SJ-22D测速装置技术及使用说明书-V2.0-..doc
- 文档编号:14662245
- 上传时间:2023-06-25
- 格式:DOC
- 页数:37
- 大小:288.04KB
SJ-22D测速装置技术及使用说明书-V2.0-..doc
《SJ-22D测速装置技术及使用说明书-V2.0-..doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SJ-22D测速装置技术及使用说明书-V2.0-..doc(37页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
SJ-22D系列转速测控装置技术及使用手册
(V2.0
国网电力科学研究院自动控制研究所南京南瑞集团公司自动控制分公司
2008年12月
危险和警告
本装置只能由专业人员或具有相关技术背景的人员进行安装及操作。
对于因不遵守本手册的说明而引起的故障及造成的损失,厂家将不承担任何责任。
注意事项
◆装置接地铜柱必须可靠接地。
◆在将设备通电前,应将所有的机械部件和盖板恢复原位。
◆注意装置拨码开关的位置,装置投运前务必查看参数设置是否正确。
◆如果发现冒烟、声音异常或有异味等不正常现象,要立即关断电源。
◆如有问题用户不可随意拆卸装置,只能由厂家技术人员或由厂家培训合格的
维护人员进行安装和维护。
版权所有:
南京南瑞自动控制分公司
注:
本公司保留对此说明书修改的权利。
产品与说明书不符之处,请以实际产品为准。
欢迎您与公司联系,我们将竭诚为您提供全面周到的服务。
技术支持电话:
025-********(技术传真:
025-********
025-********(市场
目录
1概述(1
2主要功能和技术特点(2
2.1主要功能(2
2.2主要技术参数与指标(3
3结构与接线(5
3.1结构与安装(5
3.2接线说明(5
4SJ-22D有关设置及按键说明(10
4.1SJ-22D面板布置(10
4.2转速输出刻度设置(12
4.3SJ-22D装置DIP开关设置(13
4.4SJ-22D潜(蠕动检测功能设置(13
4.5关于告警及其清除(13
4.6关于设置(14
5订货须知(15
6装箱附件(15
附录1SJ-22D装置机械测速传感器安装方式(16
附1.1轴端方式安装说明(17
附1.2轴侧方式安装说明(18
附录2SJ-22D转速测控装置调试软件使用说明(20
附2.1调试软件安装及运行(20
附2.2调试软件使用说明(21
附录3SJ-22D装置通讯规约与应用层约定(22
附3.1通讯接口(22
附3.2通讯协议与格式(23
附3.3应用层约定(23
附录4SJ-22D装置MB2212转换器使用说明(27
附4.1概述(27
附4.2接线与安装(28
附4.3软件设置(29
附4.4主要电气技术参数(29
SJ-22D系列转速测控装置技术及使用手册
1概述
SJ-22D系列转速测控装置(简称SJ-22D,以高档ARM芯片为核心,通过配以先进可靠的机械转速传感器和电气转速传感器,同时测量机械转速脉冲信号和发电机机端电压频率,实现对发电机组转速的测量和控制,SJ-22D系列包括以下几种型号的产品,SJ-22DF电气转速测控装置(简称SJ-22DF,SJ-22DP机械转速测控装置(简称SJ-22DP、融合了电气转速、机械转速功能的SJ-22DC以及其升级产品SJ-22DD转速测控装置。
随着发电机组自动控制系统的不断进步,对机组转速测量与保护的可靠性要求越来越高,原有测速装置已不能完全满足要求。
SJ-22D为解决以往各类测速装置所存在的缺陷和电站自动监控及保护的专门要求,采取了以下突破性的设计方法:
·在一套装置中同时采用机械、电气两种测速原理,它们既可有机结合,又可单独使用。
