伺服卡使用手冊(cè)

版本號(hào)：B東方汽輪機(jī)廠電液伺服閥掌握器說(shuō)明書(shū)編號(hào)：M902-007000BSM第全冊(cè)200312月編號(hào)：M902-007000BSM編制:校對(duì):審核:會(huì)簽:審定:批準(zhǔn):修改記錄表更改處文件簽字日更改處文件簽字日標(biāo)記數(shù)代號(hào)期標(biāo)記數(shù)代號(hào)期M902-007000BSM電液伺服閥掌握器使用說(shuō)明書(shū)M902-007000BSM電液伺服閥掌握器使用說(shuō)明書(shū)目 錄序號(hào) 章一節(jié) 名 稱 頁(yè)數(shù) 備注11前言122硬件簡(jiǎn)介133功能簡(jiǎn)介244使用說(shuō)明955故障指示266性能和參數(shù)177使用留意說(shuō)明11 前言DEA伺服卡是為全電調(diào)掌握系統(tǒng)DEH配套而特地設(shè)計(jì)的。該卡承受了1680C196CPLD16A/DD/ADC-DC離轉(zhuǎn)換器，確?？墓ぷ麟娫春凸╇婋娫吹某浞指綦x，使卡件的電源回路I2CE2PROM伺服卡的工作原理是通過(guò)采集LVDT環(huán)節(jié)，然后通過(guò)PI的開(kāi)度到達(dá)給定期望到達(dá)的位置。 校對(duì)： 標(biāo)審： 錄入員：

