Woodward 8200-226 Servo Position Controller (SPC) er en højtydende elektronisk kontrolenhed designet til præcis positionering af hydrauliske eller pneumatiske aktuatorer. Det er den seneste frigivne model i SPC-serien, der direkte erstatter de tidligere 8200-224 og 8200-225 modeller. Denne controller er meget udbredt i gasturbiner, dampturbiner, forbrændingsmotorer og andre industrielle drivsystemer til at drive enkeltspolede aktuatorer, der understøtter enkelt eller dobbelt redundant position feedback-enheder.
8200-226 tilbyder enestående fleksibilitet og pålidelighed, idet den accepterer positionskravsignaler via DeviceNet eller 4-20 mA analoge indgange og driver aktuatoren gennem en intern PID-kontrolalgoritme for at opnå højpræcisions lukket sløjfe-positionskontrol. Brugere kan nemt konfigurere, kalibrere, fejlsøge og fejlfinde controlleren ved hjælp af den pc-baserede SPC Service Tool-software.
Produktet er certificeret til CE, ATEX, CSA og større marine klassifikationsselskaber (ABS, DNV, LR), hvilket gør det velegnet til Klasse I, Division 2 og Zone 2 farlige steder, såvel som marine applikationer. Dens brede driftstemperaturområde (-40°C til +70°C) gør, at den kan modstå barske industrielle miljøer.
Nøglefunktioner og fordele
Flere kontroltilstande : Understøtter proportional, P, PI, PI med Lag og PI med Lead-Lag kontrolstrukturer, velegnet til både proportionelle og integrerende aktuatorer.
Redundant Demand & Feedback : Kan konfigureres med DeviceNet og 4-20 mA som primære/backup-efterspørgselskilder; understøtter enkelt eller dobbelt LVDT/RVDT/DC positionssensorer til feedback redundans.
Høj nøjagtighed og stabilitet : Systemnøjagtighed på op til 0,25 % af fuld skala, med konfigurerbare fejlalarmer og nedlukningstærskler, plus dødbånds- og integratorafviklingsbeskyttelse.
Omfattende selvdiagnostik : Inkluderer åben/kort-detektion af driver, registrering af driverstrømfejl, detektering af åben ledning med feedback, overvågning af excitationsspænding, overvågning af strømforsyning, vagthundtimer og mere.
Fleksible kommunikationsgrænseflader : Standard DeviceNet (ODVA-konform), RS-232-serviceport til pc-forbindelse, 4-20 mA behovsinput og 4-20 mA positionsmonitorudgang.
Fjernkalibrering og manuel kontrol : Understøtter fjernkalibrering via DeviceNet, samt guidet lokal kalibrering via serviceværktøjet; manuel stregtilstand til idriftsættelse.
Sikkerhed og overholdelse : Opfylder nordamerikanske klasse I Division 2 og europæisk zone 2 krav til farlige lokaliteter; overholder ABS, DNV, LR marineregler; har uafhængig ekstern nedlukningsindgang og alarm/nedlukningsrelæudgange.
Controllertyper og relevante aktuatorer
Controller type |
Aktuator type |
Beskrivelse |
Proportional |
Proportional (aktuel→position) |
Bruger kommandotrim-integrator til at eliminere steady-state fejl; kan deaktivere feedback for open-loop drift |
P controller |
Integrering (strøm→hastighed) |
Den enkleste, meget robuste, men steady-state fejl eksisterer, hvis nulstrømmen ikke er indstillet korrekt |
PI controller |
Integrering (strøm→hastighed) |
Anvendes i >90% af applikationerne; tvinger feedback til at matche efterspørgslen i steady state |
PI med Lag |
Integrering (strøm→hastighed) |
Tilføjer lagfilter efter behov for at reducere overskridelse; bruges til kritiske processer |
PI med Lead-Lag |
Integrering (strøm→hastighed) |
Justerer aktuatorens tilsyneladende båndbredde; kan øge eller mindske respons |
Højdepunkter for installation og ledninger
Strøm & jording
Strømledningen skal beskyttes med en 5 A sikring.
SPC-chassiset skal forbindes til beskyttelsesjord (PE) ved hjælp af jordskoen; brug samme ledningsmåler som indgangseffekt.
For at opnå den bedste støjimmunitet skal du trække strømkabler adskilt fra I/O-kabler på lavt niveau.
