کنترلکننده موقعیت سروو Woodward 8200-226 (SPC) یک دستگاه کنترل الکترونیکی با کارایی بالا است که برای موقعیتیابی دقیق محرکهای هیدرولیک یا پنوماتیک طراحی شده است. این جدیدترین مدل منتشر شده در سری SPC است که به طور مستقیم جایگزین مدل های قبلی 8200-224 و 8200-225 می شود. این کنترلکننده به طور گسترده در توربینهای گاز، توربینهای بخار، موتورهای احتراق داخلی و سایر سیستمهای محرک صنعتی برای راهاندازی محرکهای تک سیم پیچ، پشتیبانی از دستگاههای بازخورد موقعیت اضافی تک یا دوگانه استفاده میشود.
8200-226 انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان استثنایی را ارائه می دهد، سیگنال های تقاضای موقعیت را از طریق DeviceNet یا ورودی های آنالوگ 4-20 میلی آمپر می پذیرد، و محرک را از طریق یک الگوریتم کنترل داخلی PID برای دستیابی به کنترل موقعیت حلقه بسته با دقت بالا هدایت می کند. کاربران به راحتی می توانند با استفاده از نرم افزار SPC Service Tool کنترلر را پیکربندی، کالیبره، اشکال زدایی و عیب یابی کنند.
این محصول دارای گواهینامه CE، ATEX، CSA و انجمنهای اصلی طبقهبندی دریایی (ABS، DNV، LR) است که آن را برای مکانهای خطرناک کلاس I، بخش 2 و منطقه 2 و همچنین کاربردهای دریایی مناسب میکند. محدوده دمای عملیاتی گسترده آن (-40 درجه سانتیگراد تا 70+ درجه سانتیگراد) به آن اجازه می دهد در محیط های سخت صنعتی مقاومت کند.
ویژگی ها و مزایا کلیدی
حالتهای کنترل چندگانه : از ساختارهای کنترل متناسب، P، PI، PI با تاخیر و PI با لید-لگ پشتیبانی میکند، مناسب برای محرکهای متناسب و یکپارچه.
تقاضا و بازخورد اضافی : می توان با DeviceNet و 4-20 میلی آمپر به عنوان منابع تقاضای اولیه/پشتیبان پیکربندی کرد. از سنسورهای موقعیت تک یا دوگانه LVDT/RVDT/DC برای افزونگی بازخورد پشتیبانی می کند.
دقت و پایداری بالا : دقت سیستم تا 0.25٪ از مقیاس کامل، با هشدار خطا و آستانه خاموش شدن قابل تنظیم، بهعلاوه محافظت در برابر باد کردن و یکپارچهسازی.
خود عیبیابی جامع : شامل تشخیص باز/کوتاه درایور، تشخیص خطای جریان درایور، تشخیص سیم باز بازخورد، نظارت بر ولتاژ تحریک، نظارت بر منبع تغذیه، تایمر نگهبان و غیره است.
رابط های ارتباطی انعطاف پذیر : استاندارد دستگاه شبکه (سازگار ODVA)، پورت سرویس RS-232 برای اتصال رایانه شخصی، ورودی تقاضای 4-20 میلی آمپر و خروجی مانیتور موقعیت 4-20 میلی آمپر.
کالیبراسیون از راه دور و کنترل دستی : از کالیبراسیون از راه دور از طریق DeviceNet و همچنین کالیبراسیون محلی هدایت شده از طریق ابزار سرویس پشتیبانی می کند. حالت نوازش دستی برای راه اندازی.
ایمنی و انطباق : مطابق با الزامات مکان خطرناک کلاس I در آمریکای شمالی، بخش 2 و منطقه 2 اروپا. مطابق با قوانین دریایی ABS، DNV، LR؛ دارای ورودی خاموش کننده خارجی مستقل و خروجی رله زنگ/خاموش.
