CPC-II電流-壓力轉(zhuǎn)換器

1、CPC-II電流-壓力轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品調(diào)試指導(dǎo)書德陽瑞能電力科技有限公司目錄1.CPC-n功能11.1.CPC-n簡介11.2.原理12.接線32.1.電源32.2.關(guān)于接地32.3.模擬量輸入32.4.模擬量輸出42.5.開關(guān)量輸入42.6.開關(guān)量輸出42.7. RS-232/服務(wù)工具軟件43.編程組態(tài)說明53.1. CPC連接和組態(tài)53.2.組態(tài)參數(shù)設(shè)置：83.3.在線參數(shù)調(diào)整144.現(xiàn)場測試準(zhǔn)則184.1.檢驗過程18故障處理附表201.CPC-n功能1.1.CPC-n簡介伍德沃德CPC是一個電流壓力轉(zhuǎn)換器，用于控制進(jìn)汽閥或相關(guān)伺服系統(tǒng)。CPC接收4-20mA的電流設(shè)定輸入，對外提供一個正比于

2、輸入電流的精確穩(wěn)定壓力輸出。除了精確的壓力控制，CPC還具有易于安裝和維護(hù)的特點。在支撐力足夠的情況下，CPC端面可和多種支架裝在一起。CPC。打開上蓋即可進(jìn)行接線。動態(tài)參數(shù)調(diào)整通過電腦上的工具軟件進(jìn)行。本手冊包括以下幾種CPC:取大進(jìn)油壓力Zone2,Category3G,ExnAnT3Class1,Div2GroupA,B,C,DT3Zone1,Category2G,ExdllBT3Class1,Div1GroupCandDT310bar9907-11069907-110325bar9907-11029907-11001.2.原理接線通過保護(hù)接頭或保護(hù)管進(jìn)入圖1-1.CPC-II正視圖印刷

3、電路板位:置傳感器執(zhí)行器壓力傳感器油罐壓力輸出閥LIIIIIIII07-4-10壓力傳感器外部濾網(wǎng)（用戶安裝）圖1-2.液壓控制原理圖2.接線CPC-n有一路24VDC電源，兩路模擬量輸入，兩路開關(guān)量輸入，一路模擬量輸出，三路開關(guān)量輸出。圖2-1CPC-II接線板.（CPC電子部分）2.1.電源CPC-II的電源要求在瞬態(tài)能提供足夠的輸出電壓，24Vdc電源應(yīng)能提供持續(xù)的2A電流，且峰值5A保持2秒，CPC-II內(nèi)部無電源開關(guān)，安裝時必須加外部開關(guān)，該開關(guān)可以是符合上述要求的斷路器或獨立開關(guān)。參見下表推薦保險絲或電流斷路器.名稱輸入電壓最大電流最大功率保隧便/電流斷路詈最大額定值CPC18-3

4、2Vdc(24Vdcnominal)5A90W(25)6A2.2.關(guān)于接地CPC-II外殼必須接地，接地時使用PE和EMC接地點。關(guān)于PE接地點，使用規(guī)定的線型（常用的如綠/黃線，12AWG）且符合安全接地要求。關(guān)于EMC接地點，采用低阻值短線纜（常用的如12AWG/3mm2和長度18英寸/46cm）。2.3.模擬量輸入CPC-II有兩路模擬量輸入。 一路是專用于設(shè)定值的輸入； 第二路模擬量輸入可配置為冗余設(shè)定值輸入或冗余壓力傳感器信號輸入。初級設(shè)定和冗余設(shè)定/反饋信號輸入都是4-20mA的比例控制信號，每一路輸入信號都受到監(jiān)控以確保信號在允許范圍內(nèi)。在某些對可靠性要求高的應(yīng)用中，第二路模擬輸

