汽轮机505电调中文手册-1

1、505/505E,CPC用户手册第一章 总则 505/505E是以微处理器为基础的调速器，适用于单执行机构或双执行机构的汽轮机控制，505适用于我公司生产的冷凝式汽轮机、背压式汽轮机，505E适用于我公司生产的抽汽式汽轮机、补汽式汽轮机、抽汽背压式汽轮机。 505/505E调速器具有二种正常操作方式：编程方式和运行方式。编程方式针对汽轮机具体使用场合选择调速器组态所需的各选项，组态完毕后，运行方式用于汽轮机从启动直至停机的操作。此外，还能利用服务方式进行在线调整。1.1 505/505E的输入 505/505E调速器有二个转速输入，转速传感器可以选择磁电式传感器（缺省设置），也可以选择有源探头

2、（需跳线）。还有6个可编程模拟量输入。 16个开关量输入，其中4个指定用于停机、复位、升转速给定值和降转速给定值，如果调速器用于驱动发电机的场合，另外有二个开关量输入必须指定用于发电机断路器和电网断路器，其余10个开关量输入都是可组态的；如果调速器不是用于驱动发电机的场合，那么就有12个开关量输入是可组态的。 调速器面板上有4个功能键，F1和F2分别指定用于报警和超速。F3和F4经组态能投入或退出调速器的各种不同功能。1.2 505/505E的输出 505/505E调速器有二个带线性化曲线的执行机构输出，8个C型继电器开关量输出，其中6个是可组态的，另二个指定用作停机和报警指示。1.3 通讯接

3、口 2个Modbus通讯口用作调速器的通讯接口。采用ASC或RTU传输协议，通讯可采用RS232,RS-422或RS-485。 第 1 页 一个计算机接口用于程序设置的存储。第二章 安装步骤 图2-1所示为标准505/505E调速器的外形和安装型式，调速器装在一个嵌装式壳体中。这种壳体设计成安装于控制室的屏上或柜子中，其本身无法实现墙挂式安装。当调速器被正确安装于控制柜中时，其面板后边所附的垫片就将调速器面板密封在柜子上。所有的现场接线都通过调速器后面的可拆卸端子块与调速器连接。第 2 页2.1 电气连接 505/505E调速器的所有输入和输出都通过调速器底部的“笼式夹头”端子块连接。由于电磁

4、干扰的原因，建议小电流接线（端子52到121）与大电流接线（端子52到121）分开布线。 端子块为无螺钉笼式夹头型端子块，使用标准3mm平头螺丝刀或随机提供的揿杆来开启弹簧夹头。端子块能连接0.08-2.5mm的导线，固定安装的电源接线剥去包皮的裸线长度应为5-6mm，插入式I/O端子的裸线长度应为8-9mm。 2.2 电源 从调速器背面所贴标签或调速器的零件号来区分每台调速器所要求的输入电源额定值。粘贴标签上所列额定值旁边打孔的，是这台调速器的正确电源额定值。 调速器内部采用熔断器来保护它的输入电路，505/505E调速器不同电源的额定值以及熔断器的规格为： 18-32Vdc (6.25A内

5、置熔断器,77VA最大) 88-132Vac 47-63Hz或90-150Vdc (2.5A内置熔断器,143VA最大) 180-264Vac 47-63Hz (1.5A内置熔断器,180VA最大) 505/505E调速器要求电源具有一定的输出电压和电源的能力，这个电源的VA数应大于或等于调速器所要求的VA数。2.3 屏蔽与接地 在接线端子块上，每个转速传感器输入，执行机构输出，模拟输入，模拟输出和通信口都分别有一个独立的屏蔽接线端。所有这些输入都应该采用双股第 4 页绞合屏蔽线，屏蔽端除了接在调速器的端子块上外，应在所有的中间端子块上接地。没有屏蔽的外露导线长度应限制在1以内。开关量输出，开