انواع کنترلر و محرک های قابل اجرا
نوع کنترلر |
نوع محرک |
توضیحات |
متناسب |
متناسب (موقعیت → فعلی) |
از ادغام کننده تریم فرمان برای حذف خطای حالت پایدار استفاده می کند. می تواند بازخورد را برای عملیات حلقه باز غیرفعال کند |
کنترلر P |
یکپارچه سازی (جریان → سرعت) |
اگر جریان تهی به درستی تنظیم نشود، ساده ترین، بسیار قوی، اما خطای حالت پایدار وجود دارد. |
کنترل کننده PI |
یکپارچه سازی (جریان → سرعت) |
در بیش از 90 درصد کاربردها استفاده می شود. بازخورد را برای مطابقت با تقاضا در حالت ثابت وادار می کند |
PI با تاخیر |
یکپارچه سازی (جریان → سرعت) |
اضافه کردن فیلتر تاخیر در تقاضا برای کاهش بیش از حد. استفاده برای فرآیندهای حیاتی |
PI با Lead-Lag |
یکپارچه سازی (جریان → سرعت) |
پهنای باند ظاهری محرک را تنظیم می کند. می تواند پاسخ را افزایش یا کاهش دهد |
نکات برجسته نصب و سیم کشی
برق و زمین
خط برق باید با فیوز 5 A محافظت شود.
شاسی SPC باید با استفاده از گیره زمین به زمین محافظ (PE) متصل شود. از همان سیم سنج به عنوان برق ورودی استفاده کنید.
برای بهترین ایمنی در برابر نویز، کابلهای برق را جدا از کابلهای I/O سطح پایین هدایت کنید.
سپر و زمین
برای همه سیگنال ها از سیم کشی جفت پیچ خورده محافظ استفاده کنید.
سپر را فقط در انتهای SPC (زمین تک نقطه ای) خاتمه دهید تا از حلقه های زمین جلوگیری شود.
طول نوار توصیه شده: 8 میلی متر (0.3 اینچ). قلع (لحیم کاری) نکنید - پایانه های فنر به سیم رشته ای لخت متکی هستند. انتهای سیم را
الزامات مکان خطرناک (منطقه 2 / کلاس I Div 2)
باید در محفظه ای با حفاظت ورودی IP54 یا بالاتر نصب شود.
در حالی که برق روشن است، پوشش ها را بردارید یا کانکتورها را وصل/قطع نکنید، مگر اینکه منطقه ای غیر خطرناک شناخته شود.
تعویض قطعات ممکن است مناسب بودن را برای مکان های خطرناک مختل کند.
خاموش کردن و بازنشانی خارجی
ورودی خاموشی : به طور معمول بسته (مخاطبین بسته) برای عملکرد عادی. باز کردن مخاطبین خروجی درایور محرک را غیرفعال می کند.
تنظیم مجدد ورودی : به طور معمول باز است. بسته شدن لحظه ای آلارم/خاموش شدن قفل را بازنشانی می کند.
سیم کشی خروجی درایور رله وضعیت
خروجی های زنگ هشدار و خاموش شدن برق ندارند (کنتاکت های خشک). یک منبع تغذیه خارجی (حداکثر 32 Vdc / 500 mA) باید به صورت سری با خروجی و بار وصل شود.
درایور رله در حین کارکرد عادی روشن می شود و در حالت هشدار/خاموش خاموش می شود.
پیکربندی و کالیبراسیون
SPC با استفاده از نرم افزار SPC Service Tool پیکربندی و کالیبره شده است که روی رایانه شخصی ویندوزی اجرا می شود و از طریق پورت سریال RS-232 ارتباط برقرار می کند. برای رایانه های مدرن بدون پورت سریال، Woodward یک کیت آداپتور USB-to-Serial (P/N 8928-463) ارائه می دهد.
مراحل پیکربندی
یک پیکربندی جدید ایجاد کنید یا یک موجود (فایل cfg.) را باز کنید.
نسخه رابط سرویس صحیح را انتخاب کنید (با شماره قطعه نرم افزار SPC مطابقت دهید).
تب های زیر را در ویرایشگر پیکربندی پیکربندی کنید:
کنترلر سروو : نوع کنترل کننده، بهره ها، جریان صفر، محدودیت های جریان، آستانه های باد کردن.
تقاضای موقعیت : منبع (فقط DeviceNet/اصلی، فقط آنالوگ/اصلی)، مقیاسبندی، پاسخ خطا.