5、入配置成冗余設(shè)定值輸入，一旦非法的設(shè)定信號產(chǎn)生，CPC能夠檢測出這個錯誤并且換到第二路輸入。信號超范圍可以選攜粗量幗出期留DC電源-1堆定植-H工盟模健一入+卞,元余通定壟反鮑輸入一*1,美閉袂志顯示一電報客或冗余至單曲示開羌曲曲+%冗余庫醫(yī)幗出-L相定空單元2冗余連蹣人作為停機(jī)或報警條件并通過開關(guān)量輸出顯示。2.4.模擬量輸出CPC-II的模擬量輸出是4-20mA形式的，它能夠驅(qū)動0-500的負(fù)載。這些模擬輸出信號可以配置執(zhí)行多種功能，如報警、壓力反饋、壓力設(shè)定和內(nèi)部閥位。這個輸出僅僅用于監(jiān)視和診斷，不能用于閉環(huán)反饋.2.5.開關(guān)量輸入CPC-II有兩路開關(guān)量輸入。開關(guān)量輸入內(nèi)部有上拉電阻和

6、逆變器，因此斷路表示為低電平。當(dāng)外部連接到隔離接地端時輸入信號拉低，輸入為高電平。這里提供兩個輸入端和一個接地端，因此當(dāng)兩個輸入端都使用的時候必須共用一個接地端。第一路開關(guān)量輸入，如果存在主從設(shè)備的冗余配置結(jié)構(gòu)，開關(guān)量主要執(zhí)行主單元指定。第二路開關(guān)量輸入，冗余投入。兩個CPC-II之間通過連續(xù)脈沖交換哪個單元被控。第2路開關(guān)量輸入應(yīng)接到其它單元的第3路輸出上。開關(guān)量類型：該輸入可以是從每個端子到地的干觸點或一個漏電/集電開關(guān)到地。干觸點操作大概為3mA的輸入值。2.6.開關(guān)量輸出CPC-II有三路開關(guān)量輸出。這些輸出可以被配置為常開/常閉狀態(tài)。這些輸出信號可以通過導(dǎo)線從正極接入開關(guān)負(fù)載，或從開

7、關(guān)負(fù)載到地。這個配置將使用戶的系統(tǒng)中的一些公共線錯誤更易于差別。用戶需要提供額外的24V電源來保證輸出信號的功能正常。開關(guān)量輸出1:報警和停機(jī)狀態(tài)。這路輸出是用于CPC-II錯誤狀態(tài)的輸出通道。開關(guān)量輸出2:如果CPC-II處于單模式下，它可用于報警輸出或冗余的停機(jī)開關(guān)。如果CPC-II開關(guān)量輸出信號的一個打開接觸信號會引起系統(tǒng)主控制器的停機(jī)，為了提高可靠性可使用兩個輸出信號并把它們配置成顯示停機(jī)錯誤。在這種情況下控制器必須配置為兩個接觸器指示錯誤狀態(tài)優(yōu)先于停機(jī)指令。在冗余模式中，輸出2作為主單元指示信息返回給透平控制器或指示燈。開關(guān)量輸出3:這路輸出專用于冗余操作。它輸出連續(xù)脈沖到其他CPC

8、-II,傳送當(dāng)前處于控制狀態(tài)的單元和當(dāng)前內(nèi)部故障信息。開關(guān)量輸出3應(yīng)該被接到另一個CPC-II的第2路開關(guān)量輸入通道上。2.7.RS-232/服務(wù)工具軟件PC機(jī)服務(wù)工具是一種運行在基于PC機(jī)或筆記本電腦Windows環(huán)境下的應(yīng)用軟件，它要求在計算機(jī)與CPC-II之間使用RS232通訊線連接。這種連接方式可以采用兩種方式中的一種實現(xiàn)：通過9針連接器將CPC-II直接聯(lián)到另一個接線端；如果在操作中頂蓋不能打開，RS232線可以通過導(dǎo)線管引出并連接在J2接線端子板上。3.編程組態(tài)說明3.1.CPC連接和組態(tài)按照說明書中接線方式接好電源和通訊。電源連接詳見圖2-1。通訊連接如下圖:打開ToolKit軟

