WZX-3轉速信號說明書

1、目錄一、概述1二、主要技術參數2三、硬件結構2四、使用方法5五、安裝及調試7六、訂貨須知8七、裝箱清單8八、注意事項8附錄1發(fā)電機極對數P與額定轉速ne的對應關系表9附錄2轉速信號通訊規(guī)約V1.00版本10一、概述轉速信號裝置是水輪發(fā)電機組單機自動化的重要裝置之一，是機組自動操作和保護系統(tǒng)中必不可少的環(huán)節(jié)。WZX-3型轉速信號裝置是以工業(yè)級單片微機為核心構成的，專為水力發(fā)電廠設計的，用于測控發(fā)電機組的轉速、頻率的工業(yè)智能儀表。測頻信號可取自機端電壓互感器或永磁機。具有以下主要功能和特點：1采用寬電壓輸入、交直流兩用型開關電源，對供電電源的適應性強。2顯示當前頻率（Hz）、轉速（r/min）、轉

2、速百分比（）及其他參數。3記錄最高轉速。一旦發(fā)生事故可將事故現場的最高轉速記錄下來，供事故分析用。4各輸出繼電器動作值及發(fā)電機極對數可通過按鍵操作進行設定，以滿足不同機組的需要。5與上級計算機的通信功能(選配)。采用RS485接口。6構造簡單，性能可靠，操作方便，通用性好。本產品從1998年初開始在一些電廠投入使用，2000年2月獲國家實用新型專利授權，專利號為ZL98224931.4， 2001年2月通過福建省教育廳組織的省級鑒定，確認本產品達到國內領先水平。二、主要技術參數1供電電源：交流65460V或直流90650V。整機功耗小于10W。2輸入信號電壓允許范圍（1）取自電壓互感器信號：0

3、.20120VAC。（2）取自永磁機或低壓機組A相電壓信號：2.5250VAC。3測量范圍：轉速0200ne；對應頻率范圍：0100Hz。4飛逸轉速值整定范圍：120155ne ；對應頻率范圍：6077.5Hz。5發(fā)電機極對數整定范圍：l32。6顯示分辨率：頻率0.01Hz；轉速1 r/min；轉速百分比0.1。7輸出繼電器的常開觸點容量：5A 220VAC。8地址選擇方式范圍：12549波特率選擇方式：BR顯示值表示波特率01200124002480039600三、硬件結構（一） 硬件構成裝置原理圖如圖5-1-1所示，以工業(yè)級的P89LPC938單片機為核心構成。輸入回路采用降壓變壓器采集機

4、端電壓互感器或永磁機的電壓信號，經低通濾波、過零檢測后，得到與輸入電壓信號同周期的方波信號送給單片微機。單片微機對該信號的周期進行測量，計算出頻率、百分比轉速值，并依設定的發(fā)電機極對數計算出相應的轉速值；繼而通過判斷比較，控制繼電器和指示信號燈產生相應的動作；頻率、轉速或百分比轉速值可以通過顯示器顯示出示，也可以通過RS485接口傳送給上級計算機。（二）機箱外形尺寸機箱外形尺寸如圖5-1-2所示。 圖5-1-2（三）面板面板如圖5-1-3所示:圖5-1-3顯示說明：序號名稱說明功能說明1數碼管由五位數碼管組成，用于顯示參數2-1設置指示燈處于設置狀態(tài)時，“設置”指示燈長亮，按保存鍵或退出鍵，“

5、設置”指示燈熄滅2-2存儲指示燈當按下“存儲”鍵時，“存儲”指示燈會閃一下2-3清除指示燈當數碼管顯示最高頻率百分比時按下“清除門限”鍵，“清除”指示燈點亮，按住3秒后“清除”指示燈熄滅3-1最高指示燈當數碼管依次顯示最高頻率、最高轉速或最高頻率百分比參數時，“最高”指示燈和對應的“頻率”、“轉速”、“頻率”指示燈同時點亮3-2頻率指示燈當數碼管顯示頻率、頻率百分比、最高頻率、最高頻率百分比、門限頻率、或門限頻率百分比參數時，“頻率”指示燈點亮3-3轉速指示燈當數碼管顯示轉速、最高轉速或門限轉速時，“轉速”指示燈點亮4繼電器動作指示燈當轉速達到某一整定值時，對應繼電器指示燈點亮5正常運行指示燈