بازخورد : نوع دستگاه بازخورد (4-20 میلی آمپر، LVDT/RVDT، ولتاژ DC)، تحریک، آستانه برد.
خطای موقعیت : دو آستانه خطا/تاخیر مستقل، رفتار قفل.
درایور : محدوده جریان، دودگی، تاخیر خطا، پاسخ خطا.
DeviceNet : نرخ Baud، MAC ID، فعال کردن کالیبراسیون از راه دور.
فایل پیکربندی را ذخیره کنید.
پیکربندی را در SPC بارگیری کنید (بارگیری باعث می شود SPC خاموش شود).
دستیار کالیبراسیون را اجرا کنید:
مرحله 1: مقدمه
مرحله 2: تنظیم حداقل موقعیت (0%)
مرحله 3: تنظیم حداکثر موقعیت (100%)
مرحله 4: تأیید کالیبراسیون (تست پاسخ مرحله)
مرحله 5: تنظیمات کالیبراسیون را ذخیره کنید
SPC را به حالت Run تغییر دهید .
روشهای کالیبراسیون
کالیبراسیون ابزار سرویس : جادوگر هدایتشده که در آن کاربر به صورت دستی محرک را به نقاط انتهایی میکشد و سیگنالهای بازخورد را ثبت میکند.
کالیبراسیون از راه دور DeviceNet : توسط یک سیستم کنترل میزبان بر روی DeviceNet انجام می شود (نیاز به بررسی 'کالیبراسیون از طریق DeviceNet انجام خواهد شد' در ابزار سرویس دارد).
ویژگی های تشخیص و حفاظت
SPC عملکردهای تشخیصی و حفاظتی گسترده ای را ارائه می دهد. عیوب کلیدی در زیر خلاصه می شود:
نام خطا |
نوع (قابل تنظیم) |
توضیحات |
خطای جریان درایور |
زنگ هشدار / خاموش شدن |
جریان واقعی با جریان مورد نیاز در ± 20٪ از مقیاس کامل مطابقت ندارد |
خطای جریان بیش از حد درایور |
خاموش شدن (اصلاح شده) |
جریان اندازه گیری شده بیش از 25٪ از مقیاس کامل از تقاضا است |
خطای باز بودن درایور |
زنگ هشدار / خاموش شدن |
سیم پیچ محرک باز شناسایی شد (آستانه ≈ 13 / حداکثر جریان مورد نیاز) |
خطای کوتاه درایور |
زنگ هشدار / خاموش شدن |
سیم پیچ محرک کوتاه تشخیص داده شد (آستانه ≈ 1 / جریان در مقیاس کامل) |
بازخورد 1/2 باز خطا |
زنگ هشدار |
باز کردن سیم در مدار مبدل فیدبک (فقط برای خروجی های ایزوله) |
بازخورد 1/2 محدوده خطا |
زنگ هشدار |
ولتاژ بازخورد از محدوده کالیبره شده ± آستانه فراتر می رود |
خطای موقعیت خطا 1/2 |
زنگ هشدار / خاموش شدن |
تفاوت بین تقاضا و بازخورد از آستانه زمان تاخیر فراتر می رود |
خطای تحریک |
زنگ هشدار |
ولتاژ تحریک در ± 0.2 Vrms مقدار پیکربندی شده نیست |
خطای ارتباط DeviceNet |
زنگ هشدار / وضعیت |
بدون اصلی، داده کند، تداخل MAC ID، مشکل گذرگاه CAN، بیکار اصلی |
ورودی خاموش شدن خارجی |
خاموش شدن (اصلاح شده) |
خاموش کردن مخاطبین ورودی باز می شود |
خطای داخلی |
خاموش شدن (اصلاح شده) |
تست حافظه، ولتاژ منبع تغذیه، مرجع A/D، مانیتور قدرت CPU، نگهبان |
همه آلارمها و خاموشها را میتوان بهعنوان قفل یا غیر قفل پیکربندی کرد و از طریق ورودی تنظیم مجدد یا ابزار سرویس قابل تنظیم مجدد است.
انطباق و گواهینامه ها
گواهینامه |
استاندارد / بدنه |
منطقه