《基于步进电机、PLC、触摸屏的水轮机调速器的电控设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于步进电机、PLC、触摸屏的水轮机调速器的电控设计毕业设计（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南 昌 工 程 学 院毕业设计（论文）任务书一、毕业设计(论文)题目： 基于步进电机、PLC、触摸屏的水轮机调速器的电控设计二、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 步进控制型可编程水轮机调速器的电气部分是以可编程控制器PLC为硬件核心，软件采用全模块化结幕显示，具有良好的全中文图形人机界面；电气机械转换部件采用步进电机，配以滚珠螺旋自动复中装置连式结构，以步进驱动装置的机械位移直接控制主配压阀。PLC测量水轮发电机组的频率信号偏差，并按一定的（PID或PI）转换成位置控制的数字电信号；电气机械转换部件将该数字信号线性地转化为机械位移量，再直接控制由器和主配压阀组成的二级液压
2、放大，通过主接力器控制水轮机导水叶开度（或浆叶转角），实现水轮发电机组的调速和复合控制。 1、步进驱动装置： （1）步进电机；惯量小，转矩大，控制精度高，运行可靠。 （2）步进驱动器；功能强大、控制方式灵活，本身带有CPU和人机界面，可 以对其控制方式、工作参数进行设定，以达最优控制。 2、自动复中装置：调节过程中，当交、直流电源同时出现故障时，可使主配压阀及时复中，使调速器保持稳定，确保机组安全运行。 3、人机接口：采用彩色液晶触摸屏实时显示机组当前运行工况、机组频率、导叶开度、机组功率、水头值和故障信息等各种运行参数和工况。 4、参数界面：直接通过触摸屏进行人机对话，允许通过菜单实时修改运
3、行参数，显示直观，操作方便，具有良好的全中文图形人机界面。三、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1、查找相关文献，进行方案论证。3.25-4.42、硬件选型。4.5-4.153、设计电气图，包括控制柜图，布置图，接线图等。4.16-4.224、控制柜内接线及初步测试开关点。4.23-4.305、程序设计及调试。5.1-5.177、理设计材料，编写毕业设计论文。5.18-5.25 目录 第一章 典型微机调速器简介（1） 1.1 典型微机调速器的介绍（1）第二章 系统结构（5） 2.1 系统结构框图（5） 2.2 框图说明（5） 2.3 系统工作原理（6）第三章 系统配置（9） 3.1 电气系统
4、配置（9）3.1.1 硬件配置（9） 3.1.2 软件基本配置(10) 3.1.3 功能增强软件配置(10) 3.1.4 调试设备及软件（不属于调速器设备内）(10) 3.1.5 试验设备（不属于调速器设备内）(10) 3.2 机械系统配置(10)第四章 主要技术数据及性能指标(11) 4.1 主要技术数据(11) 4.2 主要性能指标(12)第五章 硬件构成(13) 5.1 PLC简介(13) 5.2 操作终端（13） 5.3 步进电机驱动模块（14） 5.4 步进电机（18）- 1 - 5.5测频模块（21） 5.6 电源系统（22）第六章 软件编程说明（24） 6.1 主程序流程框图（2
5、4） 6.2 调节模式（25） 6.3 开机、停机规律（26） 6.4 数字协联（28） 6.4.1 双调节水轮机的协联特性（28） 6.4.2 协联插值算法（28）6.5 自动、手动运行及相互切换（29）参考文献（30）- 2 -第一章 介绍典型微机调速器1.1 典型微机调速器的介绍 1、高油压比例阀式微机调速器高油压微机调速器参数、功能、性能指 标和技术特点 （一）主要技术参数比例系数 KP: 0.520 积分系数 KI：0.05101/s KI： 微分系数 KD: 05s 频率给定 FG: 4555HZ 功率给定 PG：0100% PG： 永态转差系数 bp: 010% 人工死区E: 人
