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32SQ控制器使用说明书


BYYK 型水泵叶片及油源控制装臵使用说明书

BYYK 型水泵叶片及油源控制装臵

使用说明书
32SQ-SM

天骄集团
天津市天骄水电成套设备有限公司(原天津市水电控制设备厂)

第一章 概述 该产品采用德国WAGO公司的可编程现场总线控制器 (Programmable fi

eldbus Controller 以下简称PFC) 核心控制单元,PFC支持目前主流的标准现 场总线协议, 如: PROFIBUS、Modbus、 DeviceNET、CANopen、 Interbus、Ethernet TCP/IP(工业以太网)等。由于具有标准的现场总线接口,所以可以轻松地接入各 种现场总线通讯网络。因此具有可靠性高、硬件模块组态灵活、通讯组网能力强 等特点. 台湾EVIEW公司的10.4英寸彩色触摸屏为人机界面,与上位机配合,可

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进行油压装臵和水泵叶片的数值设定、数值、状态显示、模式选择、故障报警、 工况记录,从而实现自动控制功能。 该产品不仅具有自动化程度高、运行可靠、功能齐全等特点,而且能适应油 压装臵和水泵叶片的各种运行工况,与其它设备相配合,能很好的满足泵站无人 值班(少人值班)的运行要求。 本说明书配套使用的相关资料有: 1. BYYK型水泵叶片及油源控制装臵电气原理图 2. BYYK型水泵叶片及油源控制装臵电气接线图 3. BYYK型水泵叶片及油源控制装臵端子接线图 第二章 技术参数 2.1 运行条件 电源 平均功耗 运行环境温度 运行环境相对湿度 2.2 模拟量信号 油压信号 油位信号 油温信号 水泵叶片角度信号 AC220V?15% 50Hz DC220V?15% ≤400VA ≤40°C(≤海拔 1000m 时) ≤32.5°C(≤海拔 2500m 时) ≤90% 压力传感器 (4~20mA 对应 0~5Mpa) 液位传感器(4~20mA 对应 0~500mm) 温度传感器(4~20mA 对应 0~100℃) 位移传感器 (DC0~10V 对应 0~100%(接力器全行程))

2.3 开关量信号 考虑油压装臵在任何工况下都应可靠工作 ,对油压、油位、油温在提供模拟 量的同时也提供开关量信号用于油泵、卸荷阀的控制及油位的监测与保护。 名称 工作油压下限(P1-1) 作用 主用油泵的启动(断续运行方式) 卸荷阀的停止(连续运行方式) 工作油压上限(P1-2) 油泵的停止 卸荷阀的启动(连续运行方式) 备用泵启动油压(P2) 高油压(P3) 备用油泵的启动 蓄能器高油压报警

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低油压(P4) 低油位(SL2) 高油位(SL1) 蓄能器低油压报警 回油箱低油位报警 回油箱高油位报警

2.4 PFC 有关技术规格 8 通道数字量输入模块 DC24V 输入点数 8点 电流消耗(内部) 17 mA 额定电压 DC24V(-15%~+20%) 信号电压(0) DC-3V~+5V 信号电压(1) DC+15~+30V 输入滤波 3.0 mS 典型输入电流 2.8 mA 隔离 500V 系统/电源 内部位宽 8位 工作温度 0℃~+55℃ 接线方式 笼式弹簧 外形尺寸 12〓64〓100 重量 约 50g 存储温度 -25℃~+85℃ 相对湿度 95%不结露 抗震动 符合 IEC 60068-2-6 标准 抗冲击 符合 IEC 60068-2-27 标准 防护等级 IP20 EMC 电磁兼容性 抗干扰性 符合 EN 50082-2(96)标准 辐射干扰 符合 EN 50081-2(94)标准 8 通道数字量输出模块 DC24V 输出点数 8点 电流消耗(内部) 25 mA 电源跨接触点电压 DC24V(-15%~+20%) 负载类型 阻性,感性,灯 最大通断频率 2kHz 输出电流 0.5A 带短路保护 隔离 500V 系统/电源 典型电流消耗(现场 15mA
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侧) 内部位宽 8位

