西门子模块6ES7223-1PH22-0XA8技术参数

西门子模块6ES7223-1PH22-0XA8技术参数

 调速器电气系统特点 

由上述模块组成的调速器电气部分具有以下特点： 

(1) 可靠的双机冗余热备系统：采用冗余配置可以大大提高机组调速器的可靠性。小湾调速系统中所有的PCC模块均为冗余配置，组成的两个调节器之间通过CAN接口进行通信，可以保证两个调节器之间的信息冗余和相互切换时稳定工作。两个调节器又具有独立的供电电源和独立的反馈通道。通过两套PCC的采样模块采集信号，两套CPU同时各自处理采集的信号，一套处于主控模式，一套处于热备用模式，当其中一套发生故障或需要检修时，通过智能切换继电器使另一套立即自动投入工作，维持系统工况保持不变。 

(2)*特的第三方智能切换机构：如果冗余系统之间的无扰切换保证不了，那么势必使双机冗余系统的可靠性大大降低，所以进行无扰可靠的切换是保双机冗余系统可靠性的关键因素。小湾调速器选用的切换继电器是欧姆龙公司的ZEN可编程智能继电器，它实时监测两套PCC调节器的工作状态，在两个调节器都正常的情况下，按照运行人员的指令把系统的控制权授予相应的调节器；在一个调节器出现故障时，控制权自动授予另一个调节器，保证双机之间的无扰动切换。 

(3)强大的通信功能：两套PCC利用CPU模块上的CAN接口进行实时通信，保证两套调节器之间的信息冗余；两套PCC和上位机显示屏通过Modbus协议进行通信，PCC和监控系统可以通过约定的通信协议进行通信，一般选用Modbus协议。 

(4)可靠的供电电源：采用两个24V开关电源分别对双套PCC进行供电，这两个开关电源的输入均为220V交流和220V直流双路输入，并保证在较宽的输入电压范围内稳压输出。两个电源通过二极管的隔离处理对工控机显示屏供电。这样可以互不干扰，如果一套因电源模块损坏而无法工作将自动切除，备用机自动投入。 

(5)方便可靠的频率测量单元：普通PLC控制器没有内部时钟，测频一般采用高速计数和外部扩展高频时钟的办法，精度和可靠性不够高。而PCC内部具有高达6MHZ的测量时钟，可作为测量基准，所以测频非常方便，硬件上只需要将测量信号滤波、整形处理成PCC能接受的方波信号，输入TPU通道，软件上调用相应模块即可实现。（见文献[2]）。 

(6)可植入嵌入式系统：PCC提供了一种更适合完成复杂的工业控制和监视的自动化编程语言Automation Basic(AB)。它与C语言类似，并充分利用PCC的特点，使编程更简单、更灵活，小湾调速系统就利用AB编写了嵌入式水轮机模型，具体方法是：采集当前导叶开度信号，通过建立的水轮机模型计算出相应转速输出，并利用高速TPU通道输出相应频率，在试验室或现场机组不具备开机情况下，可联合液压执行机构，通过内置水轮机模型，完成机组开、停机、并网、甩负荷等试验。 

3、 PCC水轮机调速器的现场应用 

小湾电厂**套调速设备目前已经安装完毕，但设备还没有投入运行，采用小湾相同配置的调速器电柜目前已经在云南澜沧江漫湾电厂投入运行5套，较长已经超过1年，下图2到图5为漫湾3#机设备投产时的试验录波，从波形上看，空载频率扰动-4HZ，超调量为0，调节时间为13秒，空载频率扰动+4HZ，超调量为5%，调节时间为10秒。可见系统调节品质较高，数据均优于国标要求。从自动开机录波图看，机组转速从0到50HZ时间约51秒，导叶调节平稳，转速基本无超调，稳定性很好，便于机组快速并网。从甩负荷录波图看，不动时间约0.18秒，转速上升后很快稳定。可以说，甩负荷过程控制非常理想总之，采用PCC控制器开发的微机调速器动态性能指标、稳定性能指标均优于国标、部标有关要求，具有功能完善、可靠性高、维护、调试方便、抗干扰性强以及性能指标高等优点，非常适用于大型水电机组的控制。 

4、 结束语 

目前，我国除了三峡、龙滩、拉西瓦、小湾、瀑布沟外，已经投产和在建的600MW以上水轮发电机组越来越多，水轮机调速系统是其中较重要的辅控设备之一，巨型机组调速器软硬件目前主要还是依赖国外进口，相应也会带来有许多问题，如价格昂贵，流程设计不完全满足中国国情，备件、售后服务难以及时保等。和国外相比，这些正好又是国内调速器的优点。近年来，国内调速器制造和设计水平已大大提高，在产品的多样性、创新方面取得了不少成绩，在调速系统控制规律，调速系统对电网安全稳定的作用等方面也取得不少研究成果。 

小湾调速系统选择PCC作为巨型机组调速器的硬件，借助PCC模块的高可靠性及分时多任务操作系统的特点和编程语言的优点，充分满足了巨型机组调速器对可靠性和实时性的要求。不仅硬件的可靠性和工艺大大提高，软件设计也吸取了国内的部分研究成果，这样更加符合中国国情。 

总之，小湾调速系统是国内的产品，具有完全自主知识产权，我们争取在产品研制、设计、生产、测试等每个阶段都严格控制、精益求精，力争打造出国内适用于巨型机组的调速器精品。希望能为巨型水轮机调速系统的设计提供一定的参考，同时也希望为推进巨型水轮机组调速系统国产化积累经验。

采用触摸屏和上位机作为人机界面，可监测运行状态，可在线修行参数并记录打印生产数据等。界面能反映和调整具体的技术参数、工艺参数等，系统的可靠性、可操作性、可视性都有了很大的提高。触摸屏和上位机是操作人员和机器设备之间双向沟通的桥梁，可以通过文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理及应付随时可能的变化信息，能明确指示并告之操作员机器目前的状况，设定简单易操作,极大提高了设备的附加值； 

◆触摸屏和上位机提供生产数据查询、管理以及统计等功能，质量可追溯，方便企业统计管理。 

全自动灌装生产线实现了灌装生产高速化、精确化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。对灌装工作过程进行实时监控及动态管理，提高了液体灌装的自动化水平，在社会竞争日益激烈，国家呼吁绿色环保，节能减排的社会背景下，全自动灌装生产线将成为涂料行业生产中的一部分。(end)(0,0,0); FONT: 16px/20px Arial; WIDOWS: 1; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">
◆采用触摸屏和上位机作为人机界面，可监测运行状态，可在线修行参数并记录打印生产数据等。界面能反映和调整具体的技术参数、工艺参数等，系统的可靠性、可操作性、可视性都有了很大的提高。触摸屏和上位机是操作人员和机器设备之间双向沟通的桥梁，可以通过文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理及应付随时可能的变化信息，能明确指示并告之操作员机器目前的状况，设定简单易操作,极大提高了设备的附加值； 

◆触摸屏和上位机提供生产数据查询、管理以及统计等功能，质量可追溯，方便企业统计管理。