主控系统培训
远景风机主要电气部件运行和主控控制逻辑培训资料
2.偏航计数器
与偏航有关的主要故障类型如下： 偏航黄盒子数值错误 偏航传感器故障 偏航系统位置传感器故障逻辑为：传感器的AI信号超量程了 偏航速度异常，不在有效区间内（替代偏航速度过慢）
3
3.偏航计数器调整
完成接线后，逆时针转动白色尼龙齿，使‘电缆缠绕累计’为0°（如图3）， 转动尼龙齿，直到scada显示电缆累计缠绕约为-1008度，调节下图中S1（上面 第一个凸轮）使其触发一级限位，继续转动，直到SCADA显示电缆累计缠绕约 为-1116度，调节下图中S3（上面数第三个凸轮）使其触发二级限位，同时安全 链会断开，需要手动顺时针转动白色尼龙齿并复位安全链后才能复位故障。 （凸轮触发限位时，都需要处于刚好触发状态，如果触发较多，偏航退回重新 触发，）
相同的，顺时针类似操作即可。从0度顺时针转圈，scada显示电缆累计缠绕 约为1008度，调节下图中S2（上面数第二个凸轮）使其触发一级限位，继续转 动，直到SCADA显示电缆累计缠绕约为1116度调节下图中S4（上面数第四个凸 轮）使其触发二级限位。
调试完成后，转动尼龙齿，使‘电缆缠绕累计’为0°，此时四个凸轮位置 就是需要调整到的位置（2.8、3.1圈）
远景风机主要电气部件 运行和主控控制逻辑讲
解
一.主控主要电气部件介绍
1.风机安全链
在远景风机中设置了安全链的存在，一方面为了保护人员在危险时刻 的人身安全，另一方面保护机器的安全性。我们安全链按照安全等级分 为，人员安全链和机器安全链，人员安全链的优先级高于机器安全链； 按照高度分为，机舱安全链和塔底安全链；因此最细致的划分是：塔底 人员安全链、塔底机器安全链、机舱人员安全链、机舱机器安全链。按 照现有的主控逻辑可以看出，正常情况下硬件断开人员安全链：塔底控 制柜门上的急停按钮和机舱控制柜的急停按钮，当这两个按钮有一个被 触发的情况下，风机会迅速用最快的速度回桨进行一级刹车，同时，我 们的液压刹车也会动作，进行二级制动。机器安全链断开的硬件条件有 PCH（震动传感器）、过速继电器信号。当机器安全链断开后，桨叶也 会迅速回桨，但是液压刹车不会动作
【培训】DCS基础培训课程(和利时)PPT课件
SD
SD
SD
FM系 列 硬 SM系 列 硬 件控制站 件控制站
SD
SD
SD
控制站 控制站 控制站 1号 域
PA总 线 仪 表
H UB /M AU
N IC
% U TIL IZA TION
TAB
GD R E I F JA KB LC
M7 N 8 O 9 GD G D GD BNC 4M b / s G D T 2 U 3 V 0 W. X Y Z
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DCS的概念
下图以一个水位信号调节的例子 简单地说明DCS的应用过程：
19.10.2020
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DCS的概念
我们可以把上述过程引申如下：
人机界面 监视/控制操作
操作员站
数据转换、控制运算、传送 数据和诊断结果到上层网络
以太网连接 主控单元
DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近的现场控制站和控制中心的操作员站及工 程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理。（发电厂为例）
DCS自1975年问世以来已经历了近三十年的时间，其可靠性、实用性不断提高，功能日益增 强。如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。DCS系统 过去只应用在少数大型企业的控制系统中，但随着4C技术及软件技术的迅猛发展，到目前已经 在电力、石油、化工、制药、冶金、建材等众多行业得到了广泛的应用，特别是电力、石化这 样的行业。
工程师站
SD PR O
P r of e ss io na l W o r ks ta ti on 60 0 0
