505調(diào)速器操作規(guī)程

1、汽輪機的505數(shù)字式調(diào)速器一、概述WOODWARD 505 是美國WOODWARD 公司專門為控制汽輪機研制生產(chǎn)的以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。其特點是控制精度高、穩(wěn)定性好、操作簡便?？筛鶕?jù)每一臺汽輪機的特性、參數(shù)，以及應用場合，對505進行組態(tài)。其組態(tài)直接在WOODWARD 505面板上進行。二、 技術(shù)參數(shù)2.1外形尺寸：505的所有部件包容在一個NEMA4型鋼制機殼中。正面是LED顯示屏和彈性按鍵，后面下方是端子排。2.2 面板介紹505調(diào)速器的操作屏由調(diào)速器面板上的鍵盤和LED（發(fā)光二極管）顯示器組成。LED顯示器具有二行，每行顯示24個字符，用于以英文顯示運行參數(shù)和故障查尋參數(shù)。

2、此外，還有30個鍵，提供505調(diào)速器面板上的全部控制操作。汽輪機的控制操作不需要附加的控制屏，每個汽輪機控制功能都能通過505調(diào)速器的面板執(zhí)行。30個按鍵的功能介紹如下：SCROLL：鍵盤中央的大菱形鍵，在其四個角上帶有箭頭。t u（左右翻動）使編程或運行方式下的功能塊左移或右移。（上下翻動）使編程或運行方式下的功能塊顯示上下移動。SELECT（選擇鍵）：選擇鍵用于505顯示器上行或下行變量的選擇控制。符號用于指出哪一行（變量）能通過調(diào)整鍵來進行調(diào)整。只有當上、下行都為可調(diào)整變量（動態(tài)，閥門標定方式）時，SELECT鍵和符號才起作用。當顯示器只顯示一個變量時，SELECT鍵和符號的位置將不起作

3、用。ADJ（調(diào)整）：在運行方式中，“”增大可調(diào)參數(shù)，“”減小可調(diào)參數(shù)。PRGM（編程）：當調(diào)速器處于停機狀態(tài)時，用該鍵選擇編程方式。在運行方式中，該鍵用于選擇程序監(jiān)視方式。在程序監(jiān)視方式中，能瀏覽所編制的程序但不能改變。RUN（運行）：從（CONTROLLING PAPAMETR/PUSH RUN or PRGM）狀態(tài)觸發(fā)汽輪機運行即起動指令。STOP（停機）：一旦給以確認，觸發(fā)汽輪機控制停機（運行方式）。能通過服務(wù)方式設(shè)定值（在“鍵選擇”下）來取消“STOP”指令。RESET（復位）：對運行方式的報警和停機作復位、清除。在停機后按改建還能使調(diào)速器返回到（CONTROLLING PAPAMET

4、R/PUSH RUN or PRGM）狀態(tài)。0 / NO（取消）：輸入0 / NO 或退出。1 / YES（確認）：輸入1 / YES或投入。2 / ACTR（執(zhí)行機構(gòu)）：輸入2或顯示執(zhí)行機構(gòu)位置（運行方式）。3 / CONT（控制參數(shù)）：輸入3或顯示控制參數(shù)（運行方式）：按“下翻箭頭）鍵顯示調(diào)速器的最后一次跳閘原因、達到的最高轉(zhuǎn)速和就地/遠程狀態(tài)（如果使用的話）。4 / CAS（串級）：輸入4或顯示串級控制信息（運行方式）。5 / RMT（遠程）：輸入5或顯示遠程轉(zhuǎn)速給定值控制信息（運行方式）。6 / LMTR（閥位限制器）：輸入6或顯示閥位限制器信息。7 / SPEED（轉(zhuǎn)速）：輸入7或顯