1－1伺服卡使用說(shuō)明書(shū)伺服卡使用說(shuō)明書(shū)硬件簡(jiǎn)介伺服卡掌握器的硬件主要包括伺服卡件和機(jī)箱組件：伺服卡件伺服卡承受的是四層印制板布線工藝，具有極高的EMC主要元器件均承受進(jìn)口優(yōu)質(zhì)元件。1680C196，運(yùn)算處理速度極快。該單片WATCH_DOG承受Xilinx公司的可編程規(guī)律陣列XC95108作為單片機(jī)的接口部件。該I/O，可以便利的實(shí)現(xiàn)外部接口。這樣可以使伺服卡增加很多功能而外圍電路極為簡(jiǎn)潔，卡件的集成度大幅度增加而牢靠性也大為提高。A/DD/API的全部模擬量信號(hào)通道均承受了隔離放大器與外部接口實(shí)現(xiàn)隔離。LVDTE2PROM盡量不受外部信號(hào)的干擾承受了雙路LVDTLVDTLVDT以通過(guò)卡件上的跳線來(lái)設(shè)置。面板上設(shè)有多個(gè)指示燈以指示各種狀態(tài)，并有抖動(dòng)量調(diào)整孔和測(cè)試端。CPU、可編程規(guī)律D/A、A/D量回路。機(jī)箱組件源母板上，接線便利?？迦霗C(jī)箱時(shí)使用推拉式構(gòu)造，拔插也格外便利。功能簡(jiǎn)介工作原理伺服卡是通過(guò)采集LVDT的反響值，然后與掌握系統(tǒng)發(fā)出的給定指令〔4-20mA信號(hào)〕構(gòu)成比較環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)程序中的PI運(yùn)算后輸出調(diào)整電流驅(qū)動(dòng)伺服閥動(dòng)作，從而掌握閥門(mén)的行程到給定的開(kāi)度。在〔4-20mA1-5V〕給掌握系統(tǒng)，作為行程指示。PI實(shí)時(shí)了解卡件的工作狀態(tài)。操作功能簡(jiǎn)介初始化E2PROM化預(yù)置。校驗(yàn)而紀(jì)錄下校驗(yàn)所得LVDT全關(guān)值和全開(kāi)值，并將其存儲(chǔ)到串行存儲(chǔ)芯片E2PROM偏置關(guān)門(mén)。手動(dòng)該卡供給了手動(dòng)功能，在手動(dòng)狀況下，可以對(duì)閥門(mén)進(jìn)展手動(dòng)增、減操作。LVDTLVDT10%時(shí)切換。當(dāng)只有一路LVDT時(shí)，不產(chǎn)生任何切換。LVDT10%，這種狀況下會(huì)馬上切換。當(dāng)伺服卡溝通LVDT的鼓勵(lì)線圈斷線時(shí)，這時(shí)LVDT的反響值為0。在LVDT伺服卡使用說(shuō)明書(shū)伺服卡使用說(shuō)明書(shū)LVDTLVDT10%，這時(shí)初級(jí)斷線，LVDTDEH10%后產(chǎn)生切換。20許再次切換，以便有足夠的調(diào)整時(shí)間來(lái)使調(diào)整穩(wěn)定。PID比例因子：KP=SW2(1-4)*2 積分因子：KI=SW2(5-7)位置偏差:POS_ERR=VSET-LVDT(VSET為給定值，LVDT為當(dāng)前LVDT開(kāi)度值)比例變換常數(shù)：SCALER=8 積分變換常數(shù)：I_SCALER=500調(diào)整輸出：PID_OUTKP*(POS_ERR)( KI*POS_ERR)/I_SCALERSCALER其中,積分限制輸出限幅為:(5V)*I_SCALER KI*POS_ERR(5V)*I_SCALER40mAPID_OUT40mALVDT問(wèn)題，本卡承受了過(guò)關(guān)和過(guò)開(kāi)的算法，其具體算法如下：IF(VSET-0.5mA)<4mATHENVSET=VSET-0.5mAELSEVSET=VSETIF(VSET+0.5mA)<20mATHENVSET=VSET+0.5mAELSEVSET=VSETENDDEH0.5使用說(shuō)明的正確接線后，方可上電。跳線器的設(shè)置伺服主卡和數(shù)?？ㄉ系奶€具體說(shuō)明如下：伺服主卡上的跳線器設(shè)置J1CPU，J23程序存儲(chǔ)器工作方式的選擇。J1〔CPU，J23方式為(2,3)短接。用戶不得自行更改J3〔1，2〕短接，J3〔2，3〕短接，J8LVDT1J4〔1，2〕短接，J4〔2，3〕短接，J9LVDT2J101J10(1,2)11電壓工作方式。在電壓工作方式時(shí)，接線方式要轉(zhuǎn)變，具體狀況參見(jiàn)后面的接線說(shuō)明。J112J11(1,2)22電壓工作方式。在電壓工作方式時(shí)，接線方式要轉(zhuǎn)變，具體狀況參見(jiàn)后面的接線說(shuō)明。J12〔1，2〕J12〔2，3〕短接為伺服驅(qū)動(dòng)信號(hào)疊加抖動(dòng)量。抖動(dòng)頻率可以通過(guò)(J13,J14)的跳線來(lái)改變，出廠設(shè)定為(J13,J14)311HZ〔J13,J14〕斷開(kāi)，則抖動(dòng)頻208HZ1.7KHZJ171.1KHZ〔J19,J20,J21,J22〕LVDT全斷開(kāi)，幅值最小。單獨(dú)短接幅值遞減的挨次為J19>J20>J21>J22。出廠設(shè)定為〔J19,J20,J21〕3.2VLVDT數(shù)?？ㄉ系奶€設(shè)置數(shù)模卡上的跳線設(shè)置J1J3J2〔1，2〕J2〔2，3〕短接為輸入給定電壓信號(hào)。J2〔3，4〕短接為輸入給定電流差分信號(hào)；J2給定電壓差分信號(hào)。J4〔1，2〕短接閥位輸出為1-5V的電壓信號(hào)，J4〔2，3〕短接閥位輸出4-20mA接口說(shuō)明單塊伺服卡上的插頭端子接線名稱如以下圖所示〔插頭端子號(hào)定以如下：A,C,〕緊急手動(dòng)輸入〔開(kāi)入〕閥位增輸入〔開(kāi)入〕閥位減輸入〔開(kāi)入〕停機(jī)偏置輸入〔開(kāi)入〕快速手動(dòng)開(kāi)入〔開(kāi)入〕校驗(yàn)開(kāi)頭輸入〔開(kāi)入〕校驗(yàn)允許輸入〔開(kāi)入〕

GND+24V+24V+24VGNDGND

A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13

C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13

GND+24V+24V+24VGNDGND1驅(qū)動(dòng)+1驅(qū)動(dòng)-2驅(qū)動(dòng)+2驅(qū)動(dòng)-閥位輸出+(1-5V4-20mA)閥位輸出-(1-5V或4-20mA)LVDT鼓勵(lì)信號(hào)輸出IN_COM輸入公共端〔開(kāi)入〕〔開(kāi)出24V/2A〕〔開(kāi)出24V/2A〕閥位增輸出〔開(kāi)出24V/2A〕閥位減輸出〔開(kāi)出24V/2A〕故障輸出〔開(kāi)出24V/2A〕OUT_COM〔GND(2)〕伺服閥給定+〔4-20mA〕伺服閥給定-