9、件，添加文件，選擇任意一個CPCGenIIServiceTool,進(jìn)入CPC監(jiān)視參數(shù)畫面:電1MQC：-iwur皿tu皿3S1L1Y*賓芭田加ITE1I在就XmaYTiLLKJIJ輪兔訐簿信息S閨閡。irflpTdJlocod.U,即用f1|酬，aniBiDU.5.0-10GbjetfilaidllIU9Dd:rMTTSHTWRlEffiFyfR&ii產(chǎn)JITDriv41-*rr產(chǎn)TaaUitU，己靠HTML試1U4JOJ.CEQ應(yīng)同財StfTL.nlKdllL口L3B(1SAtriCinkhnSqn.SttfYteaX7Q停1KBTaallAtmToal3liMMLDliMMLD(由

10、 Z*， 口CiEriLrCiEriLrJ JMpcnMpcnFailuretFailuret 加 MuidMuidrrxfiultinrrxfiultinHhAHhAflriribilitnflriribilitne e仃TiticerijsTiticerijs1nr,turllnc!1nr,turllnc!h hororotherotherI IjfprjfprofofpriaeiiovcrBhouLdbrequlibpedlwlpriaeiiovcrBhouLdbrequlibpedlwlihanuvihanuv rfipwdrfipwd此時，代表通訊正常，返回主畫面，可以查看組態(tài)參數(shù)。

11、請按照軟件指導(dǎo)進(jìn)行文件存儲。 修改文件參數(shù)：注：請在復(fù)制文件上進(jìn)行修改。將從CPC傳的文件打開后，就能進(jìn)行參數(shù)組態(tài)。運行參數(shù)修改冗余設(shè)置模擬量輸入設(shè)置模擬量輸出及開關(guān)量設(shè)置壓力需求線性修正設(shè)置下載文件:注：將修改完成的文件下載到CPC中。Qai.i.ODOD1.0D1.0D2 2 D D2dodo3 31M1M4O4OD D4 4口口S S4 41 13003009 9期中叫TMTMBCBCDDjDjDt t岫岫1010如1414期 fIfI.工FI,.l.XIFI,.l.XI% %H H，看事，詳細(xì)診斷設(shè)置YSET竄nt-nt-XXin/in/EditorEditorLwJipjrLwJip

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15、Igi請按照軟件指導(dǎo)完成下載。在線參數(shù)調(diào)整注：在線調(diào)整參數(shù)主要是針對PID參數(shù)調(diào)節(jié)。條件：PC機(jī)與CPC通訊正常。CPC莫擬量輸入必須小于等于4mA（建議使用過程萬用表給定4mA電流信號），且在模擬量輸入相對應(yīng)的設(shè)定值必須為0值（在模擬量輸入畫面修改）。手動設(shè)定壓力模式激活。設(shè)置好參數(shù)后點擊SaveChanges保存。設(shè)定壓力。PIDSettingPID設(shè)置：需要動態(tài)調(diào)整以適應(yīng)CPC-II運行情況的變化。Proportional比例增益：可調(diào)整的比例值作用在壓力控制環(huán)。大多數(shù)情況下，這個值設(shè)定為1或更大值。比例值越大系統(tǒng)響應(yīng)越迅速，但是影響穩(wěn)定性。Integral積分增益：調(diào)整壓力控制環(huán)的積分

16、系數(shù)。穩(wěn)定的增益設(shè)置提供穩(wěn)定的運行。順時針調(diào)整增加穩(wěn)定性。Derivative微分：該調(diào)整是根據(jù)控制壓力的變化率補償控制回路。微分系數(shù)增加時允許比例增益一個微小的增加（加快響應(yīng)），但增量過大會引起不穩(wěn)定性。GainSwitchingThreshold增益關(guān)聯(lián)限值：該調(diào)整設(shè)置一個高于壓力設(shè)定值最小值并且低于最大值的窗口寬度。當(dāng)運行在邊界范圍內(nèi)時，越界增益生效。這允許0%的設(shè)定值在閥處于關(guān)閉點前起作用， 從而確保閥能夠完全關(guān)閉。 一旦設(shè)定值超過最小設(shè)置限值， 增益值切換到“InControl設(shè)定值。這將允許動態(tài)設(shè)置在保證穩(wěn)定性前提下達(dá)到更好的伺服響應(yīng)。SupplyPressure供給壓力：這個參數(shù)