监控网－冗余以太网
2MW主控系统培训(软件部分)
导入库文件
将库文件（3个）考入到TwinCat—Plc—Lib 目录下。
2、PLC控制器硬件结构
控制系统选用Beckhoff的CX1020控制器作 为PLC控制器，具有以太网连接功能，塔基 控制柜与其他从站间采用profibus总线通 讯。
3.1 整机PLC控制器结构
• 塔基控制柜主站通过profibus总线耦合器 与变频器从站、机舱控制柜从站、轮毂从 站相连接。
CX1100-0002：
CX1100 组件除了提供电源以外，还可提供一些其 他重要特性：集成的 NOVRAM 可实现故障情况 下过程数据的安全存储。有两行字符（每行 16 个字符）的 LCD 显示器用于显示系统和用户信息 。本地输入/输出信号通过 CX1100-0002 电源模
块连接，所有的 Beckhoff 总线端子均可连接。
KL6904：
一个KL6904 TwinSAFE 逻辑总线端子可建立31个 连接(TwinSAFE 连接)。一个网络中可以有多个逻 辑端子。KL6904 总线端子能够执行认证的安全 功能，这些安全功能应该根据需要进行组态，例 如急停功能块，安全门监测等可以很方便地选择 和连接。所有功能块可以自由连接，也可进行“ 与”、“或”等逻辑运算。所需的功能块通过 TwinCAT 系统管理器组态，并通过现场总线下载 到 KL6904 逻辑端子中。TwinSAFE 逻辑端子有 四个的本地安全输出，因此只需 KL1904 和 KL6904 这两个端子就可以实现安全应用。
KL1104：
KL1104 数字量输入（DI）端子从现场设备获得二 进制控制信号，并以电隔离的信号形式将数据传 输到更高层的自动化单元。
KL1104 带有不同速度的输入滤波。每个总线端子 含 4 个通道，每个通道都有一个 LED 指示其信号 状态。
主控系统培训
主控系统培训主控系统培训是为提高工程师的技术和应用能力而开设的一门课程。
随着工业化程度的不断提高，各个行业对于设备的自动化水平提出了越来越高的要求，而主控系统正是实现设备自动化的重要组成部分。
因此，对于培训主控系统的技术人员需求也越来越高。
主控系统培训的目的是让学员了解主控系统工作原理、结构、原理图及常用控制电路等相关内容，进而具备基本的电气控制制图、接线并排查故障的能力。
同时，学员还需要具备掌握PLC编程思路及基本编程技能，为进一步开发控制和监控系统奠定基础。
通常情况下，主控系统培训课程主要包含以下几个方面的内容：1.主控系统概述：讲解主控系统的定义、作用、性质、分类、特点等相关知识。
2.主控系统硬件构成：从硬件角度讲解主控系统的各种构成部分，如传感器、执行器、控制器等。
3.主控系统软件构成：讲解主控系统的软件构成，如监控软件、PLC编程软件等。
4.主控系统原理：讲解主控系统的控制原理、信号传输原理、控制过程、硬件接口等相关知识。
5.主控系统维护：讲解主控系统常见故障的排查及处理方法，以及日常维护的注意事项。
6.PLC编程：利用流程图、状态转换图等编程方法讲解PLC 编程思路和基本技能，掌握控制程序编辑、调试及故障排除等技能。
主控系统是一个复杂的系统，设计和实施主控系统需要精细的技术和丰富的实践经验。
因此，主控系统培训对于学员的实践操作内容非常重要，通常会包含主控系统实验以及案例分析等内容，依托实践操作，帮助学员深入理解课程内容。
主控系统培训的受众群体非常广泛，包括电气自动化工程师、机械工程师、维修工程师、质量控制工程师等职业人员，以及相关专业的在校学生等。
此外，主控系统培训还适用于各类企业对员工技术提升的要求，特别是对于生产线智能化、机械设备自动化控制等领域，主控系统培训更是必不可少。
主控系统培训可以通过线下培训或线上培训的形式进行。
线下培训可以在工作日或周末举办，提供实际操作练习、案例分析、互动交流等多种教学模式。
主控操作技能培训复习题
主控岗位复习题答案一、填空:1、硫酸是 SO3和 H2O 的化合物。
纯硫酸一般为无色透明的油状液体，其化学式为 H2SO4，分子量为98 。