5、示轉(zhuǎn)速控制信息（運行方式）。8 / AUX（輔助）：輸入8或顯示輔助控制信息（運行方式）。9 / KW（負荷）：輸入9或顯示KW / 負荷或第一級壓力信息（運行方式）。CLEAR（清除）：清除編程狀態(tài)和運行狀態(tài)下的輸入值和使調(diào)速器退出現(xiàn)有方式。ENTER（輸入）：在編程方式下輸入一個新值，在運行方式下允許輸入具體的給定值。DYNAMICS（ / ）:在運行方式下訪問控制執(zhí)行機構(gòu)位置的參數(shù)動態(tài)設(shè)定值。能夠通過服務(wù)方式設(shè)定值（在“鍵選項”下）來禁止動態(tài)調(diào)整。該鍵還可改變所輸入值的符號。（小數(shù)點鍵）：給鍵盤輸入的數(shù)值加上小數(shù)點。ALARM（F1）（報警）：當鍵的LED指示燈發(fā)亮時顯示任何報警原因（最

6、后 / 最新報警）。按下翻箭頭（菱形鍵）顯示另外的報警。OVERSPEED TEST ENABLE （F2）（超速試驗）：允許轉(zhuǎn)速基準高于最高控制轉(zhuǎn)速給定值以進行電子或機械超速跳閘試驗。F3（功能鍵）：可編程功能鍵，用于可編程控制功能的投入或退出。F4（功能鍵）：可編程功能鍵，用于可編程控制功能的投入或退出。EMERGENCY SHUTDOWN BUTTON（緊急停機） ：殼體面板上的大紅色八角按鈕。這是調(diào)速器的緊急停機按鈕。2.3端子排 端子排在505后蓋下方,可以接線后再把端子排插入原位,比較方便。505的所有輸入/輸出均通過端子排。端子排接線見下圖。2.4輸入/輸出1) 電源：24VDC

7、或220VAC，配保險絲6.25A或1.5A。2) 2個轉(zhuǎn)速信號輸入：須屏敝，接受的頻率范圍:100-15000Hz。3)16個觸點輸入：其中4個為特定觸點輸入：外部跳閘、清除、升速、降速；另外12個可組態(tài)，觸點由505供24VDC，觸點輸入電流小于2.5mA，最大線阻(觸點電阻+導線電阻)為25K。4) 6個模擬輸入：均可組態(tài)，可選擇外部供源或505供24VDC；最大線阻200。5) 2個控制信號輸出：可選擇4-20mA或20-160mA；最大阻抗360或45。6)8個繼電器輸出：其中2個為特定繼電器輸出：報警(報警時得電)、跳閘(跳閘時失電，另外6個可組態(tài)；常開或常閉觸點可選，所有觸點均為

8、干觸點，觸點容量：5A28VDC、0.5A115VAC。7)2個ModBus通訊接口：利用ASCII或RTU MODBUS協(xié)議，支持RS-232、RS-242和RS485通訊，可直接與DCS或基于CRT的操作站進行通訊。三、組態(tài)系統(tǒng)操作人員利用操作面板與505 系統(tǒng)進行聯(lián)系。操作面板能間或使用以與系統(tǒng)聯(lián)系，或者連續(xù)監(jiān)測某個參數(shù)供操作人員觀察。3.1 操作面板方式505 的操作面板可以運行于五種不同的訪問方式。每種方式都有其不同的目的，它們分別是SERVICE（服務(wù)），CONFIGURE（編程組態(tài)），DEBUG（調(diào)試），OS_FAULTS（操作系統(tǒng)故障）和SYS_INFO（系統(tǒng)信息）。見圖3-1

9、 軟件結(jié)構(gòu)概觀。 圖3-1 軟件結(jié)構(gòu)概觀服務(wù)方式（SERVICE）：能在汽輪機運行時使用，能顯示任何服務(wù)方式功能塊的數(shù)據(jù)和更改服務(wù)方式功能塊的可調(diào)整參數(shù)。進入服務(wù)方式需要一口令。組態(tài)方式（CONFIGURE）：也稱作編程方式，用于在機組運行前為特定的應用設(shè)置參數(shù)。要更改組態(tài)值，汽輪機必須停機（并輸入正確的口令）。如果調(diào)速器沒有停機，按PRGM鍵將只允許查看組態(tài)情況，而不允許作任何更改。調(diào)試方式（DEBUG）：用于調(diào)試階段的系統(tǒng)故障查尋，一般不使用。它應由經(jīng)嚴格培訓過的Woodward 技術(shù)人員來使用或者受Woodward 公司明確授權(quán)時才能使用。進入調(diào)試方式需要一口令。操作系統(tǒng)故障方式（OS_

