调节柜调试大纲

1 ASCS 全数字调速电控柜全数字调速电控柜 调试大纲调试大纲 ASCS0303 编写 编写 校对 校对 审核 审核 批准 批准 中国矿业大学传动控制设备厂中国矿业大学传动控制设备厂 2003 年 5 月 2 直流调速调调节系统调试直流调速调调节系统调试 调调试按以下的步骤进行试按以下的步骤进行 1 通电前的检查 2 通电的步骤 3 同步调试 4 输入与输出逻辑的调试 5 开环调试 6 闭环调试 其中要特别注意检查零电流信号正常与否 7 整体调试 即和 PLC 联调 一 一 通电前的检查 通电前的检查 1 检查绝缘情况 此项检查主要是用摇表 即兆欧表 测量各整流柜直流母线 交流进线等 的对地绝缘电阻 以检查设备的绝缘情况 2 检查接地情况 此项检查主要是检查调节柜 PLC 柜的脉冲输出及各模拟信号屏蔽电缆的 屏蔽层的接地是否良好 全部的电控柜接地是否良好 3 检查接线情况 依照电路图 用万用表或其他手段检查各柜及外部设备的连线是否正确 二 二 通电的步骤通电的步骤 经过以上检查后 断开调节柜的空气开关 并将调节柜机笼上的所有电路 板拔下同时将直流 AC DC 电源扳上的保险丝管全部拔下 给调节柜送电 并检查相应的进线电源接线端子和空开上口的电压是否正 常 给调节柜送同步电源 并检查相应接线端子和空开上口的电压是否正常 合上空开 此时应注意检查柜内有无异常 包括有无异味 发热 冒烟及 异常声响等 如有应立即切断电源检查异常原因 如无则检查空开下口电压是 否正常 通电后的检查 合上空开 检查变压器各个输入 输出端电压是否正常 AC DC 板各路输入交流电压是否正常 正常后 断电 装上 AC DC 板上的各 路保险管 注意 装保险管前要断电 注意 装保险管前要断电 装上保险管后送电检查各路保险管有无 熔断现象 否则要检查相应回路 用万用表检查各直流输出电压是否正常 断 电 即断开空开 将机笼 DC DC 电源板插上 送电观察 DC DC 电源板面板上 的指示灯是否正常亮 其中 24V 代表输入电压 5V 15V 15V 代表输出电 压 用万用表检查 5V 15V 15V 电压是否正常 一般情况下 AC DC 板各路输出电压用途如下 Y201 机笼电源 24V 为 DC DC 板供电 经 DC DC 板变换成 5V 及 15V 后作为整个机笼各电路板的工作电源 Y301 输入电源 24V 输入开关量及输入继电器工作的电源 Y401 输出电源 24V 输出继电器的工作电源 Y501 脉冲电源 30V 脉冲触发板的工作电源 断电 将所有的电路板插上 通电 观察有无异常现象 3 三 三 同步调试同步调试 同步调试 即把调节柜的同步电源和整流柜动力电源 按调节系统的要求 的相位及相序调试合格 本系统的相位及相序框图如下 R R R R R M 0 S S R S T S T 6 6 4 2 6 6 4 2 6 6 4 1 要求各路输入到脉冲板的同步电源相序要和相应各整流柜动力电源相序 一致 2 要求各路输入到脉冲板的同步电源相位要超前相应各整流柜动力电源相 位 30 3 要求各路输入到脉冲板的同步电源电压范围在 15V 30V 之间 实际上 我们厂的产品的同步电压在 27V 左右 且 A B C 三相电压要平衡 下面就以 1 整流柜 对应 1 脉冲板的同步电源 Y110 Y111 Y112 Y113 为 例来说明调试的具体方法 注意 此调试已经在整流柜可以送电的前提下 注意 此调试已经在整流柜可以送电的前提下 用万用表检查同步电源的电压是否为 27V 左右 即测量以 Y110 为基准 Y111 Y112 Y113 三相都为 27V 左右 用示波器检查同步电源的相序是否正确 下图是两正旋波相差 120 即 6 6ms 时的波形 4 用示波器检查同步电源的相位是否超前整流柜动力电源相位 30 且 Y111 对应 A Y112 对应 B