基于贝加莱可编程计算机控制器的新型水轮机调速器.docx
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1、基于贝加莱可编程计算机控制器的新型水轮机调速器基于贝加莱可编程计算机控制器的新型水轮机调速器开发的基于可编程计算机控制器PCC技术的新型水轮机调速器采用奥地利贝加莱B&R公司的2003系列模块作为控制核心部件摘要:本文以成都拜尔电力设备有限公司自行开发研制的基于贝加莱PCC为控制核心的水轮机调速器为例,从水轮机调速器的原理、硬件配置和软件构造来讲述和讨论如何通过PCC技术来实现调速器的各种功能以及它与传统调速器相比拟的区别和上风。关键词:可编程计算机控制器、水轮机调速器、频率测量、步进电机驱动Abstract:Thearticletakesthenewgenerationofhydraulic
2、turbinegovernowhichbasedonPCC(programmablecomputercontroller)anddevelopedbyChengDuBaiErelectricpowerdevicelimitedcorporationasexample,withdiscribingtheprinciple、hardwareconfigurationandsoftwarestructureofthehydraulicturbinegoverno,discussedhowtocarryoutitsfunctionswithPCC,discusseditsdifferencesanda
3、dvantagescomparingtothetraditionalhydraulicturbinegoverno.KeyWords:programmablecomputercontroller;hydraulicturbinegoverno;frequencymeasure;Steppingmoterdriver1可编程计算机控制器PCC的技术特点2自上世纪90年代以来可编程计算机控制器PCC技术进入中国控制领域,已经越来越广泛地应用于我国的很多工业技术领域,随着国内一些重要的水电行业的辅机企业在调速器和励磁上的广泛应用,其性能也得到越来越多的厂家的青睐和用户的认可。PCC技术已经逐渐掀起了
4、一股技术革新的潮流。PCCProgrammbleComputerController即可编程计算机控制器是由奥地利贝加莱公司(BR)1994年首先提出的。它交融了传统可编程逻辑控制器PLC和工业控制计算机IPC的上风,既有PLC的高可靠性、易扩展性,又有IPC的强运算才能和强实时性等特点,所以也是目前PLC技术开展的新方向。行业内选用PCC做硬件控制核心也正逐渐成为工业自动化控制领域的新潮流。与传统的PLC相比拟,PCC具有以下显著上风:1)定性的分时多任务操纵系统:PCC借用了大型计算机的分时多任务操纵系统理念,应用程序可以按照工艺功能的不同和优先级的不同设成不同的任务和不同的任务级别,并可
5、根据要求自行设定任务的循环时间。优先权高的任务,可将其扫描周期设定相对更短。这样使软件的构造更加公道、科学,同时保证系统具有更高更确定的实时性能。2)系统响应速度快:系统的响应速度不仅由CPU来决定,还与I/O数据的传输速度有关。PCC的主CPU本身速度极快,同时还借用大型计算机的构造,采用I/O-Processor单独处理I/O数据传输;采用DPR-Controller双向口控制器负责网络及系统的治理。也就是讲,一个PCC模块上有三个处理器,既互相独立,又互相关联,最大限度地进步了整个系统的速度。3)系统测频、相位测量响应速度快:传统的PLC步进式微机调速器其测频单元仍采用单片机或者数字电路
6、来实现,其响应频率低,产品一致性和可靠性差;而直接采用PCC测频,那么无需另设测频硬件,因此测频的可靠性非常高。由于PCC的主CPU内还含有一个独立的时间处理器TPU(Timeprocessingunit),可计算处理高达4MHz至6MHz的脉冲信号。因此能巧妙地解决调速器的频率和相位测量问题,实现快速自动准同期并网。这也是基于传统PLC的调速器方案先天受限而无法企及的功能。4)编程语言高级化:PCC不仅完全支持常规的梯形图、指令表、顺序功能图等IEC61131-1规定的多种语言,而且支持高级语言如:AutomationBasic语言和标准C语言编程。并且可以在同一个工程中同时采用多种语言混合
7、编程。这对于解决复杂的控制算法和工艺任务的编程尤显方便,由于其更好的可读性,也非常易于用户对控制程序进展公道的增减。5)可移植性强:在不同系列、不同型号PCC上所编制的程序,都可以不用修改源码本身,而直接移植到另外的PCC系列或型号上。这是由于贝加莱所有的PCC硬件平台都基于一样的操纵系统内核,而且采用标签变量关联的编程方式,所以用户在编程时候不需要关心实际的硬件IO映射关系,而把精力投入在工艺算法本身。在完成这些工作后,最后只需要简单地将各个标签名映射在实际的IO通道即可。6)高可靠性:PCC具有极高的可靠性,平均无故障时间MTBF到达50万小时相当于57年以上,属于免维护产品,大大高于一般
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