17、在CPC-II控制器內(nèi)給定一個值以抵消實際供給壓力和控制壓力之間的巨大壓差帶來的影響。默認(rèn)的設(shè)置為設(shè)備的最大值。通常情況下這些參數(shù)可以使用默認(rèn)值，除非實際供給壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定壓力。例如，一個額定壓力為25Bar的設(shè)備運行在12Bar的供給壓力下，此時這個參數(shù)應(yīng)該被設(shè)置為12。SaveChanges保存更改：使用上/下箭頭修改或直接輸入PID值后，PID改變值激活。點擊SaveChanges按鈕或退出服務(wù)工具時它們將被保存到存儲器中。按SaveChange酸鈕對于失電后的設(shè)定參數(shù)保存十分重要。ProcessingPIDSettings(AtValveLimitsorSlaveMode)過程PID

18、設(shè)置（閥位限制或從屬模式）:當(dāng)閥處于行程邊界時，有必要減小PID設(shè)定值來保證運行穩(wěn)定性。這種情況通常發(fā)生在設(shè)備接近全關(guān)狀態(tài)時。ManualControlSettings手動壓力設(shè)置：壓力設(shè)定值可以直接通過PC機(jī)服務(wù)工具軟件輸入。然血，對于手動設(shè)定或手調(diào)電位器控制輸出壓力，模擬量設(shè)定值必須小于等于4mA。如果任一個模擬輸入值對應(yīng)的設(shè)定值高于0,手動設(shè)置將不起作用。Mode模式：為避免輸出壓力和伺服閥位意外改變，手動設(shè)定模式也必須經(jīng)過激活才能使用。PressureSetpoint壓力設(shè)定值：直接輸入壓力設(shè)定值或用上/下箭頭調(diào)整壓力設(shè)定值。anualPotentiometerStorkSetting

19、s手調(diào)電位計設(shè)定：當(dāng)手動電位計被激活后，CPC-II可以使用電位計操作。對于特殊應(yīng)用如果不需要這種功能，也可以將其取消。EnablePotentiometerUse激活電位計：為了避免輸出壓力和伺服閥位的意外改變，手動調(diào)節(jié)電位計必須經(jīng)過激活才能使用。只要任意一個模擬輸入設(shè)定值高于4mA,手動調(diào)節(jié)電位計設(shè)定將不起作用。PressureSetPoint壓力設(shè)定：壓力設(shè)定直接輸入壓力設(shè)定值或使用上/下箭頭調(diào)整。5%EnableLimitReached2%EnableLimitReached為防止伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)意外跳動，手動調(diào)節(jié)電位計必須逆時針調(diào)到低于2%并保持至少10s。當(dāng)電位計設(shè)定到高于5%并保持至

20、少3s電位計將激活。只要電位計值高于2%,他將保持激活狀態(tài)，直到至少有一個模擬輸入值大于4mA為止。當(dāng)輸入值小于2%,10s后手調(diào)模式將終止。SiltBusterSettings污物松散設(shè)定Amplitude振幅：這個參數(shù)設(shè)置污物松散沖擊的振幅。周期性的-/+1%沖擊振幅足以清除設(shè)備中的污物。可以使用PC機(jī)服務(wù)工具軟件的設(shè)置編輯功能設(shè)置振幅為-/+5%Frequency頻率：該調(diào)整設(shè)定污物松散脈沖間隔時間。通常一天一次就足夠了。但可以使用PC機(jī)服務(wù)工具軟件的設(shè)置編輯功能設(shè)置周期從1秒到3個月。Duration持續(xù)期：設(shè)置松散脈沖持續(xù)期。持續(xù)期設(shè)置為40ms是合適的，不會引起伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不適當(dāng)

