至 PLC，徹底解決了長期困擾可編程調(diào)速器的關(guān)鍵點(diǎn)。②由于單片機(jī)測頻模塊與 PLC的 16 點(diǎn) I/O 輸入模塊各自工作于不同的時(shí)序， 16Bit 的差值數(shù)據(jù)在傳送時(shí)，容易出現(xiàn)時(shí)序配合不對(duì)，導(dǎo)致 PLC讀入錯(cuò)誤的值，引入了人為干擾信號(hào)。少部 分廠家犧牲了測量精度，以 PLC的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行本體頻率測量；大多則采用一個(gè)單片機(jī)完成機(jī)、網(wǎng)頻的測量，再將二者的差值，以 16Bit 帶符號(hào)數(shù)據(jù)的形式，通過一個(gè) 16點(diǎn)的 I/O 輸入模塊，送入 PLC 總線。 ② 頻率測量環(huán)節(jié)特點(diǎn)： Ⅰ、數(shù)據(jù)方式獨(dú)特：將 PLC 應(yīng)用于水輪機(jī)調(diào)速器以來，一直由于 PLC 的高速計(jì)數(shù)模塊最高計(jì)數(shù)頻率僅能記到 500K，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器對(duì)測頻精度（ 750K）的要求。取至發(fā)電機(jī)出口 PT的機(jī)頻信號(hào)以及取至電網(wǎng) PT 的網(wǎng)頻信號(hào)，經(jīng)隔離、整形成同頻率的方波信 號(hào)后，直接送至單片機(jī)的引腳，由單片機(jī)紀(jì)錄兩個(gè)上升沿之間經(jīng)過的基準(zhǔn)脈沖個(gè)數(shù)，即可測得方波信號(hào)的周期，從而得到頻率。 cm） 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 104kg 步進(jìn)電機(jī) 的選用 步進(jìn)電機(jī)選用日本三洋公司生產(chǎn)的二相步進(jìn)電機(jī) 103H82220441，其具體特性如下表： 項(xiàng)目 說明 絕緣介質(zhì)強(qiáng)度 1000VAC 絕緣電阻 100MΩ （ 500VDC） 絕緣等級(jí) B 級(jí) 允許的徑向負(fù)載 220N 允許的軸向負(fù)載 60N 基本步進(jìn)角 電壓 每相電流 2A/相 每相電阻 /相 感抗 保持力矩 18 設(shè)置表格如下： 開關(guān) 細(xì)分?jǐn)?shù) 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(lì)磁電流設(shè)置開關(guān)：步進(jìn)電機(jī)每相電流可設(shè)置為 3A 和 。 撥碼開關(guān)設(shè)置： （ 1） 細(xì)分?jǐn)?shù)輸出脈沖切換（ DIVISION）開關(guān)： D1,D2,D3,D4,D5。 （ 4） 運(yùn)行電流調(diào)整電位器 RUN CURRENT：用于調(diào)整步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電流。 （ 2） 高速調(diào)整電位器 HIGH SPEED：用于調(diào)整步進(jìn)電機(jī)高速時(shí)的轉(zhuǎn)速。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有五個(gè)調(diào)整電位器和一組撥碼開關(guān)可用于驅(qū)動(dòng)器的調(diào)整。 驅(qū)動(dòng)器輸出到步進(jìn)電機(jī)的控制線為 A,/A,B,/B,CA,CB 六根線，其中 A,/A,CA是步進(jìn)電機(jī) A 相線圈， B,/B,CB 是步進(jìn)電機(jī) B相線圈。 ALARM LED：過熱保護(hù)電路工作時(shí)燈亮，并輸出報(bào)警信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器本身可通過 DIP 開關(guān)選擇在電機(jī)基本步距角脈沖。 GROW OUT 輸出端口 ：步進(jìn)電機(jī)從停止到 HIGH SPEED 設(shè)定轉(zhuǎn)速的加速過程中，本信號(hào)輸出低電平，因此，利用 GROW OUT 輸出低電平時(shí)的脈沖數(shù)，可以計(jì)算出減速時(shí)間。 步進(jìn)電機(jī)啟 /停是通過驅(qū)動(dòng)器 STOP/START 控制信號(hào)控制，當(dāng) STOP/START 控制信號(hào)為低電平時(shí)步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，否則步進(jìn)電機(jī)停止。請見接線圖、外形尺寸圖、電路圖。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電源可通過切手動(dòng)繼電器切除或投入。采用自動(dòng)電流降電路。操作終端作為人機(jī)界面的操作、顯示、參數(shù)設(shè)置、試驗(yàn)等功能 ， 與上位機(jī)的通訊也可由操作終端實(shí)現(xiàn)。 每個(gè)處理器模塊集成有： .一個(gè)盒裝內(nèi)部 RAM，可容納整個(gè)應(yīng)用程序，并可由存貯卡擴(kuò)展（ RAM 或flashEPROM） , .一個(gè)內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘 .各種通迅模式 : 通過終端端口的通訊 2個(gè)終端端口 (TER和 AUX)可同時(shí)連接兩個(gè)設(shè)備 (一般