Y113 对应 C 下图是两正旋波相差 30 即 1 7ms 时的波形 下图是 Y111 超前整流柜 A 相 30 的波形 其中示波器探针 1 接 Y111 探 针 2 接整流柜 A 相 四 输入与输出逻辑的调试四 输入与输出逻辑的调试 在进行这项调试 包括以下各项的调试 时 首先要保证机笼中各电路板 正常 由于现在的电路板在安装前已经进行了测试 所以一般说来没有什么太 大的问题 在通电正常的情况下按 CPU 板上的复位按钮 CPU 应该能正常复位 注意 注意 CPUCPU 能否复位 不但取决于硬件 还要保证能否复位 不但取决于硬件 还要保证 CPUCPU 的软件正常 且必须的软件正常 且必须 5 保证保证 CPUCPU 板内的数据存储器已经有板内的数据存储器已经有 PIPI 参数等数据 否则就要利用串行通信的方参数等数据 否则就要利用串行通信的方 法向法向 CPUCPU 板写入各种必须的数据 板写入各种必须的数据 下面是 CPU 板上的指示灯所代表的含义 注意 并不是所有的调节系统都注意 并不是所有的调节系统都 相同 主要取决于相同 主要取决于 CPUCPU 板内部的程序 下面列出的只是具有代表性的板内部的程序 下面列出的只是具有代表性的 01 正常 02 CPU 故障 03 输入故障 04 输出故障 05 1 脉冲板故障 和同步信号有关 06 2 脉冲板故障 和同步信号有关 07 3 脉冲板故障 和同步信号有关 08 A D 板故障 09 同步故障 熔断器故障 10 电源故障 11 熔断器故障 12 接插件故障 13 安全回路故障 输入条件是指由外部设备或 PLC 等送来的开关量 我们一般单独调试调节 柜时尤其在开环状态下 由于外部的条件还不具备 而且在调试时用外部条件 也不方便 所以都采用封接端子的方法来满足输入条件 由于输入条件是由调节柜 CPU 板内部程序所决定的 而且不同的产品 如 提升机 皮带机等 内部逻辑并不完全相同 所以要根据具体产品来决定 一般来说我们的产品输入为 1 时 即相应端点接 24V 对于我们的产品 24V 即 Y301 时相应指示灯点亮 因此在短接各端子时 可以通过输入板面板上的 指示灯来判断输入是否正确 如输入板 01 灯亮 表示相应输入为 1 即 01 端 子接高电平 即接 Y301 当然 也有些输入条件是通过继电器隔离后再送到 用以上方法将所有输入按调节系统的要求接好 附 对于提升机磁场换相的调接系统 主要是改造项目 其输入 输出 逻辑关系如下图所示 对于提升机电枢换相的调接系统 主要是我们的整套项目 其输 入 输出逻辑关系如下图所示 6 注意 输入 注意 输入 1 1 号灯对输出状态没有影响 但如果 号灯对输出状态没有影响 但如果 1 1 号灯不亮 则 号灯不亮 则 开车信号不起作用 即没有脉冲输出 开车信号不起作用 即没有脉冲输出 输入 输入 1717 和输出 和输出 2121 为非的关系 并且和输出脉冲没有关系 为非的关系 并且和输出脉冲没有关系 对于串联对于串联 1212 脉动 脉动 1616 1717 1818 号输入分别对应全速全载 号输入分别对应全速全载 A A 桥全载半速 桥全载半速 B B 桥全载半速 桥全载半速 上图中不带括号的数字代表输入状态 即输入板指示灯 带括号的数字表 示输出状态 即输出指示灯 其中输出 21 23 25 27 这四支灯亮 就说明调节柜的外部条件都已具备 五 开环调试五 开环调试 将 CR108 和 Y301 短接 作用是使调节系统处于开环状态 作用是使调节系统处于开环状态 按 CPU 板上的复位按钮 CPU 板复位后其板上的 1 指示灯应亮 说明整 个系统正常 包括所有的电路板和 CPU 自身检测的内外硬件 外部电压等正常 否则 应作进一步的检查 更正或更换错误的部件 直至 CPU 复位后 1 指 示灯亮为止 将 CR104 和 Y301 短接 使调节柜解锁 