6、當裝置工作正常時，指示燈會亮一秒暗一秒按鍵說明序號圖標名稱說明功能說明6向上顯示狀態(tài)時用于顯示上一個參數；設置狀態(tài)時用于增加參數值向下顯示狀態(tài)時用于顯示下一個參數；設置狀態(tài)時用于減小參數值設置用于選擇設置參數代碼及參數值存儲在設置狀態(tài)下，按“存儲”鍵則可保存設置好的參數值退出在設置狀態(tài)下，按“退出”鍵則未保存設置好的參數值清除門限當數碼管顯示最高頻率百分比時，按下清除門限按鍵并保持3 秒鐘以上時間，則可清除記錄值并使J7繼電器復歸、J7指示燈熄滅（四）背板背板圖如圖5-1-4所示。 圖5-1-4端子定義:名稱功能說明電源輸入交流電壓220V信號入輸入PT 110VJ1、J2、J3、J4、J5、

7、J6、J7繼電器輸出端485A、485B通訊接口注：信號輸入線要用屏蔽線，通訊接口線要用雙絞線。四、使用方法（一）面板說明1裝置正常工作時，“正常運行”指示燈亮一秒暗一秒連續(xù)閃動。2剛接通裝置電源時，數碼顯示窗顯示“F 0.00”。機組轉動后，就進入正常顯示狀態(tài)。3按向上或向下鍵選擇時，顯示狀態(tài)共有13種，例如按“5”鍵時顯示狀態(tài)、顯示內容及顯示格式對應關系如表12-1：表12-1 ：顯示狀態(tài)顯示內容顯示格式指示燈顯示F當前頻率測量值F××.×× “頻率”亮N當前轉速測量值N×××ד轉速”亮CC當前頻率百分比測量

8、值CC××× “頻率”亮F最高頻率測量值F××.×ד最高” 、“頻率”亮N最高轉速測量值N×××× “最高” 、“轉速”亮CC最高頻率百分比記錄值CC××× “最高” 、“頻率”亮L門限頻率L××.×× “頻率”亮L門限轉速L×××ד轉速”亮LC門限頻率百分比LC××ד頻率”亮P極對數P-×××指示燈無顯示AD地

9、址選擇方式AD×××BR波特率選擇方式BR×××U版本號U-×××4按設置鍵來選擇時，顯示內容及顯示格式對應關系如表12-2：表12-2：顯示狀態(tài)顯示內容顯示格式指示燈顯示P選擇極對數參數-P-“設置”指示燈點亮P設置極對數參數值P-×××J1選擇繼電器J1-J1-J1設置繼電器J1輸出值J-×××J2選擇繼電器 J2-J2-J2設置繼電器J2輸出值J-×××J3選擇繼電器J3-J3-J3設置繼電器J3輸出值J-&#

10、215;××J4選擇繼電器J4-J4-J4選擇繼電器J4輸出值J-×××J5選擇繼電器J5-J5-J5選擇繼電器J5輸出值J-×××J6選擇繼電器J6-J6-J6選擇繼電器J6輸出值J-×××J7選擇繼電器J7-J7-J7選擇繼電器J7輸出值J-×××AD地址選擇參數-AD-AD設置地址參數值AD×××BR波特率選擇參數-BR-BR設置波特率參數值BR×××5按“5”或“6”鍵直到顯示最高轉速百分

11、比時，按住“清除門限”按鍵并保持3 秒鐘以上時間，則可清除記錄值并使J7繼電器復歸、J7指示燈熄滅。6 輸出繼電器動作指示燈亮表示對應繼電器動作，即繼電器常開輸出觸點閉合。（二） 控制過程說明表12-3參數出廠設定標準表參數名稱出廠設定應用可調范圍極對數P1132輸出繼電器J1-0%機組停機-（05）%輸出繼電器J2-35%機械制動-（3040%）輸出繼電器J3-50%電氣制動-（4080%）輸出繼電器J480%調速器投入7590%輸出繼電器J595%同期裝置投入80100%輸出繼電器J6115%機組過速100125%輸出繼電器J7140%飛逸轉速120155%地址選擇方式11254波特率選擇