21、動作。持續(xù)期設(shè)置范圍為4-100ms。持續(xù)期也可以通過PC機(jī)的服務(wù)工具軟件進(jìn)行修改。TrendPlot趨勢圖：趨勢圖反映設(shè)定值、反饋壓力、內(nèi)部閥位隨時間的變化量Start啟動：按開始按鈕，啟動趨勢圖跟蹤Stop停止：停止按卜停止按鈕，停止并保持當(dāng)前趨勢圖Properties屬性：可以通過屬性鍵修改趨勢圖屬性。下列屬性是可以修改的，更新頻率一減小設(shè)定值改變更新頻率。注意：更新頻率小于50ms無效。時間范圍一時間范圍口通過改艾時間范圍值來修改Export輸出：為了將趨勢圖數(shù)據(jù)值導(dǎo)出到獨立的文件中(.csv),點擊Export按鈕。導(dǎo)出的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入MicrosoftExcel或其它形式。數(shù)據(jù)導(dǎo)出前

22、必須先停止趨勢圖繪制。PressureTrackingDiagnostic壓力跟蹤診斷PressureTrackingThreshold壓力跟我極限：這個值設(shè)定壓力設(shè)定值和反饋值之間差值的極限值。如果差值持續(xù)超過參數(shù)(Rate)值，壓力跟蹤診斷將顯示故障。PressureTrackingRate壓力跟比率：這個值是為壓力設(shè)定值和反饋值的收斂設(shè)定時間窗口。在第一秒允許壓力設(shè)定值與反饋值之間存在+/-50%的誤差，第二秒它是前一個誤差的T 為+/-25%,以此類推。這個功能允許接受短期的瞬態(tài)誤差并逐步回到設(shè)定值，但是持續(xù)超過限值的誤差將被顯示出來。如果需要的話，時間窗 E 調(diào)為2秒。注意：能夠在線

23、更改的只有PID參數(shù)，其他參數(shù)修改必須在離線工具中。4.現(xiàn)場測試準(zhǔn)則4.1.檢驗過程根據(jù)接線部分，確認(rèn)液壓管路和電子線路正確連接。確認(rèn)與CPC-II連接的液壓管路和電源已關(guān)閉。打開CPC-II上蓋。頂蓋放在不會損壞或污染螺紋表面的地方。密封面破壞后可能導(dǎo)致受潮、火災(zāi)或爆炸。在壓力輸出管路上接一個標(biāo)定過的壓力表，測量輸出壓力。向CPC-II供電。當(dāng)設(shè)備作好準(zhǔn)備運轉(zhuǎn)后，綠色LED燈將點亮并開始閃爍。測量端子1和2間電壓以檢查電源。保證電壓在18-32V之間。打開供油系統(tǒng)。檢查油溫是否達(dá)到運行溫度。通過9針連接器或從主接線端子板選擇串口線端子連接PC機(jī)。使用PC服務(wù)工具軟件或手動調(diào)節(jié)電位計操作CPC

24、-IIo排凈系統(tǒng)內(nèi)的全部空氣。反復(fù)增大和減小調(diào)整壓力設(shè)置值以排除空氣。允許暖機(jī)時間。改變設(shè)定信號值后觀察壓力表。壓力值應(yīng)該與設(shè)定值相符。校準(zhǔn)4.1.1.動態(tài)調(diào)整在服務(wù)工具中使用手動設(shè)定，或使用手調(diào)電位計調(diào)整設(shè)定值到伺服機(jī)構(gòu)范圍的10%。調(diào)整PID設(shè)置值使控制穩(wěn)定。注意：必須按“SavChanges”按鈕才能將修改值保存到存儲器中。按10%幅度逐步增加設(shè)定值或快速小幅調(diào)整手動電位計。增加比例增益直到反饋壓力快速達(dá)到設(shè)定值。壓力增加有一超調(diào)是正常的，對強迫液壓油流入執(zhí)行器是必要的。如果輸出壓力在設(shè)定值附近高頻振蕩，減小比例增益直到壓力穩(wěn)定。增加積分增益縮短超調(diào)時間。伺服系統(tǒng)越大要求的積分增益越大。

