【正文】 好的全中文圖形人機(jī)界面。 自動復(fù)中裝置：調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)交、 直流電源同時出現(xiàn)故障時，可使主配壓閥及時復(fù)中，使調(diào)速器保持穩(wěn)定，確保機(jī)組安全運(yùn)行。 步進(jìn) 驅(qū)動裝置： （ 1） 步進(jìn) 電機(jī)；慣量小，轉(zhuǎn)矩大，控制精度高，運(yùn)行可靠。南 昌 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 一、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目： 基于 步進(jìn) 電機(jī)、 PLC、觸摸屏的水輪機(jī)調(diào)速器的電控設(shè)計(jì) 二、畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 )使用的原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 步進(jìn) 控制型可編程水輪機(jī)調(diào)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(jié)幕顯示，具有良好的全中文圖形人機(jī)界面；電氣－機(jī)械轉(zhuǎn)換部件采用步進(jìn) 電機(jī)，配以滾珠螺旋自動復(fù)中裝置連式結(jié)構(gòu)，以 步進(jìn) 驅(qū)動裝置的機(jī)械位移直接控制主配壓閥。 PLC 測量水輪發(fā)電機(jī)組的頻率信號偏差，并按一定的（ PID 或 PI）轉(zhuǎn)換成位置控制的數(shù)字電信號；電氣－機(jī)械轉(zhuǎn)換部件將該數(shù)字信號線性地轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jī)導(dǎo)水葉開度（或漿葉轉(zhuǎn)角），實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)速和復(fù)合控制。 （ 2） 步進(jìn) 驅(qū)動器；功能強(qiáng)大、控制方式靈活，本身帶有 CPU和人機(jī)界面，可 以對其控制方式、工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，以達(dá)最優(yōu)控制。 人機(jī)接口：采用彩色液晶觸摸屏實(shí)時顯示機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行工況、機(jī)組頻率、導(dǎo)葉開度、機(jī)組功率、水頭值和故障信息等各種運(yùn)行參數(shù)和工況。 三、畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 )工作內(nèi)容及完成時間： 查找相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行方案論證。 設(shè)計(jì)電氣圖 ，包括控制柜圖，布置圖，接線圖等。 程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。 1 目錄 第一章 典型微機(jī)調(diào)速器簡介 （ 1） 第二章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （ 5） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 （ 5） 框圖說明 （ 5） 系統(tǒng)工作原理 （ 6） 第 三章 系統(tǒng)配置 （ 9） 電氣系統(tǒng)配置 （ 9） 硬件配置 （ 9） 軟件基本配置 (10) 調(diào)試設(shè)備及軟件（不屬于調(diào)速器設(shè)備內(nèi)） (10) 機(jī)械系統(tǒng)配置 (10) 第 四 章 主要技術(shù)數(shù)據(jù)及性能指標(biāo) (11) 主要技術(shù)數(shù)據(jù) (11) 主要性能指標(biāo) (12) 第 五 章 硬件構(gòu)成 (13) PLC 簡介 （ 13） 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊 （ 24） 主程序流程框圖 （ 25） 開機(jī)、停機(jī)規(guī)律 （ 26） 數(shù)字協(xié)聯(lián) （ 28） 雙調(diào)節(jié)水輪機(jī)的協(xié)聯(lián)特性 （ 28） 協(xié)聯(lián)插值算法 （ 29） 參考文獻(xiàn)（ 30） 1 第一章 介紹典型微機(jī)調(diào)速器 典型微機(jī)調(diào)速器的介紹 高油壓比例閥式微機(jī)調(diào)速 器 高油壓微機(jī)調(diào)速器參數(shù)、功能、性能指 標(biāo)和技術(shù)特點(diǎn) （ 一）主要技術(shù)參數(shù) 比例系數(shù) KP: ~20 