10、FAULTS）：顯示出現(xiàn)的操作系統(tǒng)故障或報警，并允許對檢測到的報警列表進行復位（清除）。進入操作系統(tǒng)故障方式也需要一口令。系統(tǒng)信息方式（SYS_INFO）：用于顯示系統(tǒng)信息，更改口令或給調(diào)速器下載組態(tài)文件。常用SERVICE和CONFIGURE兩個模塊。其中SERVICE可在汽機運行時監(jiān)視和修改部分參數(shù)。CONFIGURE須在汽機停機時按廠家提供的菜單輸入或修改必要的參數(shù),使505能正確地控制汽機的運行。在運行時, 能進入該菜單,但只能看, 不能改。 SERVICE共有26個主菜單，CONFIGURE共有13個主菜單。每個主菜單包括幾項子菜單，主菜單之間的轉(zhuǎn)換用Scrollt u，子菜單之間的

11、轉(zhuǎn)換用Scroll；要退出菜單或模塊，可按CLEAR鍵。3.2 頂層/根系統(tǒng)塊通常，這是調(diào)速器通電后出現(xiàn)在顯示器上的第一個顯示，但有可能被應用程序所覆蓋。任何時候獲得根系統(tǒng)顯示，按一下或有時按二下CLEAR 鍵，這取決于用戶處于可編程操作的什么位置。該顯示塊如下所示：按鍵，使系統(tǒng)進入第一層，即方式級。3.3 選擇方式級這第一層（位于頂層/根系統(tǒng)顯示塊下）包含五個不同的可編程方式功能組。第一級中所排列的五個方式功能組如圖3-2 所示。用左翻t 或右翻u 鍵顯示各個方式。圖3-1 軟件結(jié)構(gòu)概觀圖3-2 選擇方式級附 注當進入方式級時總是在方式級信息中首先顯示服務(wù)方式3.4 條目級第二層為條目級，該

12、級包含了如圖3-3 所示的可編程條目（功能）組。用左翻（t）或右翻（u）鍵來調(diào)用各個條目，按CLEAR 鍵將退回至選擇方式級。按下翻（）鍵將調(diào)用條目下的功能塊。圖3-3 條目級3.5 功能塊級第三層為功能塊級，如圖3-4 所示。在這一級中能找到含有要監(jiān)測或更改的可編程服務(wù)功能塊。使用下翻（）或上翻（）鍵來調(diào)用不同的功能塊，按CLEAR鍵退回到條目級。圖3-4 功能塊級四、505的控制說明4.1 起動特性505 調(diào)速器提供了三種不同起動方式的選擇：自動，半自動和手動起動。組態(tài)時必須選擇這三種起動方式的一種，以便使汽輪機從停機狀態(tài)達到最低轉(zhuǎn)速?？刂平M態(tài)的起動方式和調(diào)速器最低控制轉(zhuǎn)速將取決于工廠的起

13、動程序和汽輪機制造廠的建議（本廠505組態(tài)為自動起動方式,暖機轉(zhuǎn)速為500rpm）。如果設(shè)置了暖機轉(zhuǎn)速（暖機/額定或順序自動起動方式），505 調(diào)速器將提供自動轉(zhuǎn)速控制并避開臨界轉(zhuǎn)速?？梢酝ㄟ^505 調(diào)速器的鍵盤，遠程觸點輸入或ModBus 通信給出“運行”指令。此外，也能組態(tài)一個“允許起動”觸點輸入。例如，若主汽門沒有關(guān)閉阻止起動。4.2 暖機/額定505 調(diào)速器配備了暖機/額定功能，該功能使505 調(diào)速器能自動將汽輪機轉(zhuǎn)速提升至額定轉(zhuǎn)速（5600rpm）。當不選擇時，汽輪機轉(zhuǎn)速自動降低至暖機轉(zhuǎn)速（作為服務(wù)方式中的缺省值）暖機/額定功能能夠和505 調(diào)速器的任何起動方式一起使用（手動，半自動