4 通道模拟量输入模块 0-10VDC 输入点数 4点 供电电压 通过系统电压 DC/DC 电流消耗(内部) 60 mA 最大输入电压 35V 信号电压 0V-10V 典型内阻 133kΩ 分辨率 12 位 测量误差 25℃ ≤〒0.2%满量程 温度系数 <+0.01%满量程 隔离 500V 系统/电源 典型转换时间 4mS 内部位宽 4*16 位 数据 4*8 位 控制/状 态 4 通道模拟量输入模块 4-20mA 输入点数 2点 供电电压 通过系统电压 DC/DC 电流消耗(内部) 70 mA 最大共模电压 35V 信号电流 4-20mA 输入阻抗 <220Ω 分辨率 12 位 测量误差 25℃ ≤〒0.2%满量程 温度系数 <+0.01%满量程 隔离 500V 系统/电源 典型转换时间 2mS 内部位宽 4*16 位 数据 4*8 位 控制/状 态 2 通道脉宽输出模块 输出点数 电源跨接触点电压 电流消耗(内部) 脉冲频率 脉冲占空因数 输出电流 分辨率 典型供电电流 隔离 2点 DC24V(-15%~+20%) 70 mA 2~250HZ 0~100% 0.1A 短路保护 10 位 15mA 500V 系统/电源
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内部位宽 2.5 触摸屏技术规格
型 号 MT510T 硬件规格 ( Hardware Specifications ) 显示屏 分辨率 亮 度 色 彩 对比度 背光灯 触摸屏 CPU 存储器 通信端口 配方存储器 打印端口 系统诊断 10.4" 彩色 TFT 液晶屏 640×480 像素 400 cd/m? 256 色 300:1 2 支 CCFL (最低保证寿命 >50000 小时) 4 线 精密电阻网络 ( 表面硬度 4H ) 32 位 RISC CPU 200MHz 2 MB Flash ROM + 4 MB DRAM PC RS232 & PLC RS485/232 标准内置 128KB + 实时时钟 有 电源失效检测 一般规格 ( General Specifications ) 供电电源 CE 认证 FCC 兼容性 耐压测试 绝缘电阻 防震测试 防护等级 工作环境温度 工作环境湿度 外壳材料 外形尺寸 安装开孔尺寸 冷却方式 重 量 21 ~ 28 VDC 440mA @ 24VDC 符合 EN50081-2 和 EN50082-2 标准 符合 FCC Class A 500 V AC 1 分钟 超过 50M 欧姆 @ 500V DC 10 ~ 25 Hz (X、Y、Z 方向 2G/30 分钟) IP65 ( 前面板 ) 0 ~ 45 ° C 10 ~ 90 % RH (非冷凝) 工程塑料 ABS + PC 315×238× 62mm 302 × 225mm 自然风冷 2.0 Kg

2*16 位 数据 2*8 位 控制/状 态

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第三章 功能和特点 3.1 功能 ? PFC可接收上位机、触摸屏的叶角设定,使水泵叶片平稳地变化至给定角 度。 ? PFC可配合上位机、触摸屏实现油压装臵远程的手/自动控制功能,从而 保证油压、油位、油温在工作范围以内。自动控制时,控制装臵可根据 设定值自动控制油泵、卸荷阀、冷却泵的启停。手动控制时,用户可任 意控制油泵、卸荷阀、冷却泵的启停。 ? 当PFC发生故障时, 用户可在现场手动进行油泵控制和水泵叶片调节, PFC 屏蔽上位机或触摸屏控制信号。 ? 具有故障自诊断和容错功能。PFC可诊断油压、油位、油温、叶角等信号 断线故障。当油压、油位、油温信号断线时,PFC可根据压力开关信号进 行油泵和卸荷阀的控制、油温控制和油位报警。当叶角模拟信号断线时, PFC发出报警信号,保持现有叶角不变。 3.2 特点 ? 高可靠性 ? 所有关键硬件采用国外成熟技术,如可编程控制器、触摸屏及电源均为 原装进口,空气开关、接触器、按钮、指示灯为施耐德产品,继电器为 日本欧姆龙产品。电气部分硬件可靠性有保障,MTBF达30万小时以上。 ? 硬件各模块之间采用鼠笼弹簧压接式连接方式,无焊接、无插接,确保 连接牢固可靠。 ? 采取有效防雷击、防浪涌措施,采用金属封闭控制柜体,有效地防止空 间电磁辐射,提高装臵抗干扰能力。 ? 由于触摸屏的采用,有效解决了传统人机对话中的常见故障,同时全中 文触摸屏及智能防错、纠错措施,有效克服了由于操作失误所引起的故 障。 ? 采用硬件/软件滤波技术、合理的柜体配线等多种技术措施,有效提高装 臵的电磁兼容能力。 ? 采取交流、直流双路互为备用的供电方式,同时允许有较大波动范围, 降低装臵对电源的要求。 ? 可靠的质量保证体系,自1998年取得ISO9001质量体系认证以来,公司由 专人监督严格遵照执行,并定期接受审核员检查,确保产品质量。

