《调速器说明书》word版.docx
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《调速器说明书》word版
WZTS—1型
可编程微机调速器
说明书
A总体概论
一、概述…………………………………………………………………………………………….4
二、主要功能………………………………………………………………………………………4
三、主要参数和技术性能…………………………………………………………………….5
四、主要特点………………………………………………………………………………………6
B电气部分
一、概述…………………………………………………………………………………..6
1整机的主要性能……………………………………………………………………6
2电气部分主要技术性能……………………………………………………………7
3结构形式……………………………………………………………………………7
4调速器电气部分主要特点………………………………………………………7
二、电气部分硬件构成……………………………………………………………..8
1电气部分系统配置…………………………………………………………………..8
2PLC主机模块CPU224XPCN………………………………………………………9
3触摸式字符型操作终端E-viewMD204L…………………………………………9
4集成智能可控整流模块MJYS-QKZL-30……………………………………………9
三、简单原理………………………………………………………………………….10
1调速器的调节特性…………………………………………………………………11
2开机特性……………………………………………………………………………12
3停机特性…………………………………………………………………………….13
四、人机界面（智能显示单元）
…………………………………………………………...14
1触摸式字符型显示操作终端………………………………………………………14
2指示灯显示…………………………………………………………………………16
3开关按钮操作……………………………………………………………………….16
五、运行操作…………………………………………………………………………17
1微机调速器的运行状态…………………………………………………………….17
2电气部分操作介绍…………………………………………………………………18
六、电气部分维护及故障处理……………………………………………………18
1一般维护……………………………………………………………………………18
2故障类型与处理…………………………………………………………………….19
C相关图纸
1、直流电动机控制回路接线
2、WZTS—1型调速器屏后接线及端子图
3、WZTS—1型调速器机箱内部接线图
A总体概论
一、概述：
WZTS—1型微机调速器是适用于高校模拟实验电厂发电机组数字监控平台的配套装置。
主要部件均采用知名厂家产品，技术成熟、可靠。
调速器具有较为完备的功能，技术先进，抗干扰能力强，可靠性较高，完全满足高校模拟实验电厂发电机组对调速器的各项技术要求。
此外，该微机调速器采用高性能可编程控制器——德国西门子公司的S7-200系列PLC作为硬件主体，平均无故障时间MTBF≥50000小时，装置可靠性高；以触摸式字符型带背光源操作终端作为人机界面，现场操作简便；采用先进的集成静止变流模块，实现了微机调速器的全数字式控制；具有485总线接口，可实现远方监控功能。
二、主要功能
1、自动调节与控制功能：
◆转速调节：
在同步发电机空载运行时，可实现机组转速的调整，与自动准同期装置配合，能实现快速并网。
◆功率调节：
在发电机并列运行时，可实现功率的调节；接入电动机电枢电流的反馈信号，能根据负荷给定值，调整发电机的出力；在孤立电网负载运行时，可实现机组功率的有差调节。
2、手动控制功能：
本调速器设有两种手动控制方式，即现地手动控制和远方手动控制。
1）现地手动控制：
模拟监控柜中设有手动调速按钮，当调速器上电运行后，即可通过手动调速按钮控制电机。
2）远方手动控制：
远方控制命令由通信总线送至调速器内的PLC，可进行远方控制。
（注，只能进行机组有功的远方调控。
）
3、安全保护功能：
◆紧急停机：
当机组过速或出现严重的电气和机械故障，必须紧急停机时，可直接按装置面板上的“启动/停止”按钮，便能实现紧急停机。
◆电机过流保护：
调速器自动对电动机电枢电流进行监测，当其达到保护整定值时，调速器内置过流保护继电器动作，跳开电动机电源。
4、在线诊断功能：
本调速器自动运行时能在线诊断如下故障：
●装置信号检测环节故障
●电动机整流功率单元故障
●电动机过流保护动作
三、主要参数和技术性能
1、主要参数
◆空载和负载时调整参数：
比例系数K：
积分系数K：
微分系数K：
调差系数bp：
◆电源：
AC220±15%
功耗≤500W
2、技术性能
本调速器主要性能指标如下：
转速死区＜0.04％
甩10％～25％负荷时，不动时间＜0.2秒
机组自动空载频率摆动值＜±0.15%
机组带稳定负荷运行时，频率摆动值＜±0.5%
四、主要特点
1、调速器主要元部件采用知名厂家产品，技术成熟，可靠性高。
2、采用了可编程控制器作为硬件主体，平均无故障时间MTBF≥50000小时，装置可靠性高。
3、采用先进的集成静止变流模块，实现了微机调速器的全数字式控制。
4、采用字符型带背光源触摸屏作为调速器与运行人员的现地人机接口，具有显示信息量丰富、清晰、操作方便等优点。