·专门设计了独特的电气转速传感器,彻底解决了残压信号超低频、超低幅时难以准确可靠测量的难题。
·采用先进的便于安装的机械转速传感器,克服了传统使用的光电传感器或编码器安装困难及由此带来的可靠性差等问题,而且还能正确区别机组旋转方向,满足抽水蓄能电站机组不同运行工况下的测速要求,同时具有蠕动检测功能。
·机械测速原理的信号输入可支持正负两种逻辑的信号接入,以满足不同用户传感器输出信号不同的需求。
SJ-22D可广泛应用于发电机组的转速测量与保护,亦可用于其它工业领域中需要测速的场合,还可单独作为测频表使用。
2主要功能和技术特点
2.1主要功能
2.1.1输入模式可设定
SJ-22D共有三种输入模式可选择:
•输入模式P机械脉冲测速方式(也可配成电气测速方式
•输入模式F电气残压测速方式
•输入模式P+F机械脉冲+电气残压测速方式
2.1.2转速输出
可提供8个开关量信号输出,其输出动作值与返回值以及动作方向(大于、小于均可根据需要任意设置,动作准确、可靠、稳定。
2.1.3全范围测量
当转速从零到最大值范围内变化时,均可正确测量;当测值出现非法时自动给出异常报警,并锁定异常前的输出状态,测值显示仍然随信号而变化。
2.1.4方向判别与蠕动检测
能正确区别机组旋转方向,满足机组不同运行工况下的测速要求,能自动检测机组蠕动,当发生蠕动时及时动作输出。
2.1.5模拟量输出
SJ-22D可提供4~20mA的模拟量信号输出,供监控系统使用或直接接入其它仪表,亦可接入光线录波仪以记录机组过速过程。
2.1.6通讯接口
SJ-22D可提供隔离型RS232/RS485接口,以实现与其它计算机通讯。
通过该接口可实现参数加载,参数读入、实测显示及录波分析等功能。
2.1.7记忆和录波功能
具有过速最大值记忆和录波功能,当转速大于105%时自动启动记忆和录波功能,记录转速曾经到达的最大值,保持以最后一次过速的最大值发生时刻为准的
前后10分钟数据,可通过操作键盘清除该数据。
清除操作方法为同时按下确认键和最大值键,或按复位键即可。
通过通讯接口和PC机通讯,可对过速过程进行分析,便于现场事故过速和调速器过速试验结果分析。
2.1.8灵活的显示方式
•Ne%转速百分比显示
•RPM(转/分转速实际值显示
•Hz频率实际值显示
2.1.9极强的抗干扰性能
SJ-22D全面通过国标规定的一系列电磁兼容性标准的要求,即使在恶劣的运行环境中,也能保证稳定可靠的工作。
2.1.10完善的自诊断和自恢复功能
装置能自动识别信号断线,并锁定断线前的输出状态,面板仍显示装置所能测到的转速值。
在采用F+P模式时,若两种测值发生差异,则及时报警,并根据输出策略决定是否输出。
当装置软件异常时,SJ-22D自动使程序恢复正常运行。
2.2主要技术参数与指标
2.2.1工作电源
交流:
85V~265V,单相50Hz
或直流:
120V~360V
功耗:
<40W
2.2.2测速范围
电压信号幅值:
0.2V~250V
电压信号频率:
0.5Hz~100Hz
机械转速:
小于1000转/分
2.2.3测量精度:
0.01Hz
2.2.4模拟量输出
4~20mA/0~100Hz;精度≤0.3%
2.2.5输出信号
测速输出:
8路,每路2副常开接点。
其中1副为独立的常开接点,而另1副公用公共端,参见图4所示。
报警输出:
1路,常开接点
反转输出:
1路,常开接点
失电告警:
1路,常闭接点
接点容量:
AC220V/3A,阻性负载
2.2.6环境要求及安全标准
•环境温度:
-10℃~55℃
•介电强度:
500V(弱电,2kV(强电
•电快速瞬变脉冲群抗扰度:
4kV(等级4
(GB/T17626.4/IEC1000-4-4
•静电放电抗扰度:
15kV(空气/8kV(接触
(GB/T17626.2/IEC1000-4-2
•射频场感应电传导骚扰抗扰度:
10V,频率9kHz~80MHz