25、積分增益過大導(dǎo)致下降過程中出現(xiàn)多重緩慢振蕩直到達(dá)到設(shè)定值，或設(shè)定值附近緩慢持續(xù)振蕩。微分值通常不需要調(diào)整，但是微小的增加微分值使比例增益也能稍微的增加。如果出現(xiàn)不穩(wěn)定，把微分值改回默認(rèn)值，并且減小比例增益直到達(dá)到正確的階躍響應(yīng)。在50%和100%處反復(fù)測試階躍響應(yīng)。確保響應(yīng)穩(wěn)定。確認(rèn)輸出壓力值維持在+/-2%的穩(wěn)態(tài)偏差。可以通過系統(tǒng)的調(diào)整達(dá)到這個穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置壓力輸出到最小等級（通常4mA）。檢查下列狀態(tài)：伺服機(jī)構(gòu)在最小停止位置性能穩(wěn)定增益切換到“PI改置（在閥處于極限位置或從屬模式）”如指示燈所示。多數(shù)情況下，只要達(dá)到穩(wěn)定運行，不要求調(diào)整“PI股置（在閥處于極限位置或從屬模式）”如果出現(xiàn)不穩(wěn)

26、定，按上述第1和2兩步調(diào)整增益。在正常運彳T范圍內(nèi)（4-20mA）提高控制設(shè)定值。使用PC服務(wù)工具的趨勢圖或萬用表監(jiān)測設(shè)定值的穩(wěn)定性。信號應(yīng)該維持在控制值的+/-2%范圍內(nèi)。如果設(shè)定信號不穩(wěn)定，檢查線路和屏蔽線是否正確或控制器運行是否正確。注意，當(dāng)使用CPC-II時不需要振顫功能。4.1.2.模擬量輸出調(diào)整4-20mA的輸出電流應(yīng)標(biāo)定成與測量壓力成比例的精確輸出電流。 然而， 它可以現(xiàn)場標(biāo)定以控制其輸出電流和系統(tǒng)或監(jiān)視設(shè)備的輸入標(biāo)準(zhǔn)相吻合。調(diào)整設(shè)定值到最小值（執(zhí)行器最小行程）。調(diào)整0%范圍mA值使之在控制系統(tǒng)或監(jiān)視設(shè)備有相同讀數(shù)。調(diào)整設(shè)定值到最大值（執(zhí)行器最大行程）。調(diào)整100%范圍mA值使之

27、在控制系統(tǒng)或監(jiān)視設(shè)備有相同讀數(shù)4.1.3.確認(rèn)開關(guān)量輸出操作使用PC服務(wù)工具軟件配置開關(guān)量輸出為NO或NC狀態(tài)。警報/關(guān)閉動作也能通過PC服務(wù)工具軟件指定。當(dāng)故障存在時，如設(shè)定信號丟失、壓力跟蹤出錯或內(nèi)部電路故障，開關(guān)量輸出狀態(tài)將改變并且內(nèi)部紅色LED燈將閃爍，其閃爍代碼對應(yīng)檢測到的故障條件。只有通過服務(wù)工具配置了故障鎖存，故障狀態(tài)才能鎖存。測試一個出錯條件，如關(guān)閉兩個設(shè)定信號，在主控制器中應(yīng)該能檢測到這個信號關(guān)閉。通過關(guān)閉供油源測試一個警報條件，主控制器應(yīng)該能檢測到這個警報。4.2.在調(diào)試和校驗過程中，需要注意的幾個特殊功能的使用閥位限制或從屬模式下的過程PID其作用是當(dāng)閥處于行程邊界時，減小PID設(shè)定值來保證運行穩(wěn)定性。這種情況通常發(fā)生在設(shè)備接近全關(guān)或全開位置時。冗余CPC設(shè)置使用冗余CPC時必須保證液壓系統(tǒng)的設(shè)置滿足冗余要求。冗余的參數(shù)設(shè)置參見說明書。報警查看每個故障通過在PCB的LED燈閃爍表示的閃爍代碼顯示。這個代碼又兩部分組成，第一個值是組編號，其后有1秒的延時。第二個值表示具體的偵測故障。多個故