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關鍵詞：
PEAK150調節(jié)器
自動控制
Modbus通信
- 摘要：文章介紹了美國WOODWARD公司PEAK 150調節(jié)器在風機轉速控制中的原理、工作方式、系統(tǒng)功能及通訊方式等。
上世紀九十年代開始，國產汽輪機組和進口汽輪機組開始使用電液調速系統(tǒng)，它具有控制精度及自動化程度高的特點以及現場菜單操作功能。由于使用了中間過程自動執(zhí)行及邊界調節(jié)設定，可防止操作人員誤操作，克服因液壓調速系統(tǒng)失靈而造成的風機停車事故。其中的核心設備是智能電子調節(jié)器WOODWARD PEAK150，它具有對本系統(tǒng)故障報警和跳閘顯示的功能，為現場迅速作出故障判斷帶來便利。另外它帶有計算機通信接口，用戶可對它作更高自動化功能的遠程控制。
1PEAK 150調節(jié)器簡介
PEAK 150是以微處理器為基礎的數字式調節(jié)器，用于控制單閥或一個伺服閥的汽輪機。它以其組態(tài)設置的靈活性為適應用戶的特定控制要求提供了保證。它能在現場進行組態(tài)的特點使得單一的設計可用于許多不同的控制用途，這也正是它在各類風機控制中被廣泛使用的一個重要因素。
1.1 啟動方式
手動啟動方式：調速器從其下限轉速開始控制轉速
自動啟動方式：調節(jié)器從暖機轉速（低于調節(jié)器下限轉速）開始控制轉速。
1.2 操作方式
手動方式
遙控轉速設定方式
在此方式下，汽輪機轉速受制于遙控轉速設定模擬輸入。當遙控轉速設定投入觸點閉合并且汽輪機轉速達到或高于調節(jié)器下限轉速時，汽輪機將從調節(jié)器下限轉速按用戶設定的速率勻速升到遙控值，在轉速給定輸出與遙控轉速設定信號一致后，轉速將按由用戶確定的新的流程控制速率變化。
組合方式：在此方式中，轉速指令信號的產生由觸點和模擬（遙控轉速設定）信號比較而取高值作為給定轉速傳送出去。
1.3 I/O輸入
2個磁電式傳感器（MPU）或前置探頭可選擇。
4個專用觸點輸入：外部緊急停機、外部清除/復位、升基準轉速、降基準轉速。
22個可編程接點輸入：外部正常停機、外部啟動、開閥、關閥、提高與輔助基準、發(fā)電機斷路器、電網斷路器、超速試驗、MPU故障超越、提高串級基準、暖機/額定、投入串級控制、投入遙控、允許啟動、投入輔助控制、投入遙控升速/降速、繼續(xù)/中止自動啟動、高壓閥開關、低壓閥開關、抽汽設定升/降 抽汽控制投入、遙控抽汽投入。
6個模擬量（4-20mA）輸入：串級控制信號抽汽/補汽壓力、功率（負荷）遙控抽汽壓力設定、遙控轉速基準、輔助控制、負荷分配。
2個專用觸點輸出：報警、停機。
6個可編程觸點輸出。
2風機自控系統(tǒng)
2.1 組成
整個風機自控系統(tǒng)由儀表檢測系統(tǒng)、PEAK150調速系統(tǒng)及計算機數據監(jiān)控系統(tǒng)組成。它包括1個操作站、1個控制站、2臺差壓變送器、6臺壓力變送器、20個熱電阻、2個位移探頭、2個振動探頭、4臺現場數顯表、2臺PEAK150調節(jié)器。差壓和壓力變送器選用PMC一體化變送器，其精度0.5級。PLC監(jiān)控系統(tǒng)選用西門子S7-300系列，系統(tǒng)基于Windows 2000平臺，利用了Windows 2000操作系統(tǒng)安全可靠平穩(wěn)的控制理念與技術，系統(tǒng)便于維護管理，操作簡單。監(jiān)控軟件采用選用西門子的WinCC，實現對風機系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。
2.2 調速系統(tǒng)控制原理及實現過程
當風機增加負荷時，汽輪機轉速下降，轉速探頭MPU（MPU1和MPU2兩個轉速探頭為一備一用。兩者通過一個信號高選柵HSS，接受高選信號）將轉速信號傳給電子調速器，這時實際轉速N1小于設定轉速N2，兩者之間有偏差，PID運算器將通過運算在原有輸出電流信號I上增加一個△I，通過電液轉換器，控制油壓的輸出也在原有基礎P上增加一個△P，使錯油門帶動油動機將調節(jié)汽閥開大，進入汽輪機內蒸汽增多，提高汽輪機轉速，使N1達到設定轉速N2。反之，當風機減小負荷時，汽輪機轉速增高，這時實際轉速N1大于設定轉速N2。PID運算器將通過運算，在原有輸出電流信號I上減少一個△I，通過電液轉換器，控制油壓的輸出也在原有基礎上減少一個△P，使錯油門帶動油動機將調節(jié)汽閥關小，從而使進入汽輪機內蒸汽減少，汽輪機轉速降低，N1達到與設定轉速N2相同。
2.3 PEAK150四種通訊方式
調節(jié)器面板
手持式編程器
作為調節(jié)器指令的遙控輸入
任選的Modbus串行接口
PEAK150調節(jié)器采用MODICON公司的MODBUS通信協議，有ASCⅡ和RTU兩種傳輸方式，采用RS-422通訊接口。
2.4 系統(tǒng)功能
風機操作站有5幅流程圖畫面、5幅歷史趨勢記錄畫面、1幅實時數據畫面、1幅報警信息畫面，操作人員依此對工藝過程進行監(jiān)測和控制。
安全性訪問權限。
轉速調節(jié)功能、超速跳閘試驗、暖機/目標功能、流程遙控功能、串級控制功能、臨界轉速規(guī)避。
系統(tǒng)對重要數據進行歷史記錄，記錄時間任意設定，通過對歷史趨勢查詢故障數據，為設備故障追憶分析提供依據。
減輕勞動強度，準確快速調速。
通過聲光報警及時發(fā)出異常狀態(tài)信息。
3 應用效果
PEAK150調速系統(tǒng)經過長期的現場運行，證明操作簡單，性能可靠，控制精確度高，為穩(wěn)定風機運行提供了良好的保障。
