1、WZTS1型可編程微機調速器說明書目 錄A 總體概論一、概述.4二、主要功能4三、主要參數和技術性能.5四、主要特點6B 電氣部分一、概述.6 1 整機的主要性能62 電氣部分主要技術性能7 3 結構形式7 4 調速器電氣部分主要特點7二、電氣部分硬件構成.8 1 電氣部分系統配置.8 2 PLC主機模塊CPU 224XP CN9 3觸摸式字符型操作終端E-view MD204L9 4集成智能可控整流模塊MJYS-QKZL-309三、簡單原理.10 1 調速器的調節特性11 2 開機特性12 3 停機特性.13四、人機界面(智能顯示單元).14 1 觸摸式字符型顯示操作終端142 指示燈顯示1

2、63 開關按鈕操作.16五、運行操作17 1 微機調速器的運行狀態.17 2 電氣部分操作介紹18六、電氣部分維護及故障處理18 1 一般維護18 2 故障類型與處理.19C相關圖紙1、直流電動機控制回路接線2、WZTS1型調速器屏后接線及端子圖3、WZTS1型調速器機箱內部接線圖A 總體概論一、概述：WZTS1型微機調速器是適用于高校模擬實驗電廠發電機組數字監控平臺的配套裝置。主要部件均采用知名廠家產品，技術成熟、可靠。調速器具有較為完備的功能，技術先進，抗干擾能力強，可靠性較高，完全滿足高校模擬實驗電廠發電機組對調速器的各項技術要求。此外，該微機調速器采用高性能可編程控制器德國西門子公司的

3、S7-200系列PLC作為硬件主體，平均無故障時間MTBF50000小時，裝置可靠性高；以觸摸式字符型帶背光源操作終端作為人機界面，現場操作簡便；采用先進的集成靜止變流模塊，實現了微機調速器的全數字式控制；具有485總線接口，可實現遠方監控功能。二、主要功能1、自動調節與控制功能：u 轉速調節：在同步發電機空載運行時，可實現機組轉速的調整，與自動準同期裝置配合，能實現快速并網。u 功率調節：在發電機并列運行時，可實現功率的調節；接入電動機電樞電流的反饋信號，能根據負荷給定值，調整發電機的出力；在孤立電網負載運行時，可實現機組功率的有差調節。2、手動控制功能：本調速器設有兩種手動控制方式，即現地

4、手動控制和遠方手動控制。1）現地手動控制：模擬監控柜中設有手動調速按鈕，當調速器上電運行后，即可通過手動調速按鈕控制電機。2）遠方手動控制：遠方控制命令由通信總線送至調速器內的PLC，可進行遠方控制。（注，只能進行機組有功的遠方調控。）3、安全保護功能：u 緊急停機：當機組過速或出現嚴重的電氣和機械故障，必須緊急停機時，可直接按裝置面板上的“啟動/停止”按鈕，便能實現緊急停機。u 電機過流保護：調速器自動對電動機電樞電流進行監測，當其達到保護整定值時，調速器內置過流保護繼電器動作，跳開電動機電源。4、在線診斷功能：本調速器自動運行時能在線診斷如下故障：l 裝置信號檢測環節故障l 電動機整流功率

5、單元故障l 電動機過流保護動作三、主要參數和技術性能1、主要參數u 空載和負載時調整參數：比例系數K：積分系數K：微分系數K：調差系數bp：u 電源：AC 22015%功耗500W2、技術性能本調速器主要性能指標如下：轉速死區0.04甩1025負荷時，不動時間0.2秒機組自動空載頻率擺動值0.15%機組帶穩定負荷運行時，頻率擺動值0.5%四、主要特點1、調速器主要元部件采用知名廠家產品，技術成熟，可靠性高。2、采用了可編程控制器作為硬件主體，平均無故障時間MTBF50000小時，裝置可靠性高。3、采用先進的集成靜止變流模塊，實現了微機調速器的全數字式控制。4、采用字符型帶背光源觸摸屏作為調速器