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? 易操作性 由于触摸屏的采用及全中文触摸屏的引入,取消了传统产品中数码管显示、 键盘、模拟表计等人机对话工具,使得各种运行操作异常简单,只要了解泵站的 运行规程,即可在中文引导下完成对装臵的各种控制操作。 ? 安全保护性 由于控制装臵具有完善的容错及故障处理系统,当控制装臵发生非致命性故 障时,装臵仍可“容错”运行,通过装臵的故障保持功能或改变运行方式,在故 障处理系统的指导下,维护人员可不停机进行故障处理,提高装臵的利用率。 ? 易维护性 控制装臵中无易损件,只要严格按照本说明书的要求进行操作并满足对运行 环境的要求,电气部分控制柜是免维护的。 ? PFC具有丰富的现场总线通讯接口 WAGO PFC支持目前主流的标准现场总线协议,如PROFIBUS、Modbus、 DeviceNET、CANopen、Interbus、Ethernet TCP/IP(工业以太网)等。由于具有 标准的现场总线接口,所以可以轻松地接入各种现场总线通讯网络。由于PFC的 硬件采用功能模块化结构,如若干年后,对调节器进行功能扩展,只需增加必要 的功能模块,如想对全厂实现微机监控,只需对调节器增配相应的通信模块,并 升级相应的软件即可,而原来的硬件部分保留,不会造成重复投资现象或前期投 资浪费。

第四章 硬件配臵和柜体结构 4.1 硬件配臵 名 主模块 称 型 750-842 号 产 地

德国 WAGO 德国 WAGO 德国 WAGO 德国 WAGO 德国 WAGO 德国 WAGO

8 通道数字量输入模块 750-430 8 通道数字量输出模块 750-530 称 4 通道模拟量输入模块 750-468(0-10V) 4 通道模拟量输入模块 750-455(4-20mA) 2 通道脉宽输出模块 750-511/000-002

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通讯模块 触摸屏 开关电源 断路器 接触器 按钮、指示灯 继电器 750-653 MT-510T,10.4 寸彩色 S 系列(24V) GV2 系列 LC1 系列 XB2 系列 MY 系列 德国 WAGO 台湾 台湾 法国施耐德 法国施耐德 法国施耐德 日本欧姆龙

4.2 柜体结构 控制柜的外形尺寸定为2200〓800〓600mm。 控制柜底部(外壳上)留有电缆入口,电缆安装完毕后采用与盘柜基础分 开的可拆卸盖板密封。 控制柜的柜体和其所有部件均按照IEC-439的标准制造和试验。 考虑到操作、维护和检修的需要,盘柜设有永久性内部照明。它采用由门 控开关控制的交流220V、50Hz的照明电源。

第五章 工作原理 5.1 硬件工作原理 PFC调节器硬件主要由可编程现场总线控制模块、数字量输入模块、数字量 输出模块、模拟量输入模块、脉冲输出模块、通讯模块、终端模块、信号处理及 比例阀驱动模块及触摸屏等组成, 其中PFC的基本单元主要负责调节程序的执行、 各参数的计算,其结果通过开关量的输出控制油压装臵,通过脉宽调制信号控制 水泵叶片调节机构。 PFC上电以后, 主模块首先对模块进行监测, 如有故障, 点亮主模块故障灯, 不执行用户程序。如各模块工作正常,循环执行用户程序,程序流程见图1。

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故障监测 与上位机和触摸屏通讯

输入信号刷新

逻辑计算、数据比较

输出信号刷新

图1 5.2 控制说明

CPU 工作流程图

控制装臵采用的应用软件分为油压装臵控制程序和水泵叶片调节程序两部 分。 5.2.1油压装臵控制程序 该子程序主要完成油压装臵的操作和控制(分为手动控制和自动控制)。 ? 手动控制(即现场操作) 油压装臵处于手动运行工况(仪表柜上手/自动旋钮在手动位臵)。PFC屏 蔽油泵控制信号。此时,操作油泵控制按钮可启停油泵。 ? 自动控制(即PFC控制) 油压装臵处于自动运行工况(仪表柜上手/自动旋钮在自动位臵)。PFC可 实现下列功能。 A.远程控制 当油泵远程操作为手动方式时,用户能在上位机或触摸屏对油泵、卸荷阀、 冷却泵进行手动控制。当油泵远程操作为自动方式时,PFC根据采集的数据和设 定的参数对油压装臵进行控制。 B. 断续控制

