SY透平机数字电液调节器.doc

SY8000透平机数字电液调节器 系统概述 　　SY8000透平机数字电液调节器（SY8000 Digital Electric Hydraulic Control System,）是一种适应于透平机械的一体化嵌入式控制设备。主要用于船舶或普通工业现场的小型单抽、纯凝、背压式、热电联产或拖动型等透平机械的控制。被控参数主要是机组转速、功率、压力等。小型智能透平控制器实时采集机组转速等运行的相关参数，经过适当的反馈调节计算后，通过伺服信号输出通道输出阀位控制信号，改变调节阀开度，最终维持机组被控参数在规定的范围内。 　　SY8000透平机数字电液调节器基于高性能实时操作系统平台，最大控制周期船用型号不超过10ms，通用型号不超过20ms，具有运算能力强、计算速度快，能满足透平机械实时响应等要求。控制功能，参数可灵活方便配置，修改，以适合不同控制对象的需求，并有掉电数据保存功能。可选择配备操作员站或配备10寸LCD触摸屏作为图形化监视及操作画面。可与本公司必威体育精装版一代DCS系统实现无缝连接，成为DCS系统中一个功能子系统。 系统组成 SY8000透平机数字电液调节器及其配套设备由供电电源、IO信号处理、处理器、控制策略、操作显示监视以及通信接口等组成。 供电电源：两路 DC24V（2A），±10%，冗余供电； IO信号处理： 转速信号输入： 3路，直接接收测速传感器信号，兼容传感器SFS-Z4和磁阻传感器。信号范围0～10kHz，精度±1Hz。可选择提供15V对外供电。 LVDT信号输入： 2路，直接接收3线制LVDT位置传感器信号。 模拟量信号输入： 16路，4～20mA输入，精度±0.1%。可选择提供24V对外供电。 开关量信号输入： 16路，接收干接点信号输入，查询电压DC24V。 模拟量信号输出： 2路阀门位置指令，4～20mA输出,精度±0.2%。 2路伺服信号输出，量程可为±10mA、±40mA、±80mA、±150mA,±10V,具备比例、积分和颤振输出功能。 开关量信号输出： 16路，其中12路为继电器触点信号输出（常开触点）, 触点容量：DC30V/1A；4路为有源信号输出，DC24V/60mA。 处理器： 采用运算速度快，性能优异，功耗低的处理器，整体运算能力强大。 控制策略： 控制策略固化在处理器中，掉电不丢失，安全可靠。控制策略针对各种工况进行优化，现场根据实际使用功能灵活配置。 控制周期短，船用10ms，通用20ms，完全满足透平机控制系统要求。 操作显示接口： SY8000操作显示接口可以根据需要灵活选择操作员站或触摸屏。 与操作员站通过以太网接口相连，实现操作显示及数据交换；与触摸屏通过DB9连接，通过Modbus通讯实现操作显示及数据交换。 通讯接口： SY8000具备一个以太网口，与人机界面实现实时数据通讯，数据每500ms实时刷新一次。 SY8000通过以太网口升级控制器固件。 SY8000以RS-485接口形式提供2路Modbus接口，1路为DB9连接，用于连接触摸屏；一路为端子接线，完成与外系统的数据通讯。 操作显示监视 操作员站与SY8000通过以太网接口相连，实现操作显示及数据交换。或者通过自身所带的触摸屏实现操作显示及数据交换。 数据通讯。 电路原理 SY8000中的每路AI通道配置独立的AD转换器；每路LVDT通道配置独立的信号调理器和AD转换器；每路AO通道配置独立的DA转换器, 每路伺服通道配置独立的DA转换器和调理器，转速通道采用专用高速CPLD进行实时采集。 SY8000内部配置了多CPU协同并行工作，主CPU采用高性能的高档处理器PowerPC8247，基于实时操作系统的调度，处理复杂的控制策略，从CPU负责输入输出通道，伺服PID和超速保护回路均在从CPU中独立完成，以获得最快速的响应速度。 控制原理 SY8000接受人机接口发出的增、减指令，采集透平机的转速、功率、压力，此信号与SY8000的相应参数设定值信号进行比较，送入相应回路调节器进行偏差计算，PID调节，然后输出油动机的开度给定信号。此给定信号与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出伺服控制信号到电液伺服阀，控制油动机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制机组转速、功率、压力