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| 数字阀PCC 可编程智能调速器 |
| 信息发布：中科智谷 发布时间：2019/1/22 |
结合水轮机调速器的特殊性，ZFST-100 型数字阀PCC 可编程智能调速器，选用不同于常规PLC 的新一代可编程控制产品－PCC，即从贝加莱公司（B&R）进口的可编程计算机控制器B&R2003。它面向自动化过程，而不是面向继电器逻辑电路仿真，这就是B&R2003 的理念。PCC 代表着一个全新的控制概念，它集成了可编程逻辑控制器（PLC）的标准控制功能和工业计算机的分时多任务操作系统功能。它能方便地处理开关量，模拟量，进行回路调节。并能用高级语言编程，具备大型机的分析运算能力。其硬件具有独特新颖的插拔式模块结构，可使系统得到灵活多样的扩展和组合。软件也具备模块结构，系统扩展时只需在原有基础上叠加运用软件模块。CPU 运行效率高，用户存储器容量大。这些优越性都为智能式水轮机调速器提供了强有力的资源保证。在电气机械转换方面，采用电磁球阀替代电液转换器；在放大级采用二通插装阀替代主配压阀。调速器从总体上降低了对油质的要求，从根本上避免了电液转换器发卡的弊病。由于数字阀技术是采用高速电磁球阀为先导阀，以二通插装阀为主阀，而且插装阀的密封形式为锥阀，因此数字阀又具有液压锁的功能，有效地避免了接力器的漂移，因此主接力器无需机械反馈。所以数字阀调速器在漾头水电站的应用，可以以最小的改动，达到整机改造的目的。由于该系统的先导电磁球阀又具有手动阀及事故阀的功能，减化了调速器内部结构，从结构上减化了整个调速系统。所以该型调速器实现了真正意义上的无杠杆，无管路；在结构上采用集成块的形式，外形简洁明快，可靠性极高，性能优良。由于无需机械反馈，该型调速器在机组的布置上可不受任何限制，厂房整齐，美观。
1）主要特点
（1）全新的控制理念。采用不同于常规PLC 的新一代可编程计算机控制器--PCC，面向控制过程，能采用高级语言，分析运算能力强，在同一CPU 中能同时运行不同程序。程序运行时仅扫描部分程序，效率很高。
（2）全PCC 化，具有极高的可靠性。从输入到输出，从测频到控制脉冲等各环节均实现了PCC 化。PCC 的平均无故障时间MTBF 高达50 万小时，即57 年。常规PLC 的平均无故障时间MTBF 为30 万小时。
（3）多任务的优点。在传统PLC 中，并行处理是靠程序扫描来完成的。但事实上多任务才是并行处理的逻辑表达式，更简单直接的方法就是采用多任务技术。PCC 恰恰可以满足这种需求，当某一任务在等待时，其他任务仍可继续执行，非其他常规PLC 可以比拟。
（4）智能型调速器。采用自适应式变结构，变参数并联PID 调节。自动识别电网的性质，并自动适应电站的各种特殊运行方式，如孤网运行，及由大电网解列为小电网运行的突变负荷等特殊情况，均可保证机组稳定运行。人性化设计，具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能。
（5）采用PCC 高速计数模块（HSC）测频。PCC 高达6.3mHz 的计数频率，具有很高的测频精度和可靠性，从而使调速器的输入通道－测频环节的可靠性有了根本的保证。
（6）由PCC 实现信号综合及控制脉冲的输出。调节器的电气开度（数字信号），和转换为数字信号的接力器实际位移由PCC 内部进行综合比较，输出控制脉冲信号，经功率放大后，直接驱动先导电磁阀。充分发挥了PCC 多任务的功能。
（7）联网方便。具有RS232 或RS485 通讯接口，可以方便地实现人机对话，及与上位机通讯，提高电站的自动化水平。
（8）调节模式灵活。可实现频率调节，开度调节，功率调节，并可实现调节模式间的无扰动切换。
（9）PCC 的大内存，为智能型调速器提供了资源保证。用户内存：1.5Mbflashprom，远大于常规PLC10kb左右的内存。
（10）采用电磁球阀做为电液转换元件。彻底解决了常规调速器电液转换元件油污发卡的问题，使电站可以实现完全可靠的自动运行。
（11）可以适应电站的各种特殊运行方式。如孤网运行，及由大电网解列为小电网运行的突变负荷等特殊情况，均可保证机组稳定运行。
（12）具有故障锁锭的功能。由于数字阀只有通/断两个状态，且数字阀采用锥阀密封可以保证在31.5MPa 下无泄漏，所以，数字阀又具有液压锁的功能，因此该系列调速器在测频信号消失及断电等情况下，具有故障锁锭的功能。
（13）无杠杆结构。该系列调速器采用了数字阀液压随动系统，自动时有电气返馈，手动无需反馈，因此取消了杠杆，消除了因为杠杆造成的死区，提高了调速系统的精度，而且无管路，结构简单，美观。
（14）友好的人机界面。采用触摸屏做为人机界面，画面美观逼真，全中文显示，操作方便，可以同时显示很多信息。
（15）维护简单调试方便。由于PCC 的高度集成化和高可靠性，对于运行维护人员没有太高的特殊要求，调试只需设定有关数字，没有太多的电位器等可调元件。
（16）采用数字协联方式。桨叶随动系统准确度高。
（17）零扰动手/自动切换。由于自动运行时，电磁球阀每次动作后都处于失电状态；而切断电源即为手动运行。手动运行时，电子调节器跟踪接力器的实际开度。因此数字阀调速器实现了零扰动手/自动切换
2）主要功能
ZFST-100 型数字阀PCC 可编程智能调速器具有自动、电手动、手动三种操作方式，且可无条件无扰动切换。具有很多功能，实用性智能性很强，除常规功能外具有如下主要功能。
（1）空载运行时，能自动跟踪系统频率，实现快速并网。
（2）具有频率调节、开度调节、功率调节三种模式，并可实现调节模式间的无扰动切换。功率调节模式下，可接受上位机控制指令，实现发电自动控制功能（AGC）。
（3）具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能，并可将有关故障信息显示在屏幕上，或发出报警信号。
（4）与上位机通讯的功能，接受上位机的控制命令，给上位机传送有关信息。
（5）开停机智能控制。
（6）具有参数记忆功能。当电源失电时，PCC 可保存数据存储器的内容，使运行人员可以方便地修改有关参数并被记忆。
（7）具有水位调节功能。
（8）多级密码保护功能。持有密码级别的高低，决定了对系统行使权利的大小。运行人员只能观察到常规显示画面并进行常规操作，检修人员或管理人员可对调节参数等进行修改。
（9）采用交直流双重供电，当交流电源故障时，直流电源自动投入，直流电源故障时，保持当前开度不变。
（10）空载运行，当机频信号消失时，自动将开度保持在空载开度以下，以防过速。并网运行，当机频信号消失时，自动切换为网频测量回路，保持正常发电运行，同时发出机频故障信号。 |
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