505调速器操作说明

附录一WOODWARD 505数字式调节器
操作说明
1 概述
Woodward 505是美国Woodward 公司生产的以微处理器为基础的数字式调节器。

根据每一台汽轮机的特性和参数对505进行组态。

505接受转速探头送来的频率信号，经内部频率/电压转换器转换后与设定值比较，产生相应的4-20mA模拟信号，输出至电液转换器（I/H），I/H把模拟信号转换成相应的二次油压 1.5-4.5bar，二次油压控制错油门，进而控制调阀开度，控制蒸汽流量，调整汽机出力，使转速稳定在设定值。

图1 控制总图
图1是驱动压缩机的汽轮机的控制回路。

压缩机的入口或出口压力可转换成模拟信号
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4-20mA 给WOODWARD505，以遥控信号改变505的设定值来控制转速。

汽机的启动、暖机，升/降速可以在505面板上完成。

安装在汽机旁的就地柜上一般设置必要的按钮，也可以完成上述功能。

但505面板操作有优先权。

利用505可以进行汽机的超速试验，505面板上会显现报警信号。

505出现跳闸信号时，模拟输出为0mA ，调阀关闭，同时把跳闸信号给保护系统，切断油路，关闭速关阀，可以保证汽机安全。

2 面板介绍
图-2 505面板及显示屏
图2是505面板，由LED 显示屏和30个按键组成。

LED 可同时显示两行，每行24个字符，可在组态和运行时显示和监视参数。

30个按键的功能介绍如下：
SCROLL(翻滚键)：在键盘中间带有四个方向键的钻石状大按钮，〈 、〉方向移动屏幕向左或向右翻滚程序功能模块和运行模式。

∧、∨方向移动屏幕向上或下翻滚程序功能模块和运行模式。

SELECT(选择)：选择键用来选择505显示窗上面一行或下面一行。

按“Select ”键和@符号决定哪一行变量可被调整。

当只有一个可变量存在时，“Select ”键和@符号的位置是不相干的。

ADJ ▲ ADJ ▼(调整)：在运行方式中增大或减少某一可调参数
PRGM(程序)：按此键，停机时调节器由CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM状态转入程序状态；运行时，进入菜单。

（只能监测，不能修改）。

RUN(运行)：按此键，调节器由CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM(控制就绪/按RUN或PROGM)状态转入初始化透平运行或启动透平。

STOP(停止)：运行方式中，按此键可使汽轮机可控停机
RESET(复位)：清除运行方式中出现的报警和停机，停机后，按此键是调节器回到CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM状态。

0/NO(0/不)：在程序方式中，输入0或NO；在运行方式中，执行NO。

1/YES(1/是)：在程序方式中，输入1或YES；在运行方式中，执行YES。

2/ACTR(2/执行机构)：在程序方式中，输入2；在运行方式中显示执行机构的位置。

3/CONT(3/控制)：在程序方式中，输入3；在运行方式中显示受控制的参数。

4/CAS(4/串级)：在程序方式中，输入4；在运行方式中显示串级调节信息。

5/RMT(5/远程)：在程序方式中，输入5；在运行方式中显示遥控信息。

6/LMTR(6/阀位限制器)：在程序方式中，输入6；在运行方式中显示阀位控制信息。

7/SPD(7/转速)：在程序方式中，输入7；在运行方式中显示转速调节信息。

8/AUX(8/辅助)：在程序方式中，输入8；在运行方式中显示辅助调节信息。

9/KW(9/功率)：在程序方式中，输入9；在运行方式中显示功率信息。

CLEAR(清除)：清除程序方式，清除运行方式时的输入和退出当前功能模块。

ENTER(输入)：在程序方式中输入新值，在运行方式中允许特定的设定值“直接输入”。

DYN(＋－)：在程序方式中，输入正负号；在运行方式中，显示控制执行机构位置参量的动态设定。

·(小数点)：在数字输入时输入小数点。

F1：ALARM(报警)：当键上的指示灯闪烁时，按此键显示报警原因。

按翻滚键的下箭头显示其它报警。

F2：OVERSPEED TEST ENBLE(超速试验)：与ADJ↑同时操作，允许提升转速基准超越调节器上限转速，以进行电超速或机械超速试验。

F3：IDLE/RA TED(暖机/目标)：F3为可组态的功能键，一般设定为“暖机/目标”按钮。

F3未投入时，505将转速控制在低速暖机转速，按此键，调节器自动地控制转速匀速从当时转速升至目标转速，当此功能投入但没有激活时，该键上LED灯将会闪烁，当此功能激活时，LED灯一直亮着。

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F4：REMOTE SPEED SETPOINT ENBLE(遥控转速设定)：F4为可组态的功能键，一般设定为“遥控转速设定”按钮。