6、关量输入和电源接线通常是不要求屏蔽的，但如果需要也可以屏蔽。2.4 Ai、 Ao、 Di 、Do点的接线 我公司提供的电气原理图列出了要求接线的所有Ai、 Ao、 Di 、Do点的端子号。接线前应根据传感器的类型来确定是否需要跳线，有关内容详见随机手册。安装前要确认调速器的继电器触点是否满足所接回路的功率要求。如果所接回路要求继电器触点具有较大的功率，那么就要采用中间继电器。若要求采用中间继电器，建议使用具有感应反冲保护的中间继电器。2.5 Modbus接线 505/505E调速器能通过RS232,RS422和RS485采用ASC或RTU传输协议与两台设备进行通信。通信接口引出至端子块以方便接

7、线。各种通信方式应在不同的端子上接线。 三种通信接口都是与大地完全隔离的。RS422和RS485的技术规范中规定，如果装置之间没有其它的接地通路就需要接地线。隔离接口的最好方法是在与回路接地连在一起的接地电缆中包含一路单独接线。至少在一处将屏蔽接地。 三种通信方式的接线随机手册有详细的图解和说明。 第 5 页第三章 调速器面板介绍 505/505E调速器的操作屏由调速器面板上的键盘和LED（发光二极管）显示器组成。LED显示器具有二行，每行显示24个字符，用于以英文显示运行参数和故障查寻参赛。此外，还有30个键，提供了505/505E调速器面板上的全部控制操作。汽轮机的控制操作不需要附加的控制

8、屏，每个汽轮机控制功能都能通过调速器面板执行。 面板上各个键的功能如下：SCROLL: 键盘中央的大菱形键，在其四个角上带有箭头。 ， （左右翻动）使编程或运行方式下的功能块显示左移或右移。 ，（上下翻动）使编程或运行方式下的功能块显示上下移动。 SELECT: 选择键 用于显示器上行或下行变量的选择控制。符号用于指出哪一行（变 量）能通过调整键来进行调整。只有当上、下行都为可调整变量（动 态、阀门标定方式）时，SELECT键和符号才起作用。当显示器只 第 6 页 显示一个变量时，SELECT键和符号的位置将不起作用。ADJ: 调整键 在运行方式中，“”增大可调参数，“”减小可调参数。PRGM

9、: 编程键 当调速器处于停机状态时，用该键选择编程方式。在运行方式中，该 键用于选择程序监视方式。在程序监视方式中，能浏览所编制的程序 但不能改变。RUN: 运行键 从（CONTROLLING PARAMETR /PUSH RUN or PRGM）状态触发汽轮 机运行即启动指令。STOP: 停机键 一旦给予确认，触发汽轮机控制停机（运行方式），能够通过服务方式 设定值（在“键选择”下）来取消“STOP” 指令。RESET: 复位键 对运行方式的报警和停机作复位/清除。在停机后按该键还使调速器返 回到（CONTROLLING PARAMETR /PUSH RUN or PRGM）状态。ALARM

10、(F1): 报警键 当键的LED指示灯发亮时显示任何报警原因（最后/最新报警）。按下 翻箭头（菱形键）显示另外的报警。OVERSPEED TEST ENABLE(F2) 超速试验投入键 允许转速基准高于最高控制转速给定值以进行电子或机械超速跳闸试 验。 第 7 页F3(功能键)： 可编程功能键，用于可编程控制功能的投入或退出。F4(功能键)： 可编程功能键，用于可编程控制功能的投入或退出。0/NO: 输入0/NO或退出。1/YES: 输入1/YES或投入。2/ACTR（执行机构）： 输入2或显示执行机构位置（运行方式）。3/CONT(控制参数)： 输入3或显示控制参数（运行方式），按“下翻箭头

11、”键显示调速器的 最后一次跳闸原因，达到的最高转速和就地/远程状态（如果使用的 话）。4/CAS(串级)： 输入4或显示串级控制信息（运行方式）。5/RMT(远程)： 输入5或显示远程转速给定值控制信息（运行方式）。6/LMTR(阀位限制器)： 输入6或显示阀位限制器信息。7/SPEED： 输入7或显示转速控制信息（运行方式）。 第 8 页8/AUX(辅助)： 输入8或显示辅助控制信息（运行方式）。9/KW（负荷）： 输入9或显示KW/负荷或第一级压力信息（运行方式）。CLEAR：清除键 清除编程状态和运行状态下的输入值和使调速器退出现有方式。ENTER：回车键 在编程方式下输入一个新值，在运