12、方式003注：表中“-”表示轉速下降到對應整定值時輸出繼電器動作。當發(fā)電機轉速從低到高時，J1、J2、J3不動作。當轉速繼續(xù)升高超過J4、J5對應設定值時，J4、J5繼電器依此動作，同時面板上對應指示燈點亮，此為正常轉速。當轉速超過J6設定值時，J6繼電器動作，同時面板上J6指示燈點亮，此為轉速過速。當轉速超過飛逸點后，面板上J7指示燈點亮，J7繼電器動作并保持，即使轉速再下降到飛逸點以下，其輸出狀態(tài)也不改變。欲使J7繼電器復歸、J7指示燈熄滅，須按“5”或“6”鍵直到顯示最高轉速百分比時，按住“清除門限”按鍵并保持4 秒鐘以上時間，則可清除記錄值并使J7繼電器復歸、J7指示燈熄滅，這時最高頻

13、率、最高轉速及最高轉速百分比記錄值將一并清除。發(fā)電機轉速從高到低時，當降至J6、J5、J4對應設定值的-1Hz回差值時，J6、J5、J4繼電器依此復歸，同時面板上對應指示燈熄滅。-1Hz回差值的設置有效地防止轉速在設定值附近波動時輸出繼電器頻繁動作。當轉速下降到J3對應設定值以下時，J3繼電器動作，同時面板上J3指示燈點亮，這時儀表開始自動閉鎖J4、J5、J6繼電器。當轉速繼續(xù)下降到J2對應設定值以下時，J2繼電器動作，同時面板上J2指示燈點亮。當轉速降為零時，J1繼電器動作，同時面板上J1指示燈點亮。為防止過快復歸，接著開始3分鐘延時，延時到時J3、J2、J1繼電器全部復歸，對應指示燈熄滅。

14、五、安裝及調試（一）安裝采用標準槽安裝方式，安裝盤開孔尺寸為76×152。本裝置從盤孔插入，從后端由安裝螺絲頂緊即可。（二）調試1為了使裝置正確動作，投運前必須根據用戶的實際需要來設置各輸出繼電器動作的整定值。具體設置步驟如下：（1）按“設置”鍵，顯示代碼“-P-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“01”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍00-32；（2）按“設置”鍵，顯示代碼“-J1-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“00”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍00-05；（3）按“設置”鍵，顯示代碼“-J2-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“35”；可通過“5

15、”或“6”鍵修改參數值，修改范圍30-40；（4）按“設置”鍵，顯示代碼“-J3-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“50”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍40-80；（5）按“設置”鍵，顯示代碼“-J4-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“80”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍75-90；（6）按“設置”鍵，顯示代碼“-J5-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“95”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍85-100；（7）按“設置”鍵，顯示代碼“-J6-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“115”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍100-125；（8

16、）按“設置”鍵，顯示代碼“-J7-”；再按“設置”鍵，顯示出廠初始值“140”；可通過“5”或“6”鍵修改參數值，修改范圍120-155；（9）按“保存”鍵，保存各修改值，并返回顯示界面。按“退出”鍵，則未保存前面修改過的參數。注：（1）以上任一步驟中任一環(huán)節(jié)按下“退出”鍵，則退出修改但不保存修改值，并返回顯示界面。（2）以上任一步驟中在顯示不可修改的變量界面（如顯示“-J2-”）時按“5”或“6”鍵，將不進行任何操作；在顯示可被修改的變量界面（如“00”、“35”等數字量）時按“5”或“6”鍵，即可修改選擇參數值六、訂貨須知1確定輸入信號類型：機端電壓互感器、永磁機或其他信號。2繼電器動作點