工业硫酸是指 SO3与 H2O 以任何比例混合的物质，习惯上把 75% 以上的酸叫做浓硫酸。
2、湿法净化流程的四大任务是：除尘、降温除热、除酸雾、除水（干燥水分）净化指标,在风机出口测定:水分<0.10g/Nm3、酸雾〈0.005 g/Nm3、尘〈0.002g/Nm3、砷〈0.001g/Nm3、氟〈0.003g/Nm3。
3、转化工艺操作的三要素：①转化反应的操作温度；②转化反应的进气浓度；③转化器的通气量。
4、影响硫酸吸收SO3的因素有：硫酸浓度、吸收温度、循环酸量、操作气速和设备结构。
5、影响干燥效率的因素有循环酸量（喷淋密度）、循环酸温度、浓度；干燥塔分酸器分酸均匀程度和烟气量的大小（空塔气速）。
6、影响填料塔降温、除尘效率的因素有：入塔气温、入塔酸温、喷淋酸量、分酸均匀程度、循环酸中的含尘量等。
7、除雾效率与如下因素有关: 与电除雾器阳极、阴极间的电压、电流（即二次电压、二次电流）的大小有关，与阳极管内烟气流速的大小有关。
二次电压、二次电流越高除雾效率越高，烟气流速越小除雾效率越高。
8、离心风机调节流量的三种方法是：①调节风机出口阀的开度②调节风机进口阀的开度③调节风机叶轮的转速（液力耦合器的转速）。
二、在气体冷却塔操作中如何控制循环酸量、Cl-、F-、循环酸温等工艺指标？烟气由填料塔下部进入塔内，循环洗涤酸由塔上部经分酸器均匀淋洒在填料上，烟气与洗涤酸在填料表面相互接触，完成气-液间的传质、传热过程，烟气中的烟尘、酸雾等杂质进入到洗涤酸中，同时烟气温度下降，洗涤酸温度上升。
烟气经填料塔上部捕沫层排出，洗涤酸流回塔底循环使用。
循环酸量由循环泵出口阀开度进行控制，循环洗涤酸中的杂质由二动工艺补水大小控制，循环酸温由板式换热器冷却水量的大小及水温进行调节控制。
远景风机主要电气部件运行和主控控制逻辑培训资料
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3.低电压穿越功能
基本要求 1） 风电场的风电机组具有在并网点电压跌至额定电压的20% 时，能够保持并未运行 625 ms的低电压穿越能力； 2） 并网点电压在发生跌落后3s 内能够恢复到额定电压的90%时，风电场的风电机组 保持并网运行。 2. 有功恢复速度 1） 对故障期间没有切出电网的风电机组，其有功功率在故障切除后快速恢复，以至 少10%额定功率/秒的功率变化率恢复到故障前的水平。 3. 无功电流支持 1） 风电机组必须在识别故障后20ms内通过提供无功功率来支持机端电压，无功功率 的提供必须保证电压每降落1%的同时无功电流增加2%，但不要求无功电流超出额定 电流大小。
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11.通讯模块
EL6751：通过 CANbus 总线与变频器通讯，通过以太网交换机实现与机舱控 制柜的通讯。 EL6731：通过 Prfibus 总线与变桨系统通讯（EL6731从站），通过以太网交 换机实现与机舱控制柜的通讯。
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1.风机自检
二.主控关键控制逻辑
远景能源1.5MW机组控制系统均有自检功能，机组会根据主控系统的参数设定，定期 （720h）对自动风机进行自检，目的是定期检查风机安全相关的关键部件和子系统的 可用性，保证风机运行安全。机组自检包括：高速刹车自检、桨叶自检、液压自检、 PCH自检，只有在以上4个系统均自检通过后，风机才能正常启动，如果有任何一个 自检过程不能通过，机组会报出相应的故障，只有待该故障被排除后并再次进行自检 通过后，才能正常启动。
华锐SL1500-82风机电气主控培训
1.6 故障状态介绍
风机故障时PLC即进入此状态，依然有4个子状态S1-0至S1-15
子状态
代表含义
S1-0
顺桨，读取各部位故障，并存储故障信息
S1-2
等待转速下降到20转以下才可以进入下一状态
S1-14
等待故障被复位或自动复位
S1-15
PLC状态结束，进入PLC下一状态
1.7 电网掉电状态介绍