实际上是开车信号 调节手动给 定电位器 如果在现场调试 因 PLC 柜已经和调节柜相连 此时应将 PLC 柜 7 来的给定断开 即断开 CSAX133A 观察脉冲板上的指示灯应有一组熄灭 说明已经有脉冲输出 其中 P 灯代表正向 N 代表反向 用示波器观察输出脉冲波形应如下图所示 脉冲波形正常后 还要检查脉冲接到整流柜的顺序是否正确 正确连接应 如下图所示 下图是 1 和 2 即 U151 和 U152 脉冲实测波形 8 这个波形图是带下机笼的调节柜 从上机笼脉冲板 U151 和 U152 对 Y116 即 15V 地 所实测的波形 从中可以看出 1 2 号 即 U151 和 152 脉冲 的相位关系 U153 U156 脉冲波形依次类推 下面这个波形图是脉冲触发板输出端 即可控硅门极 测量的 1 和 2 脉冲 波形 9 通过以上检查调试后 就可以和整流柜联调了 此时整流柜应已经通过绝 缘等检查 已经具备通电条件 将整流柜直流输出用假负载代替 并将示波器探头接到假负载两端用以观 察整流柜的直流输出波形 其实测的正确波形如下 这是单整流柜即 6 脉动的波形 这是 1 2 整流柜串联或并联即 12 脉动的波形 10 给整流柜通电 慢慢调节给定电位器 观察示波器上的波形应如上图所示 此时 就说明以上调试正确 否则 应根据所看到的波形 分析故障所在 检 查相应部分 如缺波头 应检查是否缺脉冲等 接着 慢慢调节给定 从最小到最大 观察直流输出电压也应随着给定从 最小到最大作相应变化 否则 说明脉冲的顺序或同步有问题 应作相应检查 以上调试正确后 将假负载去掉 整流柜直流输出和直流电机相连 示波 器接到调节柜 A D 板电流反馈端 即 U113 U114 注意 反馈取样电阻用一 100 欧左右电阻临时代用 观察直流电流表 慢慢调节给定使整流柜的直流输 出电流稳定在其额定值的四分之一左右 观察示波器的波形应如下图所示 说 明电流反馈回路正常 这是 6 脉动磁场 U119 U120 整流柜电流反馈的波形 注意 这是在正 注意 这是在正 常开车的情况下实测波形 常开车的情况下实测波形 11 这是 12 脉动即 1 和 2 整流柜串联 U113 U114 时电流反馈的波形 注意 注意 这是在正常开车的情况下实测波形 这是在正常开车的情况下实测波形 下面简单介绍电流反馈取样电阻值的计算的两种方法 1 实测法 取样电阻先用 100 欧姆 2 瓦左右的代替 用万用表测量反馈电压 记下此 电压值和对应的电流值 根据此电压和电流值计算出电流反馈取样电阻值 银 调节柜 A D 板其输入有效范围为 0 10V 实际应用时还要留出一定富裕量 所 以实际要求在整流柜输出最大电流时 反馈电压在 7 5V 左右 电枢整流柜的最 大输出电流为 1 5 倍电动机额定电流 据此 根据上面调试时得到的反馈电压 值和输出电流值 计算公式如下 最终反馈取样电阻值 临时电阻值 测量的反馈电压值 x 电机额定电流 x 1 5 测量的电流值 x 7 5 2 计算法 因为输出直流电流 交流电流 我们规定在电机额定电流时电流反馈电压 为 5 伏 注意 无论电枢和磁场均如此 注意 无论电枢和磁场均如此 所以计算如下 取样电阻值 欧姆 5 伏 电机额定电流 安 交流电流互感器的变比 按上面的方法计算出电阻值后 找一标称值与之相近的电阻换下临时的反 馈取样电阻 接着再给电枢通电测量其反馈电压和电枢电流 以验证其电阻值 计算是否正确 六 闭环调试六 闭环调试 在进行闭环调试时 首先要测量零电流信号正常与否 注意 对于具有正 反两组桥的整流柜 零电流正常与否特别重要 如果零电流不正常 就会造成 环流 烧快熔 可控硅 高压跳闸等一系列故障发生 用示波器测量零电流板 输入端 即以 Z901 为基准 示波器探头接 X8011 或 X8021 X8031 其正常的 波形如下图所示 同样地 以 Z902 为基准 示波器探头接 