17、，若需方未作要求，則按標準設定出廠。3RS485接口通信功能為選配功能。若需選配，須加以說明，否則出廠時無此功能。4訂貨數量及特殊要求。七、裝箱清單名稱數量單位WZX-3微機轉速信號裝置主機1臺安裝支架2只05A熔絲2只使用說明書1本產品出廠檢驗報告1份 八、注意事項1無法通訊：微機面板上的地址選擇與波特率選擇是否跟命令一致2為了使裝置正確顯示實際轉速，投運前必須根據發(fā)電機的實際極對數來設置本裝置的極對數P。發(fā)電機極對數P與額定轉速ne的對應關系表見附錄1。附錄1發(fā)電機極對數P與額定轉速ne的對應關系表額定頻率50Hz時:極對數P額定轉速ne(r/min)極對數P額定轉速ne(r/min)13

18、000171764721500181666731000191578947502015056002114286650022136367428.57231304383752412593333251201030026115381127273271111112250281071413230272910345142142930100152003196771618750329375附錄2轉速信號通訊規(guī)約V1.00版本1、Modbus 協(xié)議簡介ModBus 協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結構,而不管它們是通過何種網絡進行通信的，它制定了消息域的格局和內容的公共格式，描述了一個控制器請求訪問其它設備的過

19、程，回應來自其它設備的請求，以及如何偵測并記錄錯誤信息。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經由網絡和其它設備之間可以完成信息和數據的交換與傳送，使各種不同的公司和廠家的可編程順序控制器（PLC）、RTU、SCADA 系統(tǒng)、DCS 或與兼容ModBus 協(xié)議的第三方設備之間可以連成工業(yè)網絡，構建各種復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，并利于系統(tǒng)的維護和擴展，這個通訊協(xié)議已廣泛被國內外各行業(yè)作為系統(tǒng)集成的一種通用工業(yè)標準協(xié)議。WZX-3 轉速信號采用ModBus-RTU通訊規(guī)約的，支持組態(tài)王、Intouch、FIX、synall等流行軟件，能與AB、西門子、施耐德、GE等多個國際著名品牌的設備及系統(tǒng)之間實現數據通信。

20、2、轉速信號裝置的通訊連接 轉速信號裝置可以實現RS485 方式與PLC或PC 進行數據通訊，具體連接如下圖所示：圖1.轉速信號裝置與PLC(PC)通訊連接 通信規(guī)格項 目規(guī) 格接口RS-485 同步方式異步(起止同步)通信參數速率: 可從1200/2400/4800/9600bps 中選擇數據長度：8 位固定3通信協(xié)議MODBUS(只有RTU 模式)可連接臺數可根據用戶具體配置進行連接Modbus-RTU 的通訊格式：驅動器地址功能碼數據故障檢查（CRC16）信號間的間隔有必要維持下述的時間 無線數傳采集器地址無線數傳采集器地址(1254)，其中0 的地址為廣播地址。出廠的無線數傳采集器默認

21、地址為1，用戶如果有接多臺的無線數傳采集器，可以通過10H 命令進行設置。無線采集器命令功能碼功能碼進制功能指令信號響應信號最小字節(jié)最大字節(jié)最小字節(jié)最大字節(jié)03H讀出存儲寄存器的內容8853708H通訊測試88883、 寄存器(變量)地址分配以下所示數據一覽表。數據的種類有指令數據，監(jiān)視數據，同時傳送數據。地址變量代號變量名稱變量類型單位讀寫屬性變量格式系統(tǒng)參數00HDevice_Code設備識別號R見 3.001HDevice_Comm_Pr設備通信參數（通信地址、通信速率）INTR 見 3.110HDevice_Staus設備通訊狀態(tài)INTR見 3.211HDevice_Num設備編號IN

22、TR見 3.312HJout_Staus繼電器動作狀態(tài)INTR見 3.4轉速設置參數13HPole_Set極對數INTR見 3.514HJ1set_Pecent繼電器1百分比INTR 見 3.615HJ2set_Pecent繼電器2百分比INTR16HJ3set_Pecent繼電器3百分比INTR 17HJ4set_Pecent繼電器4百分比INTR18HJ5set_Pecent繼電器5百分比INTR 19HJ6set_Pecent繼電器6百分比INTR 1AHJ7set_Pecent繼電器7百分比INTR系統(tǒng)備用 02HBak1備用寄存器1INTR03HBak2備用寄存器2INTR04HBa