(GB/T17626.6/IEC1000-4-6
•射频电磁场辐射抗扰度:
10V/m,频率80MHz~1GHz
(GB/T17626.3/IEC1000-4-3
3结构与接线
3.1结构与安装
SJ-22D装置在结构上设计为19英寸标准插箱,其高度为2U,可方便地安装于标准机柜之中,结构及安装尺寸见图1所示。
单位:
mm
图1SJ-22D装置结构及安装尺寸图
装置的测速脉冲传感器安装见附录1。
3.2接线说明
SJ-22D与外部设备的连接均通过装置背部插头/座实现,其插头/座定义见表1,其接线原理见图2~4。
外部接线电缆要求如表1所示,所有电缆屏蔽层必须可靠与大地相连。
表1外部接线电缆要求
序号信号名称电缆要求
1工作电源J1、开关量输出J3、J4(1-1
2带屏蔽控制电缆
2电气、机械测速信号输入J2双绞屏蔽组成缆总屏蔽计算机电缆
3模拟量输出J4(13-16双绞屏蔽组成缆总屏蔽计算机电缆
4通讯电缆J
5双绞屏蔽组成缆总屏蔽计算机电缆
3.2.1工作电源
工作电源由J1接入,接地线(EARTH要求与大地可靠连接。
3.2.2电气测速信号输入
电气测速信号自现场电压互感器副边引入,正常值为100VAC,直接接入J2即可。
3.2.3机械脉冲信号引入
机械脉冲信号由脉冲传感器引入,脉冲传感器有两个探头,每个探头有3根引出线,红线为+V,黑线为地线,黄线为脉冲量信号输出线。
安装时要求将两个探头的+V和地分别并接后接入J2/3、J2/4,同时短接J2/3与J2/5(外部信号逻辑为负逻辑时,当外部信号逻辑为正逻辑时,短接J2/4与J2/5,两根黄线分别接入J2/6、J2/7。
探头顶端面与磁钢顶端面间距应保证在16±1mm。
传感器安装支架及旋转部件要求安装牢固可靠和稳定。
图2传感器输入信号接线图
图3通讯接口接线说明
3.2.4转速接点输出信号
如图4所示,SJ-22D转速输出共8组(J3,每组各由一个独立的空接点引
123456789
RS232C/RXDRS232C/TXD
ISOGNDRS485+RS485-
出,可接入现场二次回路;另有J4(1-128组转速输出、报警信号、反转开出及失电告警公用一个公共端,可方便地接入计算机监控装置。
3.2.5模拟量输出信号
模拟量输出信号由J4(13-16引出,图4中模拟量输出信号电源(+V可由外部提供,亦可由SJ-22D内部提供电源。
当采用内部供电方式时,其接线见图5-1示。
AO供电V+为24V,建议外部负载Rxmax=750Ω。
n8转速输出J3-7J3-8n4转速输出
J3-1J3-2n1转速输出J3-3J3-4n2转速输出
J3-5J3-6n3转速输出J3-9J3-10n5转速输出J3-11J3-12n6转速输出J3-13J3-14n7转速输出J3-15J3-16J4-1n1转速输出J4-2n2转速输出J4-3n3转速输出J4-4n4转速输出J4-5n5转速输出J4-6n6转速输出J4-7n7转速输出J4-8n8转速输出报警输出信号输出公共端
24V
24V地
AO
模出J4-13
J4-14J4-15J4-16
+V
20mA
J4-9J4-10反转输出失电告警输出J4-11J4-12
图4输出信号接线图
当采用外部供电方式时,其接线见图5-2示。
AO供电范围为V+=(9.0V~36V,外部负载Rx随V+电压值而变。
同内部供电方式一样,当V+=24V时,Rxmax=750Ω。
特别提醒:
无论采用何种供电方式接线,负载Rx接线两端绝对不允许接地。
3.2.6通讯接口
SJ-22D通讯接口由J5插头/座引出,装置内部设计为DB9型孔式插座,外部接线需配以DB9型针式插头与之连接,J5支持标准RS485/RS232接口,其引脚定义请见图3说明。
依据J5端子定义配套两种通讯线用以选择RS232或RS485通讯方式。