Skjolde & Jording
Brug skærmede parsnoede ledninger til alle signaler.
Afslut kun skjoldet ved SPC-enden (enkeltpunktsjording) for at undgå jordsløjfer.
Anbefalet strimmellængde: 8 mm (0,3 tommer). Tin (lodde) ikke trådenderne – fjederterminalerne er afhængige af blottet tråd.
Krav til farlige steder (Zone 2 / Klasse I Div 2)
Skal monteres i et kabinet med IP54 eller højere indtrængningsbeskyttelse.
Fjern ikke dæksler eller tilslut/afbryd stik, mens strømmen er tændt, medmindre området vides at være ufarligt.
Udskiftning af komponenter kan forringe egnetheden til farlige steder.
Ekstern nedlukning og nulstilling
Shutdown-indgang : Normalt lukket (kontakter lukkede) for normal drift; åbning af kontakterne deaktiverer aktuatordriverudgang.
Nulstil input : Normalt åben; øjeblikkelig lukning nulstiller låste alarmer/nedlukninger.
Status Relæ Driver Output Ledning
Alarm- og nedlukningsudgange er strømløse (tørre kontakter). En ekstern strømforsyning (max 32 Vdc / 500 mA) skal forbindes i serie med udgang og belastning.
Relædriveren er aktiveret under normal drift og deaktiveret under alarm-/nedlukningstilstand.
Konfiguration og kalibrering
SPC'et konfigureres og kalibreres ved hjælp af SPC Service Tool -softwaren, som kører på en Windows-pc og kommunikerer via RS-232 seriel port. Til moderne computere uden en seriel port tilbyder Woodward et USB-til-seriel adaptersæt (P/N 8928-463).
Konfigurationstrin
Opret en ny konfiguration, eller åbn en eksisterende (.cfg-fil).
Vælg den korrekte servicegrænsefladeversion (match SPC-softwarens varenummer).
Konfigurer følgende faner i Configuration Editor:
Servo Controller : Controllertype, forstærkninger, nulstrøm, strømgrænser, afviklingstærskler.
Positionskrav : Kilde (kun DeviceNet/primær, kun analog/primær), skalering, fejlreaktion.
Feedback : Feedback enhedstype (4-20mA, LVDT/RVDT, DC spænding), excitation, rækkevidde tærskler.
Positionsfejl : To uafhængige fejltærskler/forsinkelser, låseadfærd.
Driver : Aktuel rækkevidde, dither, fejlforsinkelse, fejlreaktion.
DeviceNet : Baud rate, MAC ID, fjernkalibrering aktiveret.
Gem konfigurationsfilen.
Indlæs konfigurationen til SPC'en (indlæsning får SPC'en til at lukke ned).
Kør kalibreringsassistenten:
Trin 1: Introduktion
Trin 2: Indstil minimumposition (0 %)
Trin 3: Indstil maksimal position (100 %)
Trin 4: Bekræft kalibrering (trin respons test)
Trin 5: Gem kalibreringsindstillinger
Skift SPC til kørselstilstand .
Kalibreringsmetoder
Serviceværktøjskalibrering : Guidet guide, hvor brugeren manuelt stryger aktuatoren til endepunkter og registrerer feedbacksignaler.
DeviceNet-fjernkalibrering : Udføres af et værtskontrolsystem over DeviceNet (kræver kontrol af 'Kalibrering vil blive udført via DeviceNet' i serviceværktøjet).