積分系數(shù) KI： ~101/s KI： 微分系數(shù) KD: 0~5s 頻率給定 FG: 45~55HZ 功率 給定 PG： 0~100% PG： 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù) bp: 0~10% 人工死區(qū) E: 人工死區(qū) E: 0~1% 機(jī)頻、網(wǎng)頻信號電壓： AC 機(jī)頻、網(wǎng)頻信號電壓：AC ~160V 交流電源 : AC 220V 直流電源： DC 220V 或 DC 110V 工作油壓范圍：14~16Mpa 事故低油壓： 11Mpa 蓄能器充氣壓力： ~9Mpa 操作功： 10 000/18 000/30 000/50 000N?m （二）主要功能和性能指標(biāo) （ 1） 測量機(jī)組和電網(wǎng)頻率，實(shí)現(xiàn)機(jī)組空載及孤立運(yùn)行時的 頻率調(diào)節(jié)。 （ 3）實(shí)現(xiàn)手動開停機(jī)、增減負(fù)荷及帶負(fù)荷運(yùn)行。 （ 5）無條件、無擾動地進(jìn)行自動和手動的相互切換。 （ 7）能通過按鍵及液晶觸摸屏整定調(diào)速器的運(yùn)行參數(shù)。（ 9）轉(zhuǎn)速死區(qū)ix≤% 。% 。 （ 13）平均故障間隔時間大于 12020h。 BW(S)T— PLC 步進(jìn)式無油電轉(zhuǎn)可編程 微機(jī)調(diào)速器 ,以高性能液晶觸摸屏作為中文人機(jī)界面，可顯示各種數(shù)據(jù)、狀態(tài)，進(jìn)行各種操作、試驗(yàn)、記錄、報(bào)警、 2 打印、通信等功能。 (2) 采用 TFT 彩色中文觸摸屏作為人機(jī)界面（ HMI）。并具有顯示實(shí)時動態(tài)曲線的功能，調(diào)試、維護(hù)簡便。 (4) 一體化電源設(shè)計(jì)，交 流、直流電源同時供電，兩者互為熱備用，相互之間可實(shí)現(xiàn)無擾動切換。 (6) 控制輸出為直接數(shù)字控制方式，無 D/A 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了輸出環(huán)節(jié)的數(shù) 3 字化。 (8) 多處理器并行工作，速度快。 (9) 高抗干擾能力：所有 I/O 接口均采用光電隔離及軟件濾波。 (11) 調(diào)速器具有自動容錯功能。 (13) 故障自診斷功能，調(diào)節(jié)器能實(shí)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(bào)警模式從觸摸屏上指出故障部件。 3 DKTK 系列電機(jī)控制式微機(jī)調(diào)速器 主要調(diào)節(jié)參數(shù)整定范圍 比例系數(shù) KP ～ 20 積分系數(shù) KI ～ 10（ 1/S） 微分系數(shù) KD 0～ 5(S) 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù) bp 0～ 10% 頻率人工死區(qū)△ f 0～ % 頻率給定范圍 fG 50177。 4 自動調(diào)整與分配負(fù)荷：機(jī)組并入電網(wǎng) ,調(diào)速器將根據(jù)其整定的 bp值和電網(wǎng)頻差，自動調(diào)整機(jī)組的出力。 開停機(jī)操作：接受中控室或上位機(jī)指令，實(shí)現(xiàn)開停機(jī)操作。 能采集并顯示調(diào)速系統(tǒng)的主要參數(shù)，如：機(jī)組頻率、電網(wǎng)頻率、導(dǎo)葉開度、調(diào)節(jié)器輸出和調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)等。 應(yīng)用戶需要，可帶上頻率計(jì)的相關(guān)功能。 5 第二章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 電氣L開限A/D模 塊反饋信號 機(jī)反饋步進(jìn)電水頭 導(dǎo)葉機(jī)組P 有功 操作 終端觸摸式工業(yè)平板PC機(jī)上位機(jī)接器力計(jì)算機(jī)通訊模塊電機(jī)械液壓系統(tǒng)導(dǎo)葉接力器反饋+數(shù)字放大器+開環(huán)增量1I177。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(jī)組YbpYYISIV+T1SDKSIK+IYDYPY(I)積分(D)微分pK頻率測量gFfKfg機(jī)組頻率cFF n頻率測量fKfKfc頻率fn頻率電網(wǎng)＇FF人工頻率死區(qū)E f+(P)比例++++Ey給定機(jī)進(jìn)步 無油電液轉(zhuǎn)換器電機(jī)反饋 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 框圖說明 1．頻差Δ f 1) 油開關(guān)合或油開關(guān)分但網(wǎng)頻不正?；蛴烷_關(guān)分且跟蹤頻給時 Δ f=fGfJ 2) 油