最小齿轮箱油压/GeaOilPreMin（0.01Bar）
50
齿轮箱油冷风扇停止温度/TemGeaFanOff（0.1Deg） 500
齿轮箱油冷风扇启动时油温值/TemGeaFanOn_ （0.1Deg）
550
齿轮箱油冷风扇停止时轴温值/TemGeaBeaPumOff （0.1Deg）
600
齿轮箱油冷风扇启动时轴温值
检测到电网掉电时进入此状态
子状态
代表含义
S2-0
马上进入下一子状态
S2-14
等待电网恢复，无法自动复位
S2-15
PLC状态结束，进入PLC下一状态
1.8 其他状态介绍
PLC状态 待风 加速 发电 高风速切出 低温 慢速停机 服务 急停复位
简介 具备并网能力时没有足够的风速进入此状态 桨叶完全打开，转速上升 达到并网条件，并网发电 瞬时风速或平均风速大于限定值，风机停机 环境温度低于限定值，风机停机 人为指令停机 低转速下人为指令进入服务模式 急停状态下操作复位按钮
此状态下风机可以被启动，共16个子状态S0-0至S0-15
子状态 S0-3 S0-4 S0-6 S0-15
代表含义 PLC重启后等待1分钟 等待开始按钮输入 故障和告警被复位 进入下一个PLC状态
DCS系统入门培训
Input (Anolog Input、Digital Input)
控制器处理：线性转换、限幅、滤波、小信号切除等
控制器
I/O卡件：D/A转换
Output (Anolog Output、Digital Output)
现场调节阀、电池阀、电机等：4-20mA、DO….
执行器
DCS输入信号
➢ 热电阻； ➢ 热电偶； ➢ 0～10mA、4～20mA电流； ➢ 0～5V、1~5V电压； ➢ 开关量（数字量）输入；即现场干触点或电平信号； ➢ 其他信号；
微分作用（D）
➢ 原理：根据将来趋势调节
➢ 提高稳定性， 使比例和积分强度可以 增加，提高控制性能。
➢ 虽然理论上很完美， 但受搞频噪声影响严重， 实际中除了惯性大的 对象（温度）以外， 用得较少
PID对控制性能影响
➢ 控制器增益 Kc或比例度PB 增益增大(即Kc 增大或比例度PB下降)，调节作用增强，但稳定性下降；
强度关系 P越大，比例越 弱
积分时间Ti Ti越大，积分越弱
微分 改进控制性能
微分时间Td Td越大，微分越强
被控对象特性分类
➢ 流量：一般响应速度较快，宜用PI ➢ 压力：响应速度既有快的，也有慢的，PI ➢ 液位：一般精度要求不高，可用P ➢ 温度：典型的慢对象，控制精度要求高，建议采用
PID
从人工控制到自动控制
➢ 操作人员： 通过长期实践，积累阀门调节的经验
➢ 自动控制专家： 将这些经验转化为数学语言，让计算机（DCS主控卡 ）代替人脑调节阀门。 ——通过编程，使计算机具有了一定的智能
PID（比例、积分、微分）
定量地解决了： (1) 关多少？ (2) 持续多少时间？ (3) 关闭速度为多少？ (4) …
风机主控系统培训
3.保养维护
3.6模拟量输入、输出模块：
8路模拟量输入 •±10V ；±1V ；0 .. 20 mA；PT100
8路模拟量输出 •±10V
14 bit数字分辨率
带端口监视功能 •能够监视输入端口短路或断路状态 •可通过软件配置 •出现故障时RDY灯会闪烁
3.保养维护
3.6模拟量输入、输出模块引脚图：
2.主控系统的装配
2.4附件： 速度开关、风速传感器、风向传感器、
振动开关、振动分析模块、凸轮开关、转速 传感器、温度传感器。
3.保养维护
3.1中央处理器：
系统状态指示 RUN绿色：正常 INIT橙色：系统初始化 ERR红色：系统错误
系统拨码开关 （默认44）
USB1.1接口
DC24V电源接口
CANOpen
低速轴测速盘齿数：24； 高速轴、发电机测 速盘齿数：2。