按此键，505的转速基准由外部控制器控制。

当此功能投入但没有激活时，该键上LED灯将会闪烁，当此功能激活时，LED灯一直亮着。

EMERGENCY STOP(紧急停机)：面板上红色
．．八角形大按钮就是紧急停机键。

3 功能描述
505共有三个控制模块：转速控制、辅助控制(可选)和阀位控制，分别输出控制信号，经低选线(LSS)后输出给电液转换器(见图3)，505可以顺序控制2个电液转换器。

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控制器的转速设定值可通过如下方式调整：1)505面板、遥控触点或外部通信的上升/下降命令；2)、通过505数字键盘或外部通信(Modbus communications)直接设置；3)、被组态的模拟量输入。

遥控转速设定值：一个4-20mA的信号可以被设置用来控制转速设定值。

一般来说，一个外部的过程信号可输入505接口，并用它来调节透平的转速。

3.2辅助控制
辅助控制通道可用来控制或限制一个参数，辅助PID控制器可控制或限制机组的负载/功率、出入口液位、出入口压力、温度等直接影响透平负荷的参数。

3.3负荷分配输入
(略)。

3.4串级控制
串级控制可以被设置用来控制所有与透平速度和负荷有影响的参数。

一般地此控制器用来控制透平的进出口压力。

串级PID的输出可以改变转速设定值。

串级PID的输出与转速设定值作比较：如果大于设定值。

则505提高转速设定值；反之，则降低转速设定值。

3.5阀位控制器
为了有利于汽机启动和停机，用阀位控制器限制调阀执行机构的输出信号或调阀的位置。

阀位控制器的输出值和速度/负荷控制器及辅助控制器输出的值通过低选，它们中的最小值将控制调阀的位置，阀位控制器就是这样来限制调阀的最大开度的。

4 启动特征
505启动有自动、半自动和手动三种启动方式可选择，在编程时必须有它们其中之一。

一个“RUN”命令触发后，转速设定值和阀位控制器是由505还是由操作人员控制依赖于选择哪种启动方式。

当透平启动完成后，透平转速将控制在一个最小控制速度，当“暖机/目标”投入时，这个最小控制速度就是低速暖机转速；当“自动启动”投入时，这
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个最小控制速度就是最低目标转速；如果上述两者均未投入，那将是一个由操作者认可的最低转速。

4.1允许启动
允许透平启动用一个外部触点的开闭来实现。

当组态了此功能，则“RUN”命令的执行必须先闭合此触点。

若按“RUN”时该触点未闭合，则505显示允许启动不具备，同时发出报警。

再次按“RUN”前可以不消除报警，但必须先闭合该触点，当505接受“RUN”命今后，允许启动触点不再影响运行。

在使用中，此触点一般连接到速关阀行程限位开关上，用于确认在透平启动执行前，该阀处于关闭位置。

4.2零转速信号超越
若没有转速信号被检测，则505发出一个停机信号。

为了允许控制器从零转速启动，这个停机逻辑必须超越。

505可以提供一个手动的或自动的转速超越功能。

在越过0转速时，设置一个延时作为附加保护是有用的。

磁性转速探头(MPU)的0转速超越逻辑的状态可以通过维护模式或者通过外部通信能查看。

这个0转速超越逻辑也可用于激活转速探头。

4.3临界转速回避
由于汽轮机在临界转速下振动过大，因此希望汽轮机避开临界转速或临界转速范围，在505编程时可确定两个临界转速范围。

在临界转速范围内，505调节器以快速率移动转速基准，同时不允许转速停留在此临界转速范围内。

4.4暖机/目标功能
505具有暖机/目标功能，此功能允许505自动提升转速至目标设定值，当不选择时，降低转速至暖机值。

(在维护模式中此设置为默认值。

)
暖机/目标对任何一种启动方式(自动、半自动、手动)都适用，当RUN命令发出后，转速设定值将从零转速升至暖机转速。

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5 启动方式
5.1手动启动
当使用手动方式中，按RUN之前速关阀必须是关闭的，否则有透平失控而造成严重损伤或降低使用寿命的可能。