X8021 或 X8022 X8032 其波形也是一样 12 测量零电流板输出端 在停车状态其正常波形如图所示 测量零电流板输出端 在开车状态其正常波形如图所示 13 如实际测量的波形不正常应作相应检查 排除故障直至测量的波形正常方 可进行下一步的调试 零电流正常后 将调节柜的 CR108 和 Y301 短开 此时调节系统也就处于 闭环工作状态了 用 232 转 485 的通信电缆将 CPU 板和笔记本相连 打开串行 通信软件 调入相应的调试参数 把其中的电流限制参数改为 800 左右 注意 如果调试的整流柜是双向的 在更改参数前一定要把整流柜断电 待参数输入 完毕 CPU 板复位正常后方可给整流柜送电 每次更改参数都应如此 通电 调节给定观察整流柜电流表应稳定在一个数值上 记下此数值 根据此数值按 比例调整电流限制参数 使最大限制电流达到 1 5 倍电机额定电流 这是对电 枢而言 对磁场就是电机的额定磁场电流 接着用示波器观察电流反馈波形应 如图所示 如不正常同样应查明原因 如反馈波形出现波动过大 应修改 PI 参数 直 到反馈的电流波形刚好出现轻微波动为止 下图是串口通信的界面 其中的参数是许厂付井的实际参数 下面就对串口通信各参数作一说明 系统结构配置 输入的数值是指实际使用的输入 输出 A D D A 脉冲 等板子的数量 PI 调节器参数 P1 I1 是指速度环 P2 I2 是指磁场整流柜电流环 P3 I3 是 指 1 电枢整流柜的电流环 P4 I4 是指 2 电枢整流柜的电流环 自动运行参数 对于皮带机 参数 1 为自动运煤速度的系数 参数 2 为自 动运人速度的系数 参数 3 为自动验绳速度的系数 手动运行参说 对于皮带机 参数 1 为手动运煤最大速度的系数 参数 2 为手动运人最大速度的系数 参数 3 为手动验绳最大速度的系数 电流限制参说 此参数分两种情况 1 对于皮带机 参数 1 为憋闸时的 电流限幅系数 参数 2 为强启时的电流限幅系数 参数 3 为正常运行时的电流 限幅系数 2 对于提升机 三个参数都是正常运行时的电流限幅系数 它没 有憋闸和强启之分 并且三参数必须一致 14 磁场参说 参数 1 为磁场电流限幅系数 参数 2 为磁场电流增益系数 参 说 3 为加减速参说 参数 1 为 参数 2 为 参数 3 为 串口通信的操作方法 打开串口通信 用 232 转 485 的通信电缆将计算机 的串口和调节柜 CPU 板的通信口相连 输入或修改各参数 先停止 96 系统 按计算机的提示一步步操作 然后发送各参数 待全部参数输入完毕 也可单 独输入各参数 启动 96 系统 取下通信电缆 CPU 复位 至此参数输入完毕 对于整套系统 用以上方法把其他整流柜调试好 至此 直流电机调节系 统的调试算是告一段落 下一步就是和 PLC 部分进行联调 其前提条件是 PLC 部分也已具备了相应的条件 如提升机的主要保护 安全回路 液压站 可调 闸等都已基本正常 这时 就可以和 PLC 部分进行联调 七 整体调试 即和七 整体调试 即和 PLC 联调 联调 将调试时的临时给定电位器拆除 恢复 PLC 的给定 即将断开的 CSAX133A 连上 同时 将调节柜调试时短接的外部主要条件恢复 根据测速发电机的转速和输出电压计算出速度反馈的分压比及分压电阻的 阻值 找相近标称值的电阻装上 注意 速度反馈的反馈电压值的要求和电流 反馈一样 一般对于提升机速度不大于 9 10 米 秒时 我们将速度反馈的电压 值取的和速度值一样 即反馈电压值 速度值 如提升机速度为 6 米 秒时 速 度反馈电压值也为 6 伏 当然 此时的给定也为 6 伏 用 PLC 柜控制 验证其开车信号 给定 安全回路 重事故等控制信号 到达调节柜没有 同时调节柜到 PLC 柜的控制信号正常与否 如果以上都正常 就可以进行第一次开车试验 注意 第一次开车要特别小心 因为此时的速度 注