【正文】 開關(guān)分且網(wǎng)頻正常并跟蹤網(wǎng)頻時(shí) Δ f=fWfJ 3) 頻率死區(qū) E（可以設(shè)定） ①頻率調(diào)節(jié) E=0 ②功率調(diào)節(jié) E= 6 2．給定與實(shí)際差值Δ 1) 頻率調(diào)節(jié)模式 Δ =YGYPIG 2) 功率調(diào)節(jié)模式 Δ =PGP 3) 功率死區(qū) Ep ①頻率調(diào)節(jié)模式 Ep=0 ②功率調(diào)節(jié)模式 Ep=0~5%PN（可調(diào)整） 4) 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù) bp ○ 1 頻率調(diào)節(jié)模式 bp=0% ○ 2 開度調(diào)節(jié)模式 bp=0— 10％ ○ 3 功率調(diào)節(jié)模式 bp=0— 10％ 系統(tǒng)工作原理 整個(gè)調(diào)節(jié)器采用多 CPU 構(gòu)成模式，每個(gè)模塊完成不同的任務(wù)，結(jié)構(gòu)上采用“積木”式模塊結(jié)構(gòu)，這種將復(fù)雜的任務(wù)分成多任務(wù)的分開處理的方式，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性能及可靠性，不但有利于單個(gè)模塊“軟升級”，還能實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的“升級”，并保持了良好的兼容性。 ②由導(dǎo)葉反饋裝置的導(dǎo)葉位置傳感器，將導(dǎo)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(jīng) A/D 模塊轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)取得導(dǎo)葉位置信號及有功信號。 ④以上所有輸入信號送至 CPU 模塊，由 CPU 按調(diào)節(jié)規(guī)律分析計(jì)算出相應(yīng)的導(dǎo)葉控制信號及狀態(tài)信號（包括故障等），送開關(guān)量輸出模塊完成控制輸出和狀態(tài)輸出。 ⑥通訊單元負(fù)責(zé)與上位機(jī)通訊，發(fā)送或接受上位機(jī)的命令。 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)本質(zhì)非線性、時(shí)變、非最小相位系統(tǒng)，其控制性能指標(biāo)與穩(wěn)定性一直是人們所關(guān)注的問題。雖然近年來，自適應(yīng)控制，變結(jié)構(gòu)時(shí)變參數(shù)自完善控制，模型參考多變量最優(yōu)控制等基于現(xiàn)代控制理論的控 制模型和控制方法也被提出并進(jìn)行了大量的理論研究，但由于水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)變且存在隨機(jī)擾動而又相對快速的控制系統(tǒng)，目前，仍然廣泛采用 PID 控制規(guī)律。 在這里，我們采用了一種新型 PID 控制器 —— 基本型邏輯控制器 ,俗稱九點(diǎn)控制器 ,根據(jù)偏差與偏差變化率實(shí)際運(yùn)行狀況抽象成九個(gè)工況點(diǎn)（強(qiáng)加、稍加、弱加、微加、保持、微減、弱減、稍減、強(qiáng)減 9 種工況） ,從而給出相應(yīng)的控制策略進(jìn)行有效的控制。由于這種控制器產(chǎn)生的控制作用只取決于被控對象的運(yùn)行工況 ,因而對相當(dāng)廣泛的被控對象具有適應(yīng)性。控制算法簡單 ,易于工程應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。因此基本型邏輯控制器適合應(yīng)用于水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中來改善其特性。這種切換，一是通過操作終端上的觸摸鍵或二次回路接點(diǎn)來完成，二是通過數(shù)字通信接口來完成。跟蹤網(wǎng)頻方式運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)機(jī)組頻率跟蹤電網(wǎng)頻率，這樣可以保證機(jī)組頻率與電網(wǎng)頻率相一致，便于并網(wǎng)。這種方式運(yùn)行可以很容易實(shí)現(xiàn)全廠 AGC（自動發(fā)電控制）。功 率給定為數(shù)字量，適用于 8 上位計(jì)算機(jī)給定。 數(shù)字放大器將 PLC 輸出與接力器反饋采集量進(jìn)行比較放大后輸出。 9 第三章 系統(tǒng)配置 調(diào)速器系統(tǒng)由電氣和機(jī)械兩大部分組成。 電氣系統(tǒng)配置 硬件配置 1． 柜體 (1) 機(jī)電分柜： 尺寸： 800 600 2300mm 或 800 600 2260mm 顏色：任選 (2) 機(jī)電合柜： 尺寸：單調(diào)： 750 600 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(jī)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(kuò)展模塊 （ 4）輸出擴(kuò)展模塊 （ 5） AD模塊 （ 6）通訊模塊： （ 7）日本 ROZE 公司步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 （ 8）日本三洋公司步進(jìn)電機(jī) 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。 (3) 實(shí)時(shí)故障診斷程序 (4) 雙調(diào)數(shù)字協(xié)聯(lián)子程序 (5) 機(jī)組起停等操作子程序 功能增強(qiáng)軟件配置 (1) 與上位機(jī)通訊軟件 (2) 功率控制閉環(huán)調(diào)節(jié)軟件 調(diào)試設(shè)備及軟件（不屬于調(diào)速 器設(shè)備內(nèi)） (1) PC 機(jī) (2) PLC軟件 (3) HGII 水輪機(jī)調(diào)速器特性綜合測試儀 (4) 89C51 單片機(jī)編程器 試驗(yàn)設(shè)備（不屬于調(diào)速器設(shè)備內(nèi)） (1) HGII 水輪機(jī)調(diào)速器特性綜合測試儀（用于調(diào)速器靜、動態(tài)特性測試）。 11 第 四 章 主要技術(shù)數(shù)據(jù)及性能指標(biāo) 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(shí)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(shí)間常數(shù)： Td=1~20 秒 (分辨率 1秒 ) 加速度時(shí)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。 M 12 6．電源 (1) 廠用交流電源： 50Hz， 220V177。 15%， 520 瓦 主要性能指標(biāo) 1．調(diào) 速器死區(qū)： (~)% 2．甩大于 25%額定負(fù)荷不動時(shí)間：≦ 秒。 % 4．其它指標(biāo)滿足和優(yōu)于 GB96521997 國家標(biāo)準(zhǔn)。也可選其它型號的進(jìn)口 PLC，如：三菱 FX2N、 A 或 Q 系列 PLC， OMRON PLC、 GE PLC 等。 1．靈活的配置 處理器模塊管理包括開關(guān)量 I/O 模塊 ,模擬量 I/O 模塊和特殊應(yīng)用模塊的整個(gè) PLC 站 ,這些模塊可分布在 BusX 總線上的一個(gè)或多個(gè)機(jī)架上。 應(yīng)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(wù)軟件結(jié)構(gòu)：主任務(wù)，快速任務(wù)及事件處理， 運(yùn)行程序的修改 操作終端 操作終端選用工業(yè)平板 PC 機(jī)。 14 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊選用日本 ROZE公司生產(chǎn)的高質(zhì)量的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊 RD— 323MS，內(nèi)裝振蕩器實(shí)現(xiàn)細(xì)分步驅(qū)動，為保護(hù)細(xì)分步運(yùn)行，可從低速到高速驅(qū)動， 3A/相高輸出、高頻率，采用鋁鎂合金外殼，抗干擾，散熱好。 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(dāng)額定電流 倍（最大） 勵(lì)磁電流 — 驅(qū)動方式 特殊單極恒流斬波電路