启动程序如下：
5.1.1按RESET键。

复位所有报警和停机。

5.1.2按RUN键(确认速关阀保持在关闭状态)。

●此时505将“按阀位限制器速率”逐渐将调节阀开至最大位置。

●转速设定值将按“最小速率”从0升至最小控制转速。

5.1.3手动逐渐开启速关阀(主汽阀)。

●当透平升至最小控制转速时，505转速PID将会通过控制透平入口调节汽阀
的开度控制透平转速。

5.1.4速关阀(主汽阀)全开至100%。

●转速仍被控制在下限转速或暖机转速上，直至操作员执行新的命令。

5.2半自动启动
启动程序如下：
5.2.1按RESET键。

复位所有报警和停机。

5.2.2全开速关阀。

(确认透平不会被升速后)
5.2.3按RUN键。

●此时转速设定值将按“最小速率”匀速地从0升至最小控制转速设定值。

5.2.4按一定速率开大505“阀位控制器”开度。

●当透平转速升至最小控制转速，505转速PID将会通过控制透平入口调节汽
阀开度来控制透平转速。

5.2.5505“阀位控制器”开度升至100%。

●转速一直保持在最小控制转速值上，直至操作员执行新的命令。

5.3自动启动
5.3.1按RESET键。

复位所有报警和停机。

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5.3.2全开速关阀。

(确认透平不会被升速后)。

5.3.3按RUN键。

●此时，505将按照“阀位限制器速率”设定值匀速地打开调节汽阀。

●转速设定值按“最低速率”匀速地升至最小控制转速设定值。

●当透平转速升高并且和转速设定值比较后，505转速PID将会通过控制透平
入口调节汽阀开度来控制透平转速。

●转速一直保持在最小控制转速值上，直至操作员执行新的命令。

自动启动方式可以通过发出阀位限制器升高可降低命令或紧急停止命令中止自动启动过程。

注：我装
．．．自动启动方式。

．．．．．．．
．．．．．．．．．．．组态成
．．．．置两台离心机组汽轮机均
6 操作
6.1运行方式键盘
505每个键的详细功能描述请看第2小节。

在运行方式下，这30个键并不是在任何时候都可以激活的。

当然，在控制盘上一个被激活的键按下时立即会在LCD上显示出反馈信息，当一个“热”键没有被组态时(如Ausx(辅助)、Casc(串级)、KW(功率)等)，按下这些键LCD上将显示“功能没有被组态”信息。

具体说明如下：
·ADJ键：当显示一个设定值，且这个设定值不是遥控或跟踪模式时，此键激活。

·ENTER键：当调整键(ADJ)激活的任何时候此键激活。

此时，该设定值显示在LCD 上，且这个设定值不是遥控或跟踪模式下的设定值。

·YES/NO键：当一个被显示的状态信息需要确认或取消时，此键激活。

·CAS，AUX，KW和RMT键仅仅在此功能在组态中已设置时才被激活。

·SPEED，ACTR，LMTR，CONT和DYN键一直激活。

·PRGM，RUN，STOP，RESET和ALARM键一直激活。

·F3，F4功能键只有当它们被设置时才会激活。

·OVERSPEED TEST ENBL键有条件地激活(仅仅在超速试验允许时)。

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6.2启动过程
见第5小节启动方式。

6.3SPEED键屏幕
按Speed键后可能出现的屏幕如图-4所示，仅仅是与转速控制组态有关的屏幕能显示。

此外，屏幕的显示顺序依控制状态而改变。

屏幕4、5、6一直显示，屏幕5、6只在动态调整时使用；屏幕1仅在组态了暖机/目标功能后才出现；如果自动启动顺序被组态，那么屏幕2、3也将出现，当自动启动顺序完成后，这些屏幕将不再出现。

6.3.1
关于暖机/目标启动，详细可参考4.4。

当RUN键按下时，505的LCD将显示SPEED屏幕，出现暖机/目标状态。

转速设定值不断地设置到实际透平转速。

想提高转速至组态中的“目标设定值”，可选择目标命令，在屏幕1所示上按下YES键或按F3键目标命令
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就会被输入。

转速设定值在升至目标设定值的过程中，可以在SPEED屏幕上(屏幕1、2、3或4)通过发出一个升高或降低转速(ADJ)的命令中止在任何转速点上，除了临界转速避开带以外。

如果目标命令被再次发出，则转速设定值可以再一次长至目标转速设定值上。

可以在屏幕1状态下按面板上的YES键或按两次F3键再发出一个“目标”命令。

屏幕 #1中的massage1解释：
Massage 1 解释
Stoped 暖机/目标升速已停止
Mvg to Idle 转速设定值正移向暖机转速值
At Idle spd 转速设定值在暖机转速设定值上
In Crit Band 转速设定值正通过临界转速避开带
Mvg to Rated 转速设定值正移向目标转速值
At Rated spd 转速设定值在目标设定值上
Rtd Inhibited 目标选择不允许
Idle Inhibited 暖机选择不允许
6.3.2自动启动顺序
当RUN键按下时，505将自动显示SPEED屏幕(除非使用半自动启动方式)，出现自动启动顺序状态。