A14A15A16A17A18A19A20A21A22

C14C15C16C17C18C19C20C21C22

LVDT11輸入ALVDT11輸入BLVDT12輸入ALVDT12輸入BLVDT21輸入ALVDT21輸入BLVDT22輸入ALVDT22輸入BGND(2)4.2.2

伺服機(jī)箱

圖4-1：伺服卡插頭定義板上的接線端子接入。伺服卡機(jī)箱外形圖4-2：伺服卡機(jī)箱外型圖伺服卡的背板外觀圖全部的外部接線均從伺服卡機(jī)箱的背板上接入。其中TB23是為通訊預(yù)留的設(shè)計(jì)，目前無(wú)用；TB2524V；TB1-TB20(TB1，TB2)接入和輸出，依次類推。整個(gè)背板的接線端子分布見(jiàn)以下圖。TB25TB23TB20TB25TB23TB20TB19TB18TB17TB16TB15TB14TB13TB12TB11TB10TB9 TB8 TB7 TB6 TB5 TB4 TB3 TB2 TB1TB22TB214-3：伺服機(jī)箱背板端子圖〔從反面正視〕伺服卡背板上接口端子的定義TB2TB1緊急手動(dòng)輸入〔開(kāi)入〕SERV01+(TB2TB1緊急手動(dòng)輸入〔開(kāi)入〕SERV01+(1驅(qū)動(dòng)+)閥位增輸入〔開(kāi)入〕SERV01-(1驅(qū)動(dòng)-)閥位減輸入〔開(kāi)入〕SERV02+(2驅(qū)動(dòng)+)停機(jī)偏置輸入〔開(kāi)入〕SERV02-(2驅(qū)動(dòng)-)快速手動(dòng)開(kāi)入〔開(kāi)入〕閥位輸出+(1-5V4-20mA)校驗(yàn)開(kāi)頭輸入〔開(kāi)入〕閥位輸出-(1-5V4-20mA)校驗(yàn)允許輸入〔開(kāi)入〕LVDT-AC(鼓勵(lì)信號(hào)輸出)IN_COM〔輸入公共端〕LVDT1-1-1(LVDT11)〔開(kāi)出24V/2A〕LVDT1-1-2(LVDT11)〔開(kāi)出24V/2A〕LVDT1-2-1(LVDT12)閥位增輸出〔24V/2A〕LVDT1-2-2(LVDT12)閥位減輸出〔24V/2A〕LVDT2-1-1(LVDT21〕故障輸出〔24V/2A〕LVDT2-1-2(LVDT21〕OUT_COM〔輸出公共端〕LVDT2-2-1(LVDT22〕伺服閥給定+〔4-20mA〕LVDT2-2-2(LVDT22〕伺服閥給定-GND(2)11223344556677889910101111121213131414151516164－4伺服卡使用說(shuō)明書(shū)伺服卡使用說(shuō)明書(shū)4-4：接線端子定義伺服機(jī)箱背板上TB25電源端子定義。1212345678+24V輸入++24V輸入++24V輸入++24V輸入-+24V+24V輸入-4-5：電源端子定義上圖中虛線局部為卡件內(nèi)部接線。從上圖中可以看出〔124〔56〔78〕四對(duì)端子在內(nèi)部已經(jīng)短接，不能更改〔1234〕〔5，6，7，8〕構(gòu)成另外一組輸入電源。兩組電源在通過(guò)內(nèi)部卡件上的跳線器進(jìn)展短接。具體接線的一些使用說(shuō)明線狀況給與具體說(shuō)明。以下說(shuō)明均以(TB1,TB2)為例。伺服輸出接線本伺服卡承受的伺服驅(qū)動(dòng)可以承受電流或電壓，其具體接線狀況如下：SERV01+(-40-40mA)TB112SERV01+(-40-40mA)TB1122SERV01-(-10V-+10V)3SERV01-4SERV02-(-10-+10V)416SERV02+(-40-40mA)GND2SERV02-4-6:電流型接線圖4-7:DDV由上圖可以看出,電流型和電壓型接線完全不同。除了接線上的差異J11(1,2)短接，而電壓型需要J10J11(1,2,3)全部短接。伺服卡使用說(shuō)明書(shū)伺服卡使用說(shuō)明書(shū)留意事項(xiàng)：在使用非40MA的閥門(mén)時(shí)，須對(duì)程序進(jìn)展修改。閥位輸出接線〔4-20mA〕或電壓型〔1-5V〕,其J4J4〔1,2〕短接閥位輸出為電壓型，J42，3〕短接閥位輸出為電流型。輸出接線見(jiàn)以下圖。TB1TB1閥位輸出+551-5V 的電壓信號(hào)或4-20MA的電流信號(hào)6閥位輸出閥位輸出-4-8：閥位輸出接線圖LVDTLVDT如以下圖所示：TB1TB178910111213141516LVDT-ACLVDT1-1-1LVDT1(AC)LVDT1-1-2LVDT1-2-1LVDT1初級(jí)線圈LVDT1-2-2TB1LVDT2-1-1LVDT2(AC)891213LVDT1-1-1+LVDT1(DC)LVDT2-1-2LVDT2-2-1LVDT1-1-2-LVDT2初級(jí)線圈LVDT2-1-1+LVDT2-2-2GND(2)LVDT2-1-2-LVDT2(DC)*LVDT的輸入正、負(fù)10V給定信號(hào)的接入