23、k3備用寄存器3INTR轉速運行顯示參數05HCurrent_Fre當前頻率INTR見3.706HCurrent_Speed當前轉速INTR見3.807HCurrent_Pfre當前頻率百分比INTR見3.908HMax_Fre最高頻率INTR09HMax_Speed最高轉速INTR0AHMax_Pfre最高頻率百分比INTR0BHLimit_Fre門限頻率INTR0CHLimit_Speed門限轉速INTR0DHLimit_Pfre門限頻率百分比INTR0EHBak4備用寄存器4INTR0FHBak5-+備用寄存器5INTR注意R/W* 表示該寄存器只能采樣單字節(jié)寫命令，如果采樣多個字節(jié)寫命

24、令將回復錯誤信息 R代表只讀存儲器3.0 設備識別號格式Device_Code: DEVICENUM 為設備識別號的高位表示那種設備 DEVICENUM = 0X02 表示為轉速信號裝置 DEVICENUMVER 為設備識別號的低位表示的是設備的軟件版本號 DEVICENUMVER： V1.00 V2.54 3.1設備通信參數格式Device_Comm_Pr: Device_Comm_Prc 高位為設備的地址（ADDR）,低位字節(jié)為設備通訊波特率（BAUDRATE）ADDR = 1254 BAUDRATE與波特率的對應關系如下：BAUDRATE值表示波特率0012000124000248000

25、39600 3.2 設備狀態(tài)格式Device_Staus:Device_StausH = 00 (高字節(jié)暫時保留)Device_StausL表示的狀態(tài)如下：BIT:7BIT:6BIT:5BIT:4BIT:3BIT:2BIT:1BIT:0通訊狀態(tài)備用備用備用 命令狀態(tài)：BIT7,BIT6 定義如下：BIT:7BIT:6命令狀態(tài)00命令狀態(tài)正常01指定的通訊長度錯誤10 指定的寄存器地址錯誤，或者該寄存器不能寫，用戶發(fā)了寫改寄存器命令。3.3設備編號格式設備編號為兩個字節(jié):高位標志表示出廠的年 0x00 0x99 為BCD碼 20002099 低位標志表示出廠的月 0x010x12 為 BCD碼表

26、示12個月份3.4繼電器動作狀態(tài)繼電器動作狀態(tài)高字節(jié)，常為0低位字節(jié)八個位分別對應繼電器1繼電器7 的動作狀態(tài)BIT:7BIT:6BIT:5BIT:4BIT:3BIT:2BIT:1BIT:0備用繼電器7繼電器6繼電器5繼電器4繼電器3繼電器2繼電器1 當個位為0時表示該繼電器沒有動作，為1時表示該繼電器動作輸出，如 BIT3 = 0 表示繼電器4 沒有動作，BIT3 = 1 表示該繼電器動作輸出。3.5極對數極對數高字節(jié)，常為0極對數低字節(jié)，設置范圍為 1323.6繼電器N百分比 (N:17)繼電器N 動作頻率百分比設置高字節(jié)常為 0繼電器1百分比設置范圍 05繼電器2百分比設置范圍 3040

27、繼電器3百分比設置范圍 4080繼電器4百分比設置范圍 7590繼電器5百分比設置范圍 85100繼電器6百分比設置范圍 100125繼電器7百分比設置范圍 1201553.7當前頻率當前頻率測量范圍從 09999 輸出的數據轉換成頻率時必須除以 100 如：5000 表示當前的頻率為 50.00Hz3.8 當前轉速 當前轉速的測量范圍從 04200 表示每分鐘的機組的轉速。3.9 當前頻率百分比表示當前頻率與額定頻率的百分比。如： 140 即為 140的額定頻率（轉速）4、無線數傳采集器應用層詳解應用層功能詳解的目的是定義特定有效命令的通用格式。在每條數據查詢格式說明的后面有一個該數據查詢所執(zhí)行功能的解釋和一個例子。協(xié)議概述中已經簡述了通訊協(xié)議和數據包；軟件程序員可以使用下述的方法，以便通過協(xié)議正確的建立它們特定應用程序。通訊協(xié)議應使用如表 4