Diagnostik og beskyttelsesfunktioner
SPC'en giver omfattende diagnose- og beskyttelsesfunktioner. De vigtigste fejl er opsummeret nedenfor:
Fejlnavn |
Type (konfigurerbar) |
Beskrivelse |
Driver aktuel fejl |
Alarm / nedlukning |
Faktisk strøm svarer ikke til den krævede strøm inden for ±20 % af fuld skala |
Driver overstrømsfejl |
Nedlukning (fast) |
Målt strøm overskrider krævet med >25 % af fuld skala |
Driver åben fejl |
Alarm / nedlukning |
Åben aktuatorspole registreret (tærskelværdi ≈ 13 / maks. nødvendig strøm) |
Driver kort fejl |
Alarm / nedlukning |
Kortsluttet aktuatorspole detekteret (tærskelværdi ≈ 1 / fuld skalastrøm) |
Feedback 1/2 Åben fejl |
Alarm |
Åben ledning i feedbacktransducerkredsløb (kun for isolerede udgange) |
Feedback 1/2 Range Fejl |
Alarm |
Feedbackspændingen overstiger det kalibrerede område ± tærskel |
Positionsfejl Fejl 1/2 |
Alarm / nedlukning |
Forskellen mellem efterspørgsel og feedback overskrider tærsklen for forsinkelsestid |
Excitationsfejl |
Alarm |
Excitationsspænding ikke inden for ±0,2 Vrms af den konfigurerede værdi |
DeviceNet-kommunikationsfejl |
Alarm / Status |
Ingen master, langsomme data, MAC ID konflikt, CAN bus problem, master inaktiv |
Ekstern nedlukningsindgang |
Nedlukning (fast) |
Nedlukning af inputkontakter åbne |
Intern fejl |
Nedlukning (fast) |
Hukommelsestest, forsyningsspænding, A/D reference, CPU power monitor, watchdog |
Alle alarmer og nedlukninger kan konfigureres som låsende eller ikke-låsende og kan nulstilles via nulstillingsindgangen eller serviceværktøjet.
Overholdelse og certificeringer
Certificering |
Standard / Body |
Gældende region/tilstand |
CE (EMC) |
89/336/EØF |
Elektromagnetisk kompatibilitet |
CE (ATEX) |
94/9/EØF |
Udstyr til potentielt eksplosive atmosfærer (zone 2, gruppe IIC) |
CSA (Nordamerika) |
Klasse I, Division 2, Gruppe A, B, C, D, T4 @ 70°C |
Farlige steder i Canada og USA (komponentcertificering) |
Marine |
ABS, DNV, LR (ENV1, ENV2, ENV3) |
Skibe, højhastighedsfartøjer og mobile offshore-enheder (kun modeller 8200-225 og 8200-226) |
DRFD til SPC-erstatning krydsreference
SPC 8200-226 kan erstatte mange ældre DRFD-modeller (Digital Remote Final Driver). En prøvekrydsreference er vist nedenfor (se manualen Appendiks A for en komplet liste):
Gammel DRFD model |
Kanaler |
Magt |
Lås |
Driver Ranges (mA) |
SPC-erstatningsnoter |
0051 |
Overflødig |
AC |
Lås |
±20,40,125,250 |
Ingen direkte erstatning; SPC har brug for ekstern strømredundans; ingen 125mA rækkevidde |
0062 |
Overflødig |
AC |
Lås |
±20,40,125,250 |
Kræver to SPC'er for redundans |
0072 |
Enkelt |
DC |
Lås |
±10,20,100,250 |
To SPC'er skal muligvis genindstilles |
0081 |
Enkelt |
DC |
Lås |
±10,20,100,250 |
Ét SPC virker; skal muligvis genindstilles |
0302 |
Overflødig |
DC |
Lås |
±10,20,100,250 |
To SPC'er + ekstern strømredundans |
0412 |
Enkelt |
AC |
Lås |
±20,40,125,250 (PI) |
To SPC'er; ingen 125mA rækkevidde |
0632 |
Enkelt |
DC |
Lås |
±10,20,100,250 (EHPC) |
Ekstern strøm nødvendig til EHPC transducer; skal muligvis genindstilles |
Vigtige forskelle mellem DRFD og SPC :
SPC-kabinet er ikke NEMA 4-klassificeret.
SPC-indgangseffekt er 18-32 Vdc (DRFD bruger 120 Vdc/Vac).
SPC-statuskontakter er normalt lukkede (NC) og kun normeret til 18-32 Vdc.
SPC maksimal udgangsstrøm er 250 mA.
Service og teknisk support
Woodward tilbyder flere servicemuligheder for at maksimere udstyrets oppetid:
Udskiftning/ombytning (24-timers service) : Giver en som ny udskiftningsenhed hurtigt (normalt inden for 24 timer). Fast sats plus kerneafgift; kerne returneringskredit inden for 60 dage.
Fast prisreparation : Reparation til fast pris for de fleste standardprodukter; inkluderer garanti på udskiftede dele og arbejdskraft.
Genfremstilling med fast pris (kun mekaniske produkter): Enheden returneres til som ny stand med fuld produktgaranti.
