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基于现场总线WWT型PLC微机调速器设计

基于现场总线WWT型PLC微机调速器设计

点击数:7180 次   录入时间:03-04 11:41:32   整理:http://www.55dianzi.com   智能电网

    设计采用日本三菱电机公司触摸式图形显示操作终端F970GOT—SWD—C更加简捷、准确、方便地实现对PLC微机调速器监视和操作,进一步提高PLC微机调速器人机交互界面水平。

    F970GOT—SWD—C真彩触摸屏安装在电气部分操作面板上,其含有预置的系统画面。其操作画面可自由切换,除显示英文、汉字外,还能显示直线、圆、四边形等简单图形。

    F970GOT—SWD—C真彩触摸屏有三个通讯端口,本次设计采用其两个RS422和RS232C。RS232C与上位计算机连接选用FX-232CAB-1型电缆,它的两端均为D形9孔插座;RS422与可编程控制器连接其选用FX-50DU-CABO型电缆,它的一头为D形9针插头(与图形显示操作终端连接),一头为MINI-DIN型8针插头(与FX2N基本单元编程连接器连接)。

    3.3交流伺服电机及驱动器

    本次设计调速器交流伺服电机采用日本松下MINAS A系列的MSMD082P1 750W全数字交流伺服电机。其驱动器采用型号为MCDDT3520的C型单相/三相200V的驱动器。

    本次设计驱动器与交流伺服电机采用串行通讯。交流伺服电机轴上旋转编码器的转角反馈信号由两根信号线送至驱动器。其主回路控制回路交流伺服电机的1、2、3和4号端子分别接至驱动器的U、V、W和外壳接地端。这样,驱动器将从FX2N-1PG输入的正/反转脉冲信号经内部模块处理为控制信号通过U、V、W三相来控制电机正/反转到指定位置。驱动器内部采用四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.36°。

    四、 PLC微机调速器的运行状态和调节模式

    4.1 PLC微机调速器的运行状态

    1、调速器的运行状态如下:

    (1) 停机等待 (2) 开机 (3) 空载 (4) 负载 (5) 甩负荷 (6) 调相

    2、调速器运行状态的转换见图5.1.1

基于现场总线WWT型PLC水轮机微机调速器的设计

    (1)PLC微机调速器处于非负载状态(包括:空载、甩负荷、停机过程、开机过程等)下,均工作与频率调节模式(FM)。

    (2)PLC微机调速器第一次进入负载状态(例如,机组油开关投入,并入电网运行)时,调速器强制切换至功率调节模式(PM)一次。

    4.2 PLC微机调速器的调节模式

    1、节模式可工作于“模式自动”和“模式手动”(从面板上的开关选择)两种方式。在“模式自动”方式下,调节模式主要由调速器的工作状态及模式约束条件来决定;在“模式手动”方式下,对于负载工作状态,可操作面板上的“回车”键,使其在3种模式间循环切换,它们也必须受调节模式约束条件的控制。

    2、调节模式约束条件为:

    (1)、功率调节模式(PM)的功率偏差约束条件。当PLC微机调速器的功率给定值PC与机组实际功率PG之差的绝对值大于某一事先给定的功率偏差△P0(一般取为额定功率的5%)时,即认为“功率超差”。当连续超差次数大于事先给定值(取800次,若采样周期τ=0.02S,即持续时间为16S)时,调速器就认为出现机组传感器故障,并自动切换至开度调节模式(YM)运行。

    (2)、功率调节模式(PM)或开度调节模式(YM)的频率偏差约束条件。当PLC微机调速器的机组频率fg超差(一般取fg≤49.5HZ及fg≥50.5HZ)时,频率超差计数Cf加1。当连续超差次数大于给定值时,调速器将自动切换到频率调节模式(FM)运行。

    3、编制程序中,按各种模式下的参数跟踪程序,以保证PLC微机调速器在3种调节模式之间切换时,实现平滑无扰动的转换过程。

   

基于现场总线WWT型PLC水轮机微机调速器的设计

   



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    五、 调试和在线实验仿真

    WWT型微机调速器设计完成并接好电气柜后,在通电前要进行对开度表、平衡表、电气接线的检查和绝缘实验、交直流回路检查、柜内电源检查。

    通电后,要对开关电源的输出电压、交直流切换板等进行测量检查;然后在触摸屏对内部参数、运行参数进行设置。还要对字调理板上对反馈信号进行调节。

    接着进行模拟实验,包括模拟开机、模拟并网、模拟甩负荷、模拟停机、模拟频率信号消失、模拟导叶反馈断线、导叶手/自动切换、导叶电手动开机实验、电源切换实验。

    六、结束语

    微机控制的水轮调速器已普遍用于水力发电站,其可靠性和调节品质已经达到了电厂实现无人值班、少人职守的要求。为以后的自动发电控制打下了基础。

    参考文献

    [1] 魏守平. 现代水轮机调节技术.武汉: 华中科技大学出版社,2002

    [2] 沈祖诒. 水轮机调节 北京:中国水利水电出版社,1998

    [3] 叶鲁卿.魏守平.适应式变参数PID微机计算机调速器.水电设备,1986(1):

    [4] 孔昭年. 中国水电控制设备论文集 黄河水利出版社 2000

    [5] 魏守平.罗萍.水轮机调速器的PLC测频方法 华中科技大学出版社 2000(4)

    附录:调速器的电气元器件表( WWST-80-4.0“四无”型可编程微机调速器)



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