14、，自動）。發(fā)出“運行”指令后，轉(zhuǎn)速給定值從零勻速提升至暖機轉(zhuǎn)速設(shè)定值并維持這一轉(zhuǎn)速。當發(fā)出“至額定轉(zhuǎn)速”指令時，轉(zhuǎn)速給定值以“暖機/額定速率”提升至額定轉(zhuǎn)速給定值。在提升過程中，可以通過提升或降低轉(zhuǎn)速指令或者輸入一個有效的轉(zhuǎn)速給定值來終止給定值的變化。在本廠汽輪機運行中，中暖機轉(zhuǎn)速為2500rpm，高暖機轉(zhuǎn)速為4500rpm。4.3 至暖機轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)速的特性可以從505 調(diào)速器鍵盤，觸點輸入或ModBus 通信來選擇“至暖機轉(zhuǎn)速”或“至額定轉(zhuǎn)速”指令。從這三個指令源所給出的最后一個將確定功能的執(zhí)行。如果將505 調(diào)速器的一個觸點輸入組態(tài)成用于暖機轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速的選擇，那么觸點斷開時為暖機轉(zhuǎn)速

15、，閉合時為額定轉(zhuǎn)速。當跳閘狀態(tài)被清除時，暖機/額定觸點可以是斷開也可以是閉合。若觸點是斷開的話，必須閉合才能觸發(fā)至額定轉(zhuǎn)速，且必須先閉合再斷開才能觸發(fā)至暖機轉(zhuǎn)速。若是閉合的話，必須斷開才能觸發(fā)至暖機轉(zhuǎn)速，且必須先斷開再閉合才能觸發(fā)至額定轉(zhuǎn)速。4.4 避開臨界轉(zhuǎn)速在許多汽輪機中，由于汽輪機的振動過大或其它原因，要求避開某些轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速范圍（或者盡可能快地通過）。在編程組態(tài)時可以選擇兩個臨界轉(zhuǎn)速避開帶，這兩個轉(zhuǎn)速帶可以是小于調(diào)速器下限轉(zhuǎn)速的任意轉(zhuǎn)速范圍 。必須對暖機/額定或順序自動起動功能進行組態(tài)以執(zhí)行臨界轉(zhuǎn)速避開功能。在臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，505 調(diào)速器以設(shè)定的臨界轉(zhuǎn)速速率改變轉(zhuǎn)速給定值并且不允許轉(zhuǎn)速

16、給定值停留在臨界轉(zhuǎn)速避開帶內(nèi)。如果轉(zhuǎn)速在臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)時觸發(fā)一提升降低轉(zhuǎn)速給定值指令，轉(zhuǎn)速給定值將升高或降低至（取決于提升或降低指令）臨界轉(zhuǎn)速范圍的邊界處。由于降低轉(zhuǎn)速給定值指令優(yōu)先于提升給定值指令，因此，當提升轉(zhuǎn)速通過臨界轉(zhuǎn)速范圍時觸發(fā)了降低給定值指令則使給定值變化方向改變，并回到臨界轉(zhuǎn)速范圍的下限。如果在臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)觸發(fā)一降低轉(zhuǎn)速給定值指令，那么只有在汽輪機的轉(zhuǎn)速回到臨界轉(zhuǎn)速范圍的下限后才能執(zhí)行其它指令。如果汽輪機在加速通過臨界轉(zhuǎn)速避開帶時出現(xiàn)強烈的振動，選擇降轉(zhuǎn)速給定值指令將使機組轉(zhuǎn)速回復到該轉(zhuǎn)速避開帶的下限處。4.5 汽輪機起動505 調(diào)速器具三種可供選擇的汽輪機起動方式（手動，半自