装置内部电路自动适应相应的通讯方式,不需要跳线等额外设置。
4SJ-22D有关设置及按键说明
4.1SJ-22D面板布置
4.1.1指示灯说明
FI:
常亮或闪烁时表明有残压测频信号脉冲输入,灭即表示无信号输入。
PI:
常亮或闪烁时表明有机械测速信号脉冲输入,灭即表示无信号输入。
TX:
常亮或闪烁时表明数据正在发送。
RX:
常亮或闪烁时表明数据正在接收。
SEC:
运行指示灯。
半秒灭,半秒亮。
ALM:
报警指示灯。
亮或闪烁即表明有报警信息产生。
INV:
反转指示灯。
亮即表明机组处于反转状态(PI1先于PI0定义为反转。
RES:
备用指示灯。
暂无意义。
N1~N8:
分别代表8个转速刻度输出状态,亮即表示输出继电器动作。
RPM:
测值显示,为转速值(转/分。
Ne%:
测值显示,为转速百分比。
Hz:
测值显示,为频率值(Hz。
4.1.2按键说明
SJ-22D装置面板上有五个按键:
复位确认最大值测值定值,
其定义如下:
复位:
将SJ-22D装置复位,相当于重新投电。
确认:
报警确认:
SJ-22D报警信号动作后,可通过确认键清除报警输出。
最大值:
查阅曾经出现的最高转速值。
如果没有最大值,按最大值键时,闪烁显示“――――”,如果产生了最大值,按最大值键,依次闪烁显示最大值的频率值,转速值和转速百分值,RPM,Ne%,Hz指示灯指示最大值显示类型。
测值:
查阅实时测量转速值。
按测值键,依次显示测值的频率值,转速值和转速百分值,RPM,Ne%,Hz指示灯指示测值显示类型。
定值:
查阅8个转速刻度的整定值。
通过定值键可查阅全部转速输出刻度等整定值,如下表所示。
整定值显示表
序号数据
1***
1***
1***
····
·
·
·
·
·
·
·
·
8***
8***
8***
9***
A***
b***
•整定刻度分8组显示,序号从1~8分别显示8个刻度转速输出整定值,返回死区和其输出策略,每组第一位为序号,每组第一行后三位显示该转速刻度输出动作值,序号中带“小数点”表示“<”方向,无“小数点”表示“>”方向,第二行后三位显示返回死区位,第三行后三位显示输出策略。
输出策略:
FпP:
输出值=FandP
FОP:
输出值=ForP
——F:
输出值=F
——P:
输出值=P
•序号为9时显示额定转速值,单位:
转/分。
•序号为A时显示每转脉冲数值,单位:
个/转。
•序号为b时显示额定频率值,单位:
Hz。
4.2转速输出刻度设置
SJ-22D的8组转速刻度可随意整定,每个刻度可定义其动作方向、动
作值、返回死区。
动作方向:
“>”“<”。
“>”表示实测转速上升至≥动作值Ps时(t1时刻输出结点接通,当实测转速<(动作值-返回死区后(t2时刻输出结点断开。
见图7.1所示。
“<”,表示实测转速下降至≤动作值Ps时(t1时刻输出结点接通,当实测转速>(动作值+返回死区后(t2时刻输出结点断开。
见图7.2所示。
t1~t2区间接点动作。
输出刻度的设置可由调试软件实现(见附录2,亦可通过面板操作进行缺省值设定,设定缺省值方法如下:
1断开输入输出信号与外部的联络(J2~J4。
2将DIP开关设在“写允许”位置。
3投入工作电源使SJ-22D正常通电。
4先按牢定值键不放,再按复位键使装置复位,直至复位完成后数码管显
示定位才释放定值键。
5用定值键翻阅定值是否正确,否则重复第4项操作,再有问题则是硬件故
障,须返修。
6断开电源。
7将DIP置于“写禁止”位。
8恢复输入/输出与外部联线。
SJ-22D缺省定值见附录2。
4.3SJ-22D装置DIP开关设置
SJ-22D装置背部有一个4位的DIP开关,其定义如下表所示。
DIP开关设置
位置1234
定义FI有效/无效PI有效/无效电制动/非电制动改参数禁止/允许
1改参数禁止/改参数允许:
