电液伺服阀控制器说明书.doc

版本号: B东方汽轮机厂电液伺服阀控制器说明书编号: M902-007000BSM 第全册 2003 年 12月编号: M902-007000BSM 编制:校对:审核:会签:审定:批准: 修改记录表更改标记处数文件代号签字日期更改标记处数文件代号签字日期目录序号章一节名称页数备注 11前言 1 22硬件简介 1 33功能简介 2 44使用说明 9 55故障指示 2 66性能和参数 1 77使用注意说明 1 1前言 DEA 伺服卡是为全电调控制系统 DEH 配套而专门设计的。该卡采用了 16 位单片机 80C196 芯片和高性能的可编程逻辑阵列 CPLD 构成控制核心,同时采用了 16位A/D 和D/A 芯片提高转换精度。电源部分采用了先进的 DC-DC 隔离转换器,确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离,使卡件的电源回路工作有效可靠。在实现带电插拔的技术上采用了飞利浦的 I 2C串行总线技术, 在校验过程中将 LVDT 的全关值和全开值存入 E 2PROM 中,从而实现带电插拔。伺服卡的工作原理是通过采集LVD T的测量值与控制系统发出的给定值构成比较环节,然后通过 PI运算,最终输出调节电流控制调节阀门的运动,使阀门的开度到达给定期望到达的位置。 2硬件简介伺服卡控制器的硬件主要包括伺服卡件和机箱组件: 伺服卡件伺服卡采用的是四层印制板布线工艺,具有极高的 EMC 抗干扰能力。板上主要元器件均采用进口优质元件。 CPU 采用 INTEL 先进的 16 位单片机 80C196 ,运算处理速度极快。该单片机内置 WATCH_DOG 功能,自恢复能力强。 采用 Xilinx 公司的可编程逻辑阵列 XC95108 作为单片机的接口部件。该芯片可以将众多的硬逻辑功能用软件实现,访问速度极快。同时该芯片有许多的 I/O ,可以方便的实现外部接口。这样可以使伺服卡增加许多功能而外围电路极为简单,卡件的集成度大幅度增加而可靠性也大为提高。 采用了 16位的 A/D 、D/A 芯片作为模拟量信号的采集和输出转换,转换精度高。其中一片 A/D 通过前置的通道选择器件采集各种模拟信号,两片 D/A 中一片作为阀位输出信号,另外一片作为 PI 运算后输出电流用。伺服卡的所有模拟量信号通道均采用了隔离放大器与外部接口实现隔离。 采用飞利浦的 I 2C串行总线技术,在校验过程中将校验所得的 LVDT 的全关值和全开值存入到 E 2PROM 中,从而使卡件在失电后不影响其使用。 采用 DC-DC 直流电源转换器,确保卡件的工作电源与供电电源实现隔离, 使卡件的电源回路和模拟信号通道在使用中更为安全可靠。伺服卡的所有开关量信号全部用光电隔离器件与外部信号进行了隔离,确保卡件的工作尽量不受外部信号的干扰 采用了双路LVD T采集通道,在其中一路LVD T工作不正常时可以实现切换。内置振荡电路,可以作为 LVDT 的激励信号用,激励信号的频率和幅值可以通过卡件上的跳线来设置。 面板上设有多个指示灯以指示各种状态,并有颤动量调节孔和测试端。 伺服卡由主卡和插接在其上的数模卡构成。主卡上包括 CPU 、可编程逻辑阵列、电源、输入和输出回路等;数模卡主要包含 D/A 、A/D 等构成模拟量回路。 机箱组件 机箱采用 19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电源母板上,接线方便。 卡件插入机箱时使用推拉式结构,拔插也十分方便。 3功能简介 工作原理伺服卡是通过采集 LVDT 的反馈值,然后与控制系统发出的给定指令(4-20mA 信号)构成比较环节,经过程序中的 PI 运算后输出调节电流(-40mA-40mA )驱动伺服阀动作,从而控制阀门的行程到给定的开度。在进行自身调节的同时,伺服卡还可以送出一个阀位开度信号(4-20mA 的电流信号或 1-5V 的电压信号)给控制系统,作为行程指示。 PI 运算中的比例因子和积分因子可以通过拨码开关来调节。通过面板上的指示灯,可以实时了解卡件的工作状态。 操作功能简介 初始化通过对拨码开关进行特定的拨码,可以对存储在 E 2PROM 中的数据进行初始化预置。 校验该卡提供了校验功能,可以自动输出关门信号和开门信号使阀门运动,从而纪录下校验所得 LVDT 全关值和全开值,并将其存储到串行存储芯片 E 2PROM 中,永久保存。 偏置该卡提供了偏置功能,可以在偏置输入的情况下输出电流或电压信号强行关门。 手动该卡提供了手动功能,在手动情况下,可以对阀门进行手动增、减操作。 双路 LVDT 切换伺服卡双路 LVDT