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当油压下降至设定工作油压下限时,由PFC控制主态油泵启动,油压上升到 设定工作油压上限油泵停止。当油压下降至设定备用泵启动油压时,主备用油泵 同时启动,油压上升至设定工作油压上限时,主备泵停止。 C.连续控制 主态油泵连续运行,当油压高于设定工作油压上限时,主态卸荷阀打开。若 油压继续上升,油压大于安全阀动作值时,安全阀打开。当油压低于设定工作油 压下限时,卸荷阀关闭。当油压低于设定备用泵启动油压时,备用泵启动,当油 压上升至工作油压上限时,备用泵停止。 D.主备切换 当主态泵累计运行时间大于设定切换时间或主态泵故障时,设备自动进行 主备油泵切换。用户也可通过触摸屏或上位机直接切换(断续工况下,主态泵运 行时屏蔽此操作)。 E.油温控制 当动力油源温度高于设定油温上限时,PFC控制冷却泵启动。当油温低于设 定油温下限时,冷却泵停止。当油温高于设定报警油温时,PFC发出报警信号。 F. 油位控制 当回油箱油位高于油位报警上限或低于油位报警下限时, PFC发出相应报警 信号。 G. 保护措施 当油压、油温或油位模拟信号发生异常时,PFC发报警信号。油泵和卸荷阀 仍能根据压力开关进行自动控制。油位模拟信号发生异常时PFC自动根据油位开 关信号进行油位报警。油温模拟信号异常时,PFC将停止对冷却泵的控制。 5.2.2叶片调节控制程序 该子程序主要完成水泵叶片的操作和控制(分为手动控制和自动控制)。 ? 自动控制 水泵叶片运行方式为自动运行 (现地控制箱上的叶片手/自动旋钮应在自动 位臵)。 通过触摸屏或上位机可对叶角进行数值设定。 PFC自动计算设定值与采集值 的差值,如差值大于死区,PFC将控制机械机构调节叶片角度,用户也可通过上 位机、触摸屏或增/减叶角旋钮 (包括现场)对叶片角度进行模糊控制。当叶角 信号异常时,水泵叶片保持原角度不变。 ? 手动控制 水泵叶片运行方式为手动运行 (现地控制箱上的叶片手/自动旋钮应在手动 位臵)。
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通过操作水泵叶片调节机构上的操作手柄(向左为增叶角【南】,向右为 减叶角【北】)调整叶片角度,水泵叶片叶角设定值跟踪叶角实际值。

第六章 操作说明 6.1 触摸屏画面简介 触摸屏上电后显示初始画面,点击画面中心位臵可进入主画面。

用户按任一按键,可进入相应的画面。 6.1.1 设备流程 以图形的方式说明了控制装臵从油压装臵到受油器的设备布臵。 在该画面, 可实时监测到油压装臵和水泵叶片数据及运行状态。

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6.1.2 水泵叶片控制 该画面用于调节水泵叶片叶角。 用户可以直接设定叶片角度或使用增/减叶 角模糊操作。

6.1.3 油压装臵控制 在该画面可进行断续/连续、自动/手动和工作泵的切换操作。手动模式下, 可进行油泵,卸荷阀,冷却泵的手动启停。自动模式下,可进行断续/连续,自

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动/手动切换主态油泵。油泵自动切换时间根据用户要求设定。用户能监测到油 压、油位、油温数据和油压装臵的状态。

6.1.4 趋势显示 包括油压装臵和水泵叶片的两个画面。分别用于显示油压、油温、油位、 叶角的变化趋势。

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6.1.5 油压装臵参数 点击图标输入密码后方可进入该画面进行油压装臵参数的设定和修改。

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6.1.6 故障信息画面 当有故障发生时,触摸屏各画面均会显示“有故障请检查”字样,点击该 文字可进入故障信息画面查询当前故障。 该画面用于在线显示故障以帮助操作人 员查找错误,并可记录故障发生时间、确认时间及复归时间,并且通过通讯方式 将故障信号传送至上位机。 6.1.7 系统设臵 用户可通过该画面设臵有关触摸屏使用的一些参数。

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6.2 故障报警 当发生下列情况时,PFC发报警信号。 1号叶片手/自动阀故障 2号叶片手/自动阀故障 3号叶片手/自动阀故障 1号叶片越限 2号叶片越限 3号叶片越限 1号叶片调节器失灵 2号叶片调节器失灵 3号叶片调节器失灵 1号叶片传感器异常 2号叶片传感器异常 3号叶片传感器异常 油压过低 油压过高 油压信号异常 油位过低 油位过高 油位信号异常

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油温过高 油温信号异常 油混水报警 1号油泵电机控制故障 2号油泵电机控制故障 冷却泵电机控制故障 1号滤油器故障 2号滤油器故障 交流电源消失 直流电源消失

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