4-9：LVDTINCOMINCOMGND+24VJ2J2〔1，2〕短接為輸入給定電流信號(hào)；J2〔2，3〕短接為輸入給定電壓信號(hào)。J2〔3，4〕短接為輸入給定電流差分信號(hào)；J2電壓差分信號(hào)。TB2TB2+151516-4-20MA1-5V的給定電壓4-10：給定接線圖開(kāi)入信號(hào)的接入開(kāi)入信號(hào)可以使用共地、共源兩種接法。具體狀況見(jiàn)以下圖：TB2TB21122334455667+24V78INCOMGND84-11：開(kāi)入信號(hào)的接線方式開(kāi)出信號(hào)的接入開(kāi)出信號(hào)接線方式如以下圖：TB2TB2開(kāi)出負(fù)載91011121314OUTCOM+24VGND4-12：開(kāi)出信號(hào)的接線方式4.3操作說(shuō)明下面將對(duì)伺服卡的操作過(guò)程進(jìn)展具體的描述。上電初始化將撥碼開(kāi)關(guān)從高位到低位撥碼。四位開(kāi)關(guān)SW1撥為ON_OFF_ON_OFF，8位開(kāi)關(guān)SW2撥為OFF_ON_OFF_ON_OFF_ON_OFF_OFF時(shí)，伺服卡將進(jìn)展初始化流程，這時(shí)RUND0-D7〔RXD,TXD〕四個(gè)燈全亮，程E2PROM設(shè)置調(diào)整參數(shù)SW2PISW1OFFON。SW2見(jiàn)下表：參數(shù)名撥碼開(kāi)關(guān)位12KP345KI67無(wú)用8ON0000000OFF1111111ON=0OFF=1KP=SW2(1-4)KI=SW2(5-7)8SW2ON0。KP416KI38子撥碼，碼值越大，則積分系數(shù)就越小，積分就越快。校驗(yàn)功能CHK(D4,D5)驅(qū)動(dòng)伺服閥，使閥門(mén)向開(kāi)門(mén)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)全開(kāi)位后，等待電流偏流，(D4,D5)1，CHK偏置功能電流〔或負(fù)向電壓〕50手動(dòng)功能MAN燈將點(diǎn)亮。這時(shí)假設(shè)開(kāi)入信號(hào)“閥門(mén)增”輸入有效時(shí)，面板上的UP燈點(diǎn)亮，伺服卡的輸出電〔或輸出電壓增大DOWN〔輸出電壓將減小〕進(jìn)展關(guān)門(mén)運(yùn)動(dòng)。DIT可以用螺絲刀從這個(gè)孔中調(diào)整抖動(dòng)量幅值電位器。DIV可以用來(lái)測(cè)試抖動(dòng)量幅值?，F(xiàn)場(chǎng)使用說(shuō)明簡(jiǎn)要說(shuō)明。使用前的檢查工作。先跳好相應(yīng)的跳線設(shè)置，并認(rèn)真檢查，確保無(wú)誤。數(shù)?？ㄉ系碾娢黄鱌1DA1(IC1)P2DA2(IC8)的幅值；P7電位器為整定AD(IC16)的零偏，P8電位器為整定DA2〔IC8〕LVDT1LVDT2采集的放大倍數(shù)。上述電位器在出場(chǎng)時(shí)已經(jīng)由調(diào)試人員用周密儀器整定LVDT,P3P4調(diào)整放大倍數(shù)。接線依據(jù)接線說(shuō)明接線，接完線后認(rèn)真檢查，確保無(wú)誤。LVDTLVDTLVDTLV