17、動或自動）。必須選擇三種方式中的一種并進行組態(tài)以執(zhí)行系統(tǒng)的起動根據(jù)所選擇的起動方式，發(fā)出“運行（RUN）” 指令后由505 調(diào)速器自動或由操作人員手動控制轉(zhuǎn)速給定值和閥位控制器輸出。汽輪機起動完畢后汽輪機的轉(zhuǎn)速將被控制在最低控制轉(zhuǎn)速。如果采用了暖機/額定功能，最低控制轉(zhuǎn)速可以是暖機轉(zhuǎn)速。如果采用了順序自動起動，最低控制轉(zhuǎn)速就為低暖機轉(zhuǎn)速。如果既不采用暖機額定功能也不采用順序自動起動，則最低控制轉(zhuǎn)速就是調(diào)速器的下限轉(zhuǎn)速?？梢詮?05 的鍵盤，外部觸點或通過ModBus 通信來發(fā)出“運行”指令。如果組態(tài)了“外部運行（External Run）” 觸點，那么當該觸點閉合時發(fā)出“運行”指令。 若該觸點

18、在起動前巳經(jīng)閉合必須先斷開再重新閉合以發(fā)出“運行”指令。如果在發(fā)出“運行”指令時調(diào)速器巳經(jīng)檢測到汽輪機的轉(zhuǎn)速，調(diào)速器立即合轉(zhuǎn)速給定值與所檢測到的轉(zhuǎn)速達到一致，然后繼續(xù)朝最低控制轉(zhuǎn)速變化。在檢測到的汽輪機轉(zhuǎn)速大于最低控制轉(zhuǎn)速的情況下，轉(zhuǎn)速給定值將與該轉(zhuǎn)速達到一致，轉(zhuǎn)速PID 將控制住這一轉(zhuǎn)速并等待操作人員作進一步的操作（順序自動起動除外）。如果在發(fā)出運行指令時檢測到的汽輪機轉(zhuǎn)速正好位于臨界轉(zhuǎn)速的避開范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速給定值將與實際轉(zhuǎn)速達到一致并升至臨界轉(zhuǎn)速避開范圍的上限轉(zhuǎn)速，然后等待操作人員的進一步操作。本廠505調(diào)速器的起動方式組態(tài)為自動起動方式，起動操作程序如下：1.發(fā)一復位（RESET ）指令（

19、使所有報警和停機狀態(tài)復位）2.打開速關(guān)閥（確認汽輪機沒有加速）3.發(fā)（RUN ）指令505 調(diào)速器將以“閥位限制器速率”開啟調(diào)節(jié)閥至最大位置。轉(zhuǎn)速給定值以“至最低轉(zhuǎn)速速率”升高至最低控制轉(zhuǎn)速。當汽輪機轉(zhuǎn)速升高且與轉(zhuǎn)速給定值一致時，505 調(diào)速器的轉(zhuǎn)速PID 通過控制調(diào)節(jié)閥的開度來控制汽輪機轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速維持在最低控制轉(zhuǎn)速下直到操作人員進行操作，如果組態(tài)了順序自動起動則就由順序自動起動程序開始控制“限制器最大極限值”，“閥位限制器速率”和“至最低轉(zhuǎn)速速率”的設(shè)定值都可以在服務(wù)方式中進行調(diào)整。能通過發(fā)出閥位限制器升或降指令，或者緊急停機指令來隨時取消自動起動程序的執(zhí)行。從505調(diào)速器操作面板上直接輸入