3.保养维护3.20Fra bibliotek机对北：1）、当风机吊装完后，机舱与地理北向有一个角度； 2）、电缆应保持上电前的垂直悬挂、无缠绕状态（0°）； 3）、主控系统维护菜单模式下的“电缆缠绕角度”以及 参数“机舱安装对北偏差”均设定为0°。 4）、手动顺/逆时针偏航风机至地理北向位置（注：在 此过程中“电缆缠绕角度”以及“机舱位置偏移角度”将 显示相同的度数）。在主控系统维护菜单下查看此时电缆 缠绕角度，并将参数“机舱安装对北偏差”设定为此值。 5）、现在“机舱位置偏移角度”将显示为0°，但电缆 缠绕角度值没有变化，及代表此时正常的电缆缠绕角度值。 6）、因现场风机安装角度差异，每台风机“机舱安装对 北偏差”值均不一样。
3.保养维护
3.12电力测量模块（电量变送器）典型接线
高压：三相四线 Y形接线 采用 3CT、3PT
INT-SCADANT电力监控系统培训
2017-9-10
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• 主要功能：
a. 电网运行实时监视、管理功能 b. 遥控、遥调功能 c. 远程测量功能 d. 故障、事件记录功能 e. 通讯功能 f. 报警功能 g. 报表统计功能 h. 与上级调度通信
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•主要特点
a. 基于Microsoft® Windows NT®和Windows 2000® 平台开发而成 。
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系统结构图
2.4 系统目录和配置文件
• INT-SCADA 系统默认的根目录是C:\SCADANT
• 系统在该根目录下自动产生DATABASE、
DLLEXE、SYSTEM 三个子目录，用户可根据自 己的需要和习惯修改系统的根目录
• DATABASE 目录下存放的是系统运行时产生的
b. 完全兼容Windows风格，可视化操作。
c. 全组态（通讯、控制、图片）、可扩展性强。
d. 采用服务器/客户机模式，易于组网。
e. 实时数据库功能，提供数据共享。
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单主机运行系统
多主机构成的局域网系统
供电自动化系统结构图
多主机构成的广域网系统
可视化监控功能
一次系统图
数据文件和事件记录文件
• DLLEXE 目录下存放的是系统运行所需的可执
行文件和动态链接库
• SYSTEM 目录下存放的是系统运行所需的资源
文件和配置文件
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2.5 安装
• 将光盘插入光驱，进入SCADANT-SETUP子 目录
• 运行SETUP文件 • 按照提示选择各项
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• 屏幕主图、统计报表、工程图纸：这三个菜单 下的内容是动态变化的，主控软件自动寻找系 统缺省图片目录C:\SCADANT \SYSTEM \PICTUR 下的所有屏幕图片（不包括屏幕子图和弹出式
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主控系统培训
功率操纵功能的实现
偏航操纵功能的实现
自动偏航
当前风速大于偏航设定风速（2.5m/s or 3m/s）
机组未并网发电且当前风速小于启动风速（3m/s or 3.5m/s）时不启动偏航偏航条件：偏航程序1激活时，120s内风向偏差大于16度
偏航程序2激活时，60s内风向偏差大于8度
偏航程序1和2切换条件：平均风速大于6m/s或瞬时风速大于10m/s，偏航程序1—>2
平均风速小于7m/s，偏航程序2—>1
手动偏航
1、通过操作面板（软件）实现手动偏航
2、通过手动偏航开关（硬件）实现手动偏航
见主控图29页
自动解缆
自动解缆条件：●电缆扭曲角度大于等风解缆角度（430°）同时风速小于3m/s
电缆扭曲角度大于停机解缆角度（760°）
偏航时：偏航制动器保持残余压力（15bar）
解缆时：偏航制动器完全松开
安全爱护功能的实现
超速爱护
软件超速爱护（主控通过转速传感器监测到机组转速超过爱护定值）
硬件超速爱护（超速模块监测到机组转速超过爱护定值）