当要改变SJ-22D整定值时,必须将此开关拨至
改参数允许,修改完毕后恢复至改参数禁止(出厂位置。
2电制动/非电制动:
当机组有电制动工况时,必须将此位拨至电制动,否
则拨至非电制动。
在有电制动情况下,必须安装机械测速传感器,并且当检测到电气测速信号突变时不告警。
3FI有效/FI无效:
当需要电气测速时拨至FI有效,否则拨至FI无效。
4PI有效/PI无效:
当需要机械测速时应拨至PI有效,否则拨至PI无效。
4.4SJ-22D潜(蠕动检测功能设置
通过调试软件可定义8个开关量输出中的任意一个为潜动(蠕报警输出点,只需把该点输出定值设为“>0.1%”即已定义该点为潜动(蠕输出,而该点输出与死区及输出策略均无关。
4.5关于告警及其清除
造成SJ-22D测速告警的原因有下列3种:
1单信号输入(F或P
A.异常突跳(连续5次,在额定转速附近,报警(2s脉冲,开出保持报
警前状态,不突跳,报警复归,开出根据输出策略输出。
B.断线,报警(≥2s脉冲,开出保持报警前状态,断线恢复,报警复归,
八定义开出根据输出策略输出。
(此时拨码应在“非电制动”位置
C.超出测量范围,当测速值大于100Hz时,报警(≥2s脉冲,开出保持报
警前状态,当测速值小于100Hz时,报警复归,开出根据输出策略输出。
2双信号输入(F+P
A.两信号同时异常,报警(脉冲时间同单信号,开出保持报警前状态,报
警复归时,开出根据输出策略输出。
B.只有一信号异常,报警灯闪烁,报警开出不动作,用未异常信号判断是否
输出,信号正常时,报警复归,开出根据输出策略输出。
C.F+P模式两种测值发生较大差异,报警灯闪烁,报警开出不动作,根据
输出策略决定是否输出。
两种测值差别不大时,报警复归。
(此时拨码
应在“非电制动”位置
3参数自检出错
报警(≥2s脉冲,参数正确加载后,报警复归。
按确认键,可清除报警。
4.6关于设置
特别说明,新装置投入运行前必须进行参数设置,否则不保证输出正确。
输出刻度应根据实际需要进行设置,返回死区推荐为95%的接点为5%,其余均为1%。
输出策略:
极力推荐按如下方式设置:
定义为小于(“<”的输出全部选用“相与”方式;
定义为大于(“>”的输出全部选用“相或”方式。
额定转速单位为转/分,按实际值进行设置。
每转脉冲数:
轴侧安装时为所装动片的个数,轴端安装时为6。
模拟量输出参数出厂时已经完成设置,一般不需要再调整。
额定频率为机组系统频率,有50Hz和60Hz两种选择,国内应用一般设为50Hz。
5订货须知
需要机械测速时,需填写下表内容:
序号名称选项
1机械脉冲传感器安装部位大轴顶端大轴中部
2水轮机大轴直径/周长(mm/(选大轴中部安装位时必须填值
转速刻度值定义
N1N2N3N4N5N6N7N8动作值
方向
方向:
大于>或小于<
6装箱附件
(1《SJ-22D转速测控装置技术及使用说明书》1份;
(2产品合格证一份;
(3SJ-22D转速测控装置调试软件安装盘;
(4产品装箱清单。
附录1SJ-22D装置机械测速传感器安装方式
机械测速传感器有轴端和轴侧两种安装方式。
轴端方式安装在发电机大轴顶端,见附1图(a;轴侧方式安装在发电机大轴侧面,见附1图(b,c。
探头顶端面与磁钢顶端面间距应控制在16mm左右,转动盘(或动片位于探头与磁钢之间,并且离探头端面距离小于4mm,深度以挡住探头为宜,动片不少于6片,低转速(100转/分以下机组推荐装10至12片。
附1.1轴端方式安装说明
附1图(a探头轴端装配图
附1图(a中:
1机组大轴5磁钢Φ12(两只
2固定螺母6U形固定架
3转动盘(直径150mm,厚1.2mm7三角支架
4锣杆(M8,长250mm8机械测速探头(两只
俯视图1:
转盘
俯视图2:
U形固定架
附1.2轴侧方式安装说明
机械测速传感器轴侧有两种安装方式。