20、轉(zhuǎn)速給定值，具體操作方法是：1.發(fā)出（RUN）指令。2.按(SPEED)鍵，再按下翻鍵，再按（SELECT）鍵，屏幕下行顯示 Setpt *xxx.xx。3.按（YES）鍵，再按（ENTER）鍵，輸入轉(zhuǎn)速設(shè)定值，再按（ENTER）鍵即可。4.6 汽輪機停機1.正常停機：負荷將到0，發(fā)電機解列，在505調(diào)速器操作面板按“STOP（停機）”按鈕，然后按“ENTER（確認）”鍵，505將觸發(fā)汽輪機停機。檢查調(diào)節(jié)閥確認已關(guān)閉，手動危急保安器或速關(guān)組合停機手柄關(guān)閉速關(guān)閥。2.緊急停機：在505調(diào)速器操作面板按“EMERGENCY SHUTDOWN BUTTON（緊急停機）”按鈕，505將觸發(fā)汽輪機停機，

21、檢查速關(guān)閥卻已關(guān)閉。4.7 閥門/執(zhí)行機構(gòu)標定與試驗警 告標定或試驗前機組必須停機且切斷汽源，這樣就能保證在開啟調(diào)節(jié)閥時蒸汽不進入汽輪機。在執(zhí)行這一操作時，超速檢測及其繼電器被退出。汽輪機的超速會損壞汽輪機并造成嚴重的人身傷亡事故。在執(zhí)行這個過程時必須采取其它方式來切斷汽輪機的汽源。1） 靜態(tài)整定靜態(tài)整定的目的是確保下面幾個信號一一對應：505輸出(mA)二次油壓(bar)調(diào)閥升程(mm)41.50204.5hvmax1使505輸出20mA。調(diào)整電液轉(zhuǎn)換器上的電位器，使二次油壓為4.5bar，再調(diào)整反饋板上調(diào)節(jié)螺釘，使油動機上指針指示hvmax（mm）。2使505輸出4mA時。調(diào)整電液轉(zhuǎn)換器上

22、電位器，使二次油壓為1.5bar，再調(diào)錯油門上調(diào)整螺釘，使油動機上指針指示0（mm）。3重復上述步驟1和步驟2，直至完全對應。2）閥門標定1.在標定過程中，505 的緊急停機觸點輸入必須閉合或跨接（否則505 的執(zhí)行機構(gòu)輸出電流將為零）。2.執(zhí)行系統(tǒng)（RESET）復位指令(按505 的“Reset ”鍵)。3.按505 面板上的“Emergency Shutdown（緊急停機）”按鈕。4.按“ACT”鍵，然后按下翻鍵直到出現(xiàn)“Stroke Actuators-dsbled，Steam Must be Off”（確認主汽門巳經(jīng)切斷了汽輪機的汽源）。5.按“YES”鍵，（這將使屏幕顯示“Strok

23、e to Min-Enabled，Min curr Adjust * 2 0 .000” 信息）。6.按“YES”鍵，進入該方式或下翻箭頭鍵轉(zhuǎn)入所需的方式，（請參閱圖4.1）。6.a Stroke to Min-Enabld Min Curr Adjust *xxx.xx按“YES”鍵迫使執(zhí)行機構(gòu)輸出至下限值。信息顯示“At Min ”且執(zhí)行機構(gòu)輸出電流將變化至其最小設(shè)定值。只有當“”符號位于屏幕的下行時才能調(diào)整最小電流值。按“SELECT”鍵使符號“”在上下顯示行之間移動。按上升或下降鍵來改變0執(zhí)行機構(gòu)行程時的電流值。按下翻箭頭鍵轉(zhuǎn)入下一個所需的方式或者按兩次“CLEAR”鍵保存更改值并退出標定方式。6.b Stroke to Max-Enabld Max Curr Adjust *xxx.xx按“YES”鍵迫使執(zhí)行機構(gòu)輸出至上限值。信息顯示“At Max”且執(zhí)行機構(gòu)輸出電流將變化至其最大設(shè)定值。只有當符號“”位于屏幕的下行時才能調(diào)整最大電流值。按“SELECT”鍵使符號“”在上下顯示行之間移動。按上升或下降鍵來改變100執(zhí)行機構(gòu)行程時的電流值。按下翻箭頭