12、行方式下允许输入具体的给定值。DYNAMICS(+/_): 动态参数键 在运行方式下访问控制执行机构位置的参数动态设定值。能够通过服 务方式设定值（在“键选择”下）来禁止动态调整。该键还可改变所 输入值的符号。./（EXT/ADM）: 抽汽/补汽 给键盘输入的数值加上小数点或显示抽汽补汽信息（运行方式）。 *请注意EXT/ADM功能键只在505E上才使用。EMERGENCY SHUTDOWN BUTTON: 紧急停机按纽 壳体面板上的大红色八角按纽。这是调速器的紧急停机按纽。 第 9 页第四章 启机 在汽轮机第一次运行前或可能影响执行机构或阀门维修后应按下述步骤进行阀门的标定以确保调速器的标定

13、与汽轮机调节阀一致。步骤如下：1. 在标定过程中，紧急停机触点输入必须闭合或跨接。2. 执行系统RESET指令。（按“RESET”键）3. 按调速器面板上的“Emergency Shutdown(紧急停机)”按纽。4. 按“ACT”键，然后按下翻键直到出现“Stroke Actuatou dsbled ,Steam Must be off”(确认主汽门已经切断了汽轮机的汽源)5. 按“YES”键（屏幕显示“Stroke to Min-Enabled, Mincurr Adjust *20.000”）6. 按“YES”键进入该方式或下翻箭头键转入所需的方式。6.a Stroke to Min-E

14、nabld, Min Curr Adjust *xxx.xx按YES键迫使执行机 构输出至下限值。按上升或下降键来改变0%执行机构行程时的电流值。6.b Stroke to Max-Enabld, Max Curr Adjust *xxx.xx按YES键迫使执行 机构输出至上限值。按上升或下降键来改变100%执行机构行程时的 电流值。 6.c Manually Adjust - Enabld, Stroke Valve xxx.xx在该屏幕显示下按上 升、下降键将以5% /秒的速率在0-100%之间改变阀门的输出电流。7. 当标定结束时，505/505E所显示的0-100%阀门位置必须等于0-

15、100%的 实际阀门行程。8.按二次CLEAR键来保存更改值并退出标定方式。第 10 页 505/505E有三种可供选择的汽轮机启动方式：手动、半自动或自动。三种启动方式的操作介绍如下：4.1 手动启动方式 当组态了手动启动方式时，采用下列启动操作程序：1. 确认汽轮机已进入准启动阶段。（启动前的准备参考“安装使用说明书”）2. 发一复位（RESET）指令(使所有报警和停机状态复位)。3. 关闭电动隔离门及其旁通阀门，然后全开主汽门。4. 发出运行（RUN）指令。 这时，调速器将以“阀位限制器速率（Valve Limiter RATE）”开启调节阀至其最大位置。 转速给定值以“至最低转速速率（

16、Rate To Min Rate）”从零变化至最低控制转速。5. 以可控速率开启主汽门前旁通阀门。 当汽轮机转速升高至最低控制转速时，调速器的转速PID通过控制调节 阀的开度来控制汽轮机的转速。6. 将电动隔离门开启至100%开度。 转速维持在最低控制转速下直到操作人员进行操作，如果组态了“顺序 自动启动” 则就由顺序自动启动程序开始控制。 4.2 半自动启动方式 当组态了半自动启动方式时，采用下列启动操作程序：1. 确认汽轮机已进入准启动阶段。（启动前的准备参考“安装使用说明书”）2. 发一复位（RESET）指令(使所有报警和停机状态复位)。 第 11 页3. 打开主汽门（确认汽轮机没有加速

17、）。4. 发“RUN” 指令。 此时，转速给定值以“至最低转速速率（Rate To Min Rate）”从零变化至最低控制转速给定值。5.以控制的速率提升调速器的阀位限制器。 当汽轮机转速升高至最低控制转速时，调速器的转速PID通过控制调节 阀的开度来控制汽轮机的转速。6.将阀位限制器提升至100%开度。 转速维持在最低控制转速下直到操作人员进行操作，如果组态了“顺序 自动启动” 则就由顺序自动启动程序开始控制。 4.3 自动启动方式 当组态了自动启动方式时，采用下列启动操作程序：1.确认汽轮机已进入准启动阶段。（启动前的准备参考“安装使用说明书”）2.发一复位（RESET）指令(使所有报警和