附1.2.1轴侧方式1安装说明,见附图1(b。
附1图(b探头轴侧装配图1
附1图(b中:
1机组大轴4动片(导磁体,宽12mm7机械测速探头
2钢带连接器5磁钢Φ12(两只8三角支架
3钢带(厚1.2mm6U形固定架,同附图1(a附1.2.2轴侧方式2安装说明,见附图1(c。
附1图(c探头轴侧装配图2
附图1(c除探头支架与前相同外,其余所有附件如下图所示:
附1图(c-1钢带连接器右侧件
20
附1图(c-2钢带连接器左侧件
附1图(c-3磁钢件附1图(c-4尾扣
附1图(c-5钢带
安装前,根据安装位置的大轴直径裁断钢带,并将一定数量的磁钢件穿进钢带,(事先应检查磁钢件与其支持架连接是否紧固,并在磁钢件靠大轴侧贴上橡胶,磁钢件只需尽量均匀布置即可。
钢带由钢带连接器连接紧固,钢带连接器由左右两个扣件构成,安装时先在右扣件上套装尾扣,然后将两个扣件分别插入钢带的左右两端的方空内,再对扣插入,通过调节右扣件上的紧固螺钉进行收紧,直到完全紧固为止,最后将左扣件插入尾扣内并将尾扣上的螺钉拧紧。
安装时要求钢带水平,且探头顶端面与磁钢顶端面间距应控制在10m左右,磁钢件数量一般不少于6片,低转速(100转/分以下机组推荐装10至12片。
附录2SJ-22D转速测控装置调试软件使用说明
附2.1调试软件安装及运行
运行安装盘中Setup.exe,即执行安装程序,按提示将调试软件安装于指定目录(如C:
\Program\files\NARI-SJ22或自定义目录,桌面显示SJ22调试软件快捷方式。
完成安装后,将PC机串口与SJ-22D串口连接好,双击SJ22调试软件快捷方式,出现附图2提示:
附2图1
选择附2图1的任一项,可以进入附2图2画面。
“来自文件”和“缺省状态”表示附2图2画面中参数的初时状态的来源。
附2图2
附2.2调试软件使用说明
通过附2图2画面操作可实现参数读写、文件读取和保存、通讯设置、状态和测值显示、告警确认等功能。
附2.2.1参数读写
SJ-22D缺省参数如附图3示。
参数修改前必须将SJ-22D的DIP开关置于改参数允许状态。
节点号:
指SJ-22D的网络节点号,缺省节点号为1,可由本软件修改,并用加载节点加载。
召唤参数:
召唤SJ-22D内整定参数。
加载参数:
按要求对参数进行修改后,通过加载参数加载至SJ-22D,从画面中“加载情况”可判断加载是否成功,另外还可通过召唤参数以
及SJ-22D面板上的定值按键,检查全部参数是否已经写入装置,
确认无误后将DIP开关恢复为改参数禁止位置。
附2.2.2文件读取和保存
点击文件读取可从文件加载参数。
点击保存文件可把当前所参数保存到文件。
附2.2.3通讯设置
点击通讯设置可设置串口通讯参数
附2.2.4召唤波形
选中召唤波形,可召唤SJ-22D记录的最近20分钟转速值并以波形显示,记录密度为2点/秒。
左键拖动波形显示区可局部放大所选波形,点击右键恢复原始波形大小。
附2.2.5告警确认
当SJ-22D有告警时,点击告警确认可清除告警,如同按装置上的确认键。
附录3SJ-22D装置通讯规约与应用层约定
附3.1通讯接口
RS485/RS232可选,波特率9600bps,1位起始位,8位数据位,1位停止位,无校验。
附3.2通讯协议与格式
MODBUS协议
在本手册中,MODBUS使用的功能码有3类,如下表所示。
功能码意义
3读n个输出字
6写1个字
16写n个字
附3.2.1读n个字
主机发送:
地址功能码起始地址(H起始地址(L字数(H字数(LCRC(LCRC(H010300(00~0x2500n
从机应答:
地址功能码字节数Data1(HData1(L…Datan(HDatan(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SJ 22 测速 装置 技术 使用 说明书 V2