超速模块爱护值的设置：输入信号脉冲频率值，以低速轴设置为例，若设置为10，意味着输入信号频率为10H z，即输入10个脉冲每秒，600个脉冲每分钟，低速轴转动一圈输入24个脉冲，则转速爱护设定值为600/24=25rp m
振动爱护
软件振动爱护（主控通过4084振动模块监测到机组振动超过爱护值）
齿轮箱振动爱护：X方向：1级振动0.06g 2级振动0.1g
Y方向：1级振动0.015g 2级振动0.025g
塔筒振动爱护：X方向：1级振动0.06g 2级振动0.1g
Y方向：1级振动0.06g 2级振动0.1g
硬件振动爱护（机组通过振动开关中断安全链回路实现机组硬件振动爱护）
电网爱护
电压爱护：过压：1.1Un 0.2s 欠压：0.9Un 0.2s 0.8Un 0s
电流爱护：70A 一相与其余两相平均值or 25% 一相与其余两相平均值
相位爱护：三相偏差同时大于4度（电网矢量波动）两相偏差大于6度（相位偏差过大）
温度监测与爱护
-80 68.33 130 149.82 330 222.65
-70 72.33 140 153.58 340 226.17
-60 76.33 150 157.31 350 229.67
-50 80.31 160 161.04 360 233.17
-40 84.27 170 164.76 370 236.65
-30 88.22 180 168.46 380 240.13
-20 92.16 190 172.16 390 243.59
-10 96.09 200 175.84 400 247.04
安全链爱护系统（最高级不爱护）
安全链节点：△3个紧急停机按钮
偏航扭缆极限开关CW/CCW
变桨服务开关
塔筒振动摆锤开关
2个超速模块
主操纵器内部安全链开关
只有安全链复位以后，发电机风扇、发电机加热器、齿轮箱油冷却器风扇、齿轮箱油泵、齿轮箱加热器、液压站、转子轴承润滑、偏航电机等才能正常动作。
操作操纵功能的实现
启动、并网操纵
自检1：
机械刹车2激活，刹车2激活10s后或发电机转速=0rpm时机械刹车1激活，变桨系统以0.5度每秒变桨至90度，等待至少5秒发电机转速为0时，进入“自检2”状态。
自检2：
变桨系统以2度每秒变桨至70度
若发电机转速大于0，则机组报424（刹车打滑）故障
变桨角度到达70度，进入“自检3”状态
自检3：
若发电机转速大于0，则机组报424（刹车打滑）故障
5秒后刹车开释
自检4：
等待15秒
测试发电机转速是否与风速一致
自检5：
机组进行一次电池测试
停机操纵
监视功能的实现
温度监视（前文已介绍）
转速监视（前文已介绍）
振动监视（前文已介绍）
压力监视
压力传感器（4-20mA）
●齿轮箱入口压力（4-20mA对应0-16bar）●齿轮箱压力（4-20mA对应0-16bar）
●液压压力（4-20mA对应0-250bar）
风速风向监视
1个风向标（0-20mA对应0-359°）
2个风速仪（输出脉冲频率信号：2-573Hz对应0.5-50m/s）【MITA】
●若风速仪1的风速是风速仪2的两倍以上，风速仪1的风速被采纳
例如：Wind speed 1=20.1m/s Wind speed 2=10m/s 则Used wind speed=20.1m/s
●若风速仪2的风速是风速仪1的两倍以上，风速仪2的风速被采纳
例如：Wind speed 1=5m/s Wind speed 2=10.1m/s 则Used wind speed=10.1m/s
●若上述两项情形都不存在，则风速仪1和风速仪2的风速被同时采纳：wind speed=（wind speed 1+wind s peed 2）/2
例如：Wind speed 1=12m/s Wind speed 2=10m/s 则Used wind speed=11m/s
操纵功能的实现
齿轮箱加热/冷却/油泵操纵
发电机加热/冷却操纵
注：永济YJ89D/135A有1个接顶冷却风扇液压油泵操纵
偏航操纵（前文已介绍）
其他功能的实现
利用率统计（MITA）
机组通讯
SCADA
监控面板。