转速设定值不断地设置到实际透平转速。

自动启动顺序将不断地进行，当然，这个顺序也可以被中止，中止方法就是在屏幕2所示下按NO键。

屏幕 #2中的massage2解释：
Massage 2 解释
Disable 自动启动顺序未组态
Halted (自动启动)顺序被中止
Mvg Low Idle 转速设定值正移向低暖机转速值
At Low Idle 转速设定值在低暖机转速值上
Mvg Hi Idle 转速设定值正移向高暖机转速值
In Crit Band 转速设定值正通过临界转速避开带
At High Idle 转速设定值在高暖机转速值上
Mvg to Rated 转速设定值正移向暖机转速值
Completed 自动启动顺序完成
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6.3.3直接转速设定值输入
在屏幕4状态下，可通过按ENTER键直接输入一特定的转速设定值，相关信息如图-5所示：
按
6.4F2超速试验功能
505超速试验功能允许操作员在试验电超速或机械超速保护功能时，把透平转速升至调节器上限转速以上。

只有当转速设定值升至调速器最大转速值时，超速试验才被允许进行，按F2键后出现图-7所示屏幕。

6.4.4一旦透平转速达到505内的超速试验设定值，F2键上的LED灯闪烁，并且屏幕出
现—个Speed>Trip(转速>跳闸)的信息。

6.4.5当F2键上的LED灯闪烁时，如果松开F2键，则电超速停机。

6.4.6继续按住F2键和升高转速设定值至超速试验限制值(机械跳闸转速)，达到该转
速时机械跳闸。

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6.5LMTR键屏幕
按LMTR后显示如图-8所示屏幕，这些屏幕是一直被激活且一直能显示的。

在正常操作工况，阀位限制器设定在100%。

6.7F3和F4键屏幕
只有在组态了特定的功能后，F3、F4才能显示屏幕信息。

屏幕所显示的信息依赖于所组态的功能。

可被F-键组态的功能包括：
本地/遥控串级控制投入
暖机/目标遥控串级设定值投入
中断/继续自动启动顺序辅助控制投入
遥控转速设定值投入遥控辅助设定值投入
……
6.8CONT键屏幕
图-10 所示的是在按下按CONT键后显示的屏幕，CONT键允许操作者监视以下信息：在屏幕1显示哪些505参数(转速PID或阀位控制器)在控制调节汽阀位置，屏幕2显示最近一次透平停机原因，屏幕3显示透平曾达到的最高转速，如果需要可清除之。

message 7 解释
Shutdown 跳闸
Controlled Shutdown 可控停机
Start Perm Not Met 允许启动触点未闭合
Valve limiter 阀位限制器在控制执行机构输出Ready to Start 准备启动
Auto Star 505运行在自动方式下
Idle/Rated Start 505在暖机/目标方式下运行Auto Start Sequence 505在自动启动顺序下运行Speed/On-line 转速PID使用动态在线控制Speed/Off-line 转速PID使用动态离线控制Configuration Error 505组态故障
…………
屏幕2中的message8解释请看6.13。

6.9DYN键屏幕
图-11 所示的是在按下按DYN键后可能显示的屏幕，此模式用于调整动态控制。

当按下DYN键时，受控制的动态参数将会被显示。

屏幕1/2只有在组态中设置了辅助/串级功能并这些功能在控制中时才出现；屏幕3是调整在线控制的P、I值；屏幕4是调整离线控制的P、I值。

6.10STOP键屏幕
机正在进行中或可控停机已完成的信息。

6.11RMT键屏幕
要激活RMT键。

遥控转速设定、同步或功率分配必须至少有一外被组态。

图-13 所示的是在按下该键后可能显示的屏幕，屏幕1、2只有在功率分配功能被组态后才显示；屏幕3、4只有在同步功能被组态后才显示；同理，屏幕5、6只有在遥控转速设定值控制
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功能被组态后方可显示。

下面对遥控转速设定值控制功能作简单介绍(另两个功能我装置汽轮机均未组态)。

如果已经组态，那么转速PID的设定值可以通过一个远程的模拟量输入来实现。

在屏幕6状态下按YES键投入，或选择闭合遥控转速设定值投入/取消触点(如果被组态)，也可以通过外部通信选择投入遥控转速设定值来实现。

遥控转速设定值的切出相似地可在屏幕6状态下按NO键来实现。

同样断开触点或通过外部通信也可实现此功能。

屏幕6
message 4 解释
Disable 遥控没有选择
Inhibited 遥控被禁止不能投入
Enable 遥控已投入但未取得设定值的控制
Active 遥控已控制设定值但未控制调阀开度
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In Control 遥控已控制设定值且已控制调阀开度
6.12ALARMS(报警)
在运行方式下报警键(F1)始终被激活，图-14在按下ALRM键时出现。

如果没有检测到报警信息，LCD将显示“报警已清除”信息。

当一个报警信息被检测到时，继电器通电F1键上LED灯闪烁。

屏幕将自动跳到报警屏幕(在维护模式中这是默认值)显示报警条件。

Overspeed 透平超速报警
Alarms Cleared 所有报警被清除---没有报警出现
…………
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6.13TRIP(跳车)
机组跳车后将出现如图-15所示屏幕，最近一次的跳机原因可从CONT键下的屏幕中查看。

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