18、停机状态复位)。3. 打开主汽门（确认汽轮机没有加速）。5. 发“RUN” 指令。 调速器将以“阀位限制器速率”开启调节阀至最大位置。 转速给定值以“至最低转速速率”升高至最低控制转速。 当汽轮机转速升高且与转速给定值一致时，调速器的转速PID通过控制调节阀的开度来控制汽轮机转速。 转速维持在最低控制转速下直到操作人员进行操作，如果组态了“顺序 自动启动” 则就由顺序自动启动程序开始控制。 第 12 页4.4 顺序自动启动 该功能不同于“自动启动方式（AUTOMATIC START MODE）”。顺序自动启动能够与三种启动方式中的任意一种一起使用。 采用这一功能，发出“RUN” 指令后顺序自动

19、启动程序就将转速给定值升至低暖机转速设定值，并在该设定值下保持一段时间。再将转速给定值升至高暖机转速设定值，同样在该设定值下保持一段时间。然后将转速给定值升至额定转速设定值。热态启动和冷态启动的所有升速率和保持时间都是可编程的。利用跳闸后的停机时间计时器来确定热态启动和冷态启动的不同控制。当执行停机指令且汽轮机转速降至低于暖机转速设定值时开始计时。（见图4-1）图4-1 第 13 页采用顺序自动启动程序，如果在发出“RUN”指令时，系统的停机时间处于所设定的“热态启动”和“冷态启动”时间之间，调速器将在热态启动和冷态启动参数之间进行内插计算以确定启动升速率和保持时间。 随时都能从键盘，触点输入

20、或通过Modbus暂停执行顺序自动启动程序。可以通过暂停指令，转速给定值提升或降低指令来暂停执行顺序自动启动程序，也可以从键盘或Modbus通信直接输入转速给定值来暂停执行顺序自动启动程序。三个指令源中任意一个最后发出的指令将决定了程序的运行方式。不过，停机状态将使该功能退出执行，只有在执行启动后才能要求重新投入该功能。4.5 转速PID运行方式 转速PID根据组态和系统条件，按下列方式之一进行运行：1. 转速控制2. 频率控制3. 机组负荷控制 当组态为非发电机运用时，转速PID始终以转速控制方式运行。而当组态为发电机运用时，发电机和电网断路器的状态决定了转速PID的运行方式。4.5.1 转

21、速控制 发电机断路器触点断开时，转速PID以转速控制方式运行，转速PID将汽轮机控制在恒定的转速或频率下而与其实际负荷无关。4.5.2 频率控制 发电机断路器触点闭合而电网断路器触点断开时，转速PID以频率控制方式运行，机组将运行于恒定转速或频率下而与其实际负荷无关，当断路器的状态使转速PID切换到频率控制时，转速给定值立即跃阶变化第 14 页至选择频率控制前最后一次检测到的转速。如果最后一次检测到的转速不同于“额定转速给定值”， 转速给定值将以1转/秒的缺省速率变化至“额定转速给定值”。4.5.3 机组负荷控制 当发电机和电网的断路器都闭合时，转速PID以机组负荷控制方式运行。在电网中并列运

22、行时，给定值高于额定转速就能使负荷从0增加到100%。机组的负荷被转换成额定转速的百分比。 不等率% X 发电机负荷 X 额定转速=给定值变化 例如： 5% X 100% X 3000 = 150rpm这说明：当机组在电网中并列运行时，转速给定值能从3000rpm调整至3150 rpm使机组负荷从零增加到100%。4.6 超速试验 当机组无论按哪种方式启动，并按事先组态好的顺序自动启动程序稳定在额定转速时，就可以进行汽轮机的超速试验。超速试验的步骤如下：1. 将转速给定值提升至调速器上限转速设定值。2. 为了记录本次超速试验时所达到的最高转速值，必要的话，请清除掉“Highest Speed