6、工死区E: 01% 机频、网频信号电压：AC 机频、网频信号电压：AC 0.2160V 交流电源: AC 220V 直流电源：DC 220V或DC 110V 工作油压范围：1416Mpa 事故低油压：11Mpa 蓄能器充气压力：8.59Mpa 操作功：10 000/18 000/30 000/50 000Nm （二）主要功能和性能指标 （1） 测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的 频率调节。 （2） 空载时机组频率自动跟踪电网频率，以便快速自动准 同期。 （3）实现手动开停机、增减负荷及带负荷运行。 （4）实现自动开停机，并网后根据永态转差系数（bp）自 动调整机组出力。 （5）无条
7、件、无扰动地进行自动和手动的相互切换。 （6）采集机频、网频、导叶开度、手动、自动等主要参数 及运行状态。 （7）能通过按键及液晶触摸屏整定调速器的运行参数。 （8）检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固 定于故障前的状态。（9）转速死区ix0.10%。 （10）静态特性曲线线性误差5% （11）自动空载3min转速摆动相对值不超过0.25%。 （12）接力器不动时间Tq0.2s。 （13）平均故障间隔时间大于12000h。 2、BW(S)T-PLC步进式无油电转可编程微机调速器BW(S)T-PLC步进式无油电转可编程微机调速器具有结构简单可靠、不耗油、油泵起动次数少、油质要求低、不卡
8、涩、断电后调速器保持接力器当前开度不变、免维护、易于操作、人机对话方便的优点。BW(S)TPLC步进式无油电转可编程微机调速器,以高性能液晶触摸屏作为中文人机界面，可显示各种数据、状态，进行各种操作、试验、记录、报警、打印、通信等功能。主要技术数据型号：BW(S)T-80/100/1502.5/4.0/6.3-HR工作油压：2.5Mpa、4.0Mpa、6.3MPa电源：AC220或DC220电液转换型式：步进式机电接口控制方式：直接数字控制调节规律：并联PID暂态转差系数：bt1200%永态转差系数：bp010%积分时间常数：Td125S加速度时间常数：Tn05.0S频率给定范围：FG45.0
9、055.00Hz频率死区范围：E01.00Hz功率死区范围：i05%功率给定范围：P0120%测速方式：残压或残压+齿盘测频误差0.0009% 电气特点(1) 以可编程控制器作为硬件主体，具有高可靠性、高抗干扰能力。(2) 采用TFT彩色中文触摸屏作为人机界面（HMI）。直接触摸操作，操作简单，显示直观、丰富。并具有显示实时动态曲线的功能，调试、维护简便。(3) 具有调试、试验功能，通过人机界面（HMI）能轻松完成调速器的调试和试验，并显示试验结果。(4) 一体化电源设计，交流、直流电源同时供电，两者互为热备用，相互之间可实现无扰动切换。(5) 测频模块与可编程控制器是通过总线直接连接，彻底解
10、决可编程控制器与测频不能很好匹配问题。(6) 控制输出为直接数字控制方式，无D/A转换环节，实现了输出环节的数字化。(7) 智能容错测频及自动识别大小网，频率测量精度高。(8) 多处理器并行工作，速度快。扫描周期均20ms。(9) 高抗干扰能力：所有I/O接口均采用光电隔离及软件滤波。(10) 多种交互方式：能通过计算机键盘、编程器、电柜面板上的触摸屏等多种方式设置参数及进行操作。(11) 调速器具有自动容错功能。(12) 带有串行通讯接口，兼容性好，可与各种计算机监控系统联接，可满足电站无人或少人值守。(13) 故障自诊断功能，调节器能实时监视自身组成模块，一旦发生故障，能立即诊断，并以报警模式从触摸屏上指出故障部件。(14) 跟踪功能：电气部分可跟踪机械手动，机械手动切至自动或电手动时不需任何调整，为无扰切换。 3 DKT-K系列电机控制式微机调速器主要调节参数整定范围比例系数KP0.520积分