6、與運行人員的現地人機接口，具有顯示信息量豐富、清晰、操作方便等優點。5、調速器具有轉速調節、功率調節、開環控制和閉環控制方式，能適應不同運行工況的要求，操作靈活，運行可靠。6、具有485通訊接口，便于實現遠方計算機控制。B 電氣部分一、概述WZTS1型可編程調速器是采用高性能可編程控制器德國西門子公司的S7-200系列PLC作為硬件主體，以觸摸式字符型操作終端為人機界面，與先進的集成靜止變流模塊配合，實現發電機組的的轉速調節與出力控制。1、整機主要技術性能技術指標：轉速死區：0.04%空載頻率擺動：0.15% 甩25%額定負荷，不動時間：0.2秒 調節參數：(1) 調差系數bp：通過觸摸式操作

7、終端修改，可調范圍為02%。(2) 控制模式：開環控制或閉環控制，可通過觸摸式操作終端修改。(3) 過流保護：投入或退出，可通過觸摸式操作終端修改。(4) 轉速顯示：可通過觸摸式操作終端校正。(5) 電流顯示：可通過觸摸式操作終端校正。(6) 有功顯示：可通過觸摸式操作終端校正。 頻率（轉速）死區：0.1Hz功率，開度死區：2%供電電源交流電源：220V10%，50Hz0.2%2、電氣部分主要技術性能 轉速（頻率）測量：(1) 機組轉速信號取自測速電機信號電壓正常工作范圍：DC（0.2140）V正常測速范圍：（2165）r/min測速精度：5 r/min(2) 電動機電樞電流信號：取自電動機電

8、樞分流器信號電壓正常工作范圍：DC（275）mV測量精度：0.2A微機調節器與第二次回路的聯系電動機電源斷路器孤立接點發電機并列繼電器孤立接點轉速增加孤立接點轉速減少孤立接點3、結構形式WZTS1型調速器采用獨立臥式機箱，嵌裝在微機監控柜內。4、調速器電氣部分主要特點1）采用可編程控制器作為硬件主體，平均無故障時間MTBF50000小時，裝置可靠性高；2）具有轉速、功率、開環和閉環的組合調節模式，適應實驗中各種運行控制要求；3）轉速、電流的測量由PLC實現，外圍電路簡單，抗干擾能力強，可靠性高；4）采用帶背光源的字符型觸摸屏作為現地人機接口，具有顯示清晰、直觀、操作方便等優點；5）采用集成靜止

9、可控整流模塊作為功率單元，實現快速、可靠的全數字控制；6）轉速調節和功率調節可采用閉環或開環控制模式，閉環控制采用PID調節規律；7）電氣輔件（開關電源、繼電器、按鈕、信號燈）均采用優質器件，可靠性高；8）具有與上位機的通信接口（RS485）。二、電氣部分硬件構成1、電氣部分系統配置1）可編程控制器系統：采用德國西門子公司S7-200系列PLCPLC主機模塊：CPU 224XP CN（14點輸入，10點輸出，2路模入，1路模出）2）開關電源 DC +24V 1路 DC +12V 1路 DC -12V 1路 DC +5V 1路3）集成智能可控整流模塊：MJYS-QKZL-304）觸摸屏E-vie

10、wMD204L2、PLC主機模塊CPU 224XP CNCPU 224XP CN是由電源、CPU、存儲器、數字量輸入/輸出、模擬量輸入/輸出、485串行口等器件組成的單元型可編程控制器，由交流220V電源供電，模塊還提供內裝DC24V電源作為輸入傳感器的輔助電源。其主要特點如下：*在編程端子罩內裝有RUN/STOP開關，可以運行或停止運行用戶程序。*內裝標準型10k帶有備用電源的RAM存儲器。*內含計時功能，也可以進行時間控制。*具有豐富的輸入/輸出擴展設備，輸入類型為DC輸入（24V）；輸出類型為繼電器輸出型。*具有豐富的特殊擴展設備，如：模擬輸入設備，模擬輸出設備，定位設備，溫度傳感器輸入