23、Reached”值。清除时按OSPD键，下翻至显示屏2，按YES键。注意：该值也能在控制（CONT）键下清除或读出。3. 试验时同时按OSPD键和Ajdust Up键提升转速给定值。转速给定值升高至高于调速器上限转速设定值时，OSPD键中的投入超速试验LED将亮起。如果此时释放OSPD键，转速给定值将返回到调速器上限转速设定值。4. 一旦汽轮机转速达到调速器的内部OVERSPEED TRIP LEVEL设定值，OSPD的LED就闪烁且屏幕闪烁显示“SpeedTrip”信息。 第 15 页5. 如果在超速试验LED闪烁时释放OSPD键，机组将因超速而跳闸。6. 如果进行机械超速试验，则不要释放O

24、SPD键且继续调整转速给定值就能使其达到超速试验极限值，超速试验LED将以较快的频率闪烁，表示已达到最大转速给定值，机组应已由外部跳闸装置跳闸。4.7 机组带电负荷 505/505E接收到发电机断路器触点和电网断路器触点 闭合信号后即可带电负荷。此时，调整转速设定点值，如果转速不等 率设置为5%，那么，当转速设定点值从3000 Rpm上升至3150Rpm时， 机组就能从0 带满100%电负荷。加负荷控制见安装使用说明书加 负荷曲线。4.8机组投抽汽，带热负荷（如果使用505E调速器） 投入抽汽的条件是：（1）抽汽信号没有失效。 （2）机组带上25%额定电负荷。 （3）发电机断路器触点闭合。（如

25、果组态） （4）电网断路器触点闭合。 （如果组态） 可以采用手动和自动两种方式投入/切除抽汽控制。手动投入抽汽控制时，慢慢降低低压阀位限制器，直到低压阀位限制器到它的最小开度位置，抽汽PID开始工作，此时抽汽控制就投上了。手动切除抽汽控制时，慢慢升高低压阀位限制器，直到低压阀位限制器到它的最大开度位置，抽汽PID停止工作，此时抽汽控制就切除了。当505E收到一个投入/切除指令时，505E能自动降低/升高低压阀位限制器开度位置，来投入/切除抽汽控制。第 16 页4.9 停机 可以通过“CONT”键控制机组自动停机。也能采用手动方式，按一定的速率降负荷，负荷减到零，得到“解列”信号后，打闸关闭主汽

26、门和调节汽阀。第五章 动态参数的调整 可在编程方式中对动态控制参数进行设定，在运行方式中进行调整，按DYN键调出动态控制参数的动态调整。通过它们各自的键来调出比例和积分增益的动态调整。 介绍一种简便的调整办法，能使PID增益调整至接近最佳值。1. 增加微分率（DR）至100（这是缺省设定值）。2. 增加比例增益直至系统刚开始晃动。3. 记录系统增益（G）和晃动周期（T）。4. 按下列说明调整动态参数： 对于PID控制，设定比例增益=0.60*G, 积分增益=20/T,DR=5 对于PI控制, 设定比例增益=0.45*G, 积分增益=12/T,DR=100 这种调整办法将使增益设定值接近最佳，然

27、后再从这一点对它们作微调。第 17 页第六章 WOODWARD CPC 电-液转换器 CPC(Current to Pressure Converter)是一个电流压力转换器，设计用于进汽阀定位或相关伺服系统的控制。CPC接收4-20mA的设定输入，对外提供一个压力正比于输入电流的流量输出。 CPC由以下部件组成：罩壳、液压阀、执行器、印刷电路板、压力传感器。它的外型及内视图如下：第 18 页6.1外形尺寸 高X宽X深 约220X170X170mm 重量 约10kg(无油时) 安装 液压油路接口面上4个M10的螺纹孔，孔深20-24mm。6.2环境指标 工作温度范围 -2085oC 湿度 相对

28、95% 油温 连续工作60oC，最高80oC（23天） 最大表面温度 85oC6.3电气性能 电源 18-32Vdc(正常24 Vdc)，使用线径至少1.5mm2 功耗 稳态8W,最大48W，峰值120W（小于3秒 电流输入信号 4-20mA，250欧姆输入电阻 模拟输出信号 4-20mA，最大外部负载电阻：300欧姆 开关量输出信号 继电器触点的工作方式采用跳线选择：NO或NC,寿 命：100，000次。 触点额定参数：1.0A/30Vdc,最大33Vdc;0.75A感性28Vdc,0.2H6.4安装 6.4.1安装位置 CPC的安装位置应考虑如下因素： 提供足够的通风条件，避免接近热源或导热体 应使CPC尽