5、调速器具有转速调节、功率调节、开环控制和闭环控制方式，能适应不同运行工况的要求，操作灵活，运行可靠。
6、具有485通讯接口，便于实现远方计算机控制。
B电气部分
一、概述
WZTS—1型可编程调速器是采用高性能可编程控制器――德国西门子公司的S7-200系列PLC作为硬件主体，以触摸式字符型操作终端为人机界面，与先进的集成静止变流模块配合，实现发电机组的的转速调节与出力控制。
1、整机主要技术性能
◆技术指标：
转速死区：
≤0.04%
空载频率摆动：
≤±0.15%
甩25%额定负荷，不动时间：
≤0.2秒
◆调节参数：
（1）调差系数bp：
通过触摸式操作终端修改，可调范围为0～2%。
（2）控制模式：
开环控制或闭环控制，可通过触摸式操作终端修改。
（3）过流保护：
投入或退出，可通过触摸式操作终端修改。
（4）转速显示：
可通过触摸式操作终端校正。
（5）电流显示：
可通过触摸式操作终端校正。
（6）有功显示：
可通过触摸式操作终端校正。
◆频率（转速）死区：
±0.1Hz
◆功率，开度死区：
±2%
◆供电电源
交流电源：
～220V±10%，50Hz±0.2%
2、电气部分主要技术性能
◆转速（频率）测量：
（1）机组转速信号
取自测速电机
信号电压正常工作范围：
DC（0.2～140）V
正常测速范围：
（2～165）r/min
测速精度：
≤±5r/min
（2）电动机电枢电流信号：
取自电动机电枢分流器
信号电压正常工作范围：
DC（2～75）mV
测量精度：
≤±0.2A
◆微机调节器与第二次回路的联系
电动机电源断路器孤立接点
发电机并列继电器孤立接点
转速增加孤立接点
转速减少孤立接点
3、结构形式
WZTS—1型调速器采用独立卧式机箱，嵌装在微机监控柜内。
4、调速器电气部分主要特点
1）采用可编程控制器作为硬件主体，平均无故障时间MTBF≥50000小时，装置可靠性高；
2）具有转速、功率、开环和闭环的组合调节模式，适应实验中各种运行控制要求；
3）转速、电流的测量由PLC实现，外围电路简单，抗干扰能力强，可靠性高；
4）采用带背光源的字符型触摸屏作为现地人机接口，具有显示清晰、直观、操作方便等优点；
5）采用集成静止可控整流模块作为功率单元，实现快速、可靠的全数字控制；
6）转速调节和功率调节可采用闭环或开环控制模式，闭环控制采用PID调节规律；
7）电气辅件（开关电源、继电器、按钮、信号灯…）均采用优质器件，可靠性高；
8）具有与上位机的通信接口（RS—485）。
二、电气部分硬件构成
1、电气部分系统配置
1）可编程控制器系统：
采用德国西门子公司S7-200系列PLC
PLC主机模块：
CPU224XPCN（14点输入，10点输出，2路模入，1路模出）
2）开关电源
DC+24V1路
DC+12V1路
DC-12V1路
DC+5V1路
3）集成智能可控整流模块：
MJYS-QKZL-30
4）触摸屏
E-viewMD204L
2、PLC主机模块CPU224XPCN
CPU224XPCN是由电源、CPU、存储器、数字量输入/输出、模拟量输入/输出、485串行口等器件组成的单元型可编程控制器，由交流220V电源供电，模块还提供内装DC24V电源作为输入传感器的辅助电源。
其主要特点如下：
*在编程端子罩内装有RUN/STOP开关，可以运行或停止运行用户程序。
*内装标准型10k带有备用电源的RAM存储器。
*内含计时功能，也可以进行时间控制。
*具有丰富的输入/输出扩展设备，输入类型为DC输入（24V）；输出类型为继电器输出型。
*具有丰富的特殊扩展设备，如：
模拟输入设备，模拟输出设备，定位设备，温度传感器输入，通信设备，高速计数器，脉冲输出设备等。
3、集成智能可控整流模块MJYS-QKZL-30
MJYS-QKZL-30是集成智能可控硅三相整流模块，安装在微机监控屏内。
MJYS-QKZL-30模块将控制电路与可控硅主电路集成于一体，具备强大的电力调控功能。
模块输出对称性高，无直流分量。
模块具有过热、过流、缺相保护功能。
输入电压：
三相AC30～400V。
每相最大输入电流：
AC25A。
输入控制信号：
DC0～10V。
最大输出电流：
DC30A。
三、简单原理
调速器系统框图如图1：
图1调速器系统框图
1、微机调节器的调节特性
◆转速偏差环节：
1）被控机组转速，经测速电机，由传感器调理后，送A/D转换得到与机组转速成比例的数字信号；
2）与机组转速成比例关系的转速给定数字信号，由外界信息送PLC处理后产生；
3）根据不同工况求取频率偏差（考虑转速死区）。
◆PID调节特性
1）条件：
调差系数bp=0；
机组转速阶跃变化△nJ,相对值
例如，取△nJ=2HZ，则；
2）PID特性，见图2
ΔtI
ΔYI
ΔtI
YP
YD
Y
t
图2PID特性
记录PID特性时，微机调节器输出换算成相对值y：
0～100%。
◆微机调节器的静特性
1）调速器（调节器）维持控制量不变的条件是积分项输入量△=0。
2）调速器（调节器）的静特性，见图3。
YG
100%
50%
0
49.0
51.0
50.0
nG
图3调速器静特性
（1）fG=50HZ，YG=50%，bp=4%，见图3；
（2）fG=50HZ，YG=25%，bp=4%，见图4；
（3）fG=50HZ，YG=50%，bp=4%，死区=0.2HZ，见图5
nG
YG
100%
025%
48.5
50.5
50.0
图4调速器静特性
nG
Y
100%
050%
50.7
50.2
49.8
48.
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