11、，通信設備，高速計數器，脈沖輸出設備等。3、集成智能可控整流模塊MJYS-QKZL-30MJYS-QKZL-30是集成智能可控硅三相整流模塊，安裝在微機監控屏內。MJYS-QKZL-30模塊將控制電路與可控硅主電路集成于一體，具備強大的電力調控功能。模塊輸出對稱性高，無直流分量。模塊具有過熱、過流、缺相保護功能。輸入電壓：三相AC 30400V。每相最大輸入電流：AC 25A。輸入控制信號：DC 010V。最大輸出電流：DC 30A。三、簡單原理調速器系統框圖如圖1：圖1 調速器系統框圖1、微機調節器的調節特性轉速偏差環節：1）被控機組轉速，經測速電機，由傳感器調理后，送A/D轉換得到與機組轉

12、速成比例的數字信號；2）與機組轉速成比例關系的轉速給定數字信號，由外界信息送PLC處理后產生；3）根據不同工況求取頻率偏差（考慮轉速死區）。PID調節特性1）條件：調差系數bp=0；機組轉速階躍變化nJ,相對值例如，取nJ=2HZ，則；2）PID特性，見圖2tIYItIYPYDYt圖2 PID特性記錄PID特性時，微機調節器輸出換算成相對值y：0100%。微機調節器的靜特性1）調速器（調節器）維持控制量不變的條件是積分項輸入量=0。2）調速器（調節器）的靜特性，見圖3。YG100%50%049.051.050.0nG圖3調速器靜特性(1)fG=50HZ，YG=50%，bp=4%，見圖3；(2)

13、fG=50HZ，YG=25%，bp=4%，見圖4；(3)fG=50HZ，YG=50%，bp=4%，死區=0.2HZ，見圖5nGYG100%0 25%48.550.550.0圖4調速器靜特性nGY100%0 50%50.750.249.848.5圖5調速器靜特性2、開機特性1）基本開機特性，見圖6圖6開機特性dcbYt aYKJ2YKJ1(1) 在停機等待狀態時，接到開機令后，調速器即自動將電機開啟至第一開機開度yKJ1（圖中b點）。(2) 機組頻率45HZ，調速器即將轉速調至第二開機開度yKJ2（圖中d點）并投入PID，轉入空載工況。一般情況下，若記空載開度為y0，則應選擇yKJ2=y0+(3

14、5)%。3、停機特性Yt50%停機特性見圖7：圖7停機特性(1) 接到停機令后，調速器即自動以第一停機速度降低電動機轉速。(2) 當轉速調至50%開度時，再以第二停機速度將轉速關停，同時轉入“停機等待”(TJDD)狀態。4、指示燈顯示在調速器面板上有三個指示燈，分別指示：交流電源（綠燈）、運行狀態（黃燈）、調速器故障告警（紅燈）。5、開關按鈕操作調速器面板上有兩個帶燈按鈕，分別為：手/自動切換按鈕（綠燈），通過它可以選擇電機調速方式處于電位器手動調節狀態還是微機調速器自動調節狀態，按下該按鈕，則處于微機調速器自動調節狀態，按鈕綠色指示燈亮。啟動/停機切換按鈕（黃燈），通過它可以選擇調速器處于停

15、機狀態還是運行狀態，按下該按鈕，則微機調速器啟動運行，按鈕黃色指示燈亮。五、運行操作1、微機調速器的運行狀態1）調速器的運行狀態：運行狀態如下：(1) 停機等待TJDD(2) 開機KJ(3) 空載KZ(4) 負載FZ(5) 甩負荷SFH(6) 停機TJ(7) 調相TX2）調速器運行狀態的轉換見圖13圖13調速器運行狀態轉換圖3）能夠長期駐留的運行狀態(1) 停機等待TJDD(2) 開機KJ(3) 空載KZ(4) 負載FZ2、電氣部分操作介紹1）上電開機合上交流電源開關，上電后，如果“手/自動”按鈕按下且“啟動/停機”按鈕按下，則調速器自動開機，轉速穩定后進入空載狀態，調速器進入功率調節模式。如果機頻45HZ，并網開關合，則調速器進入負載狀態，調速器進入功率調節模式。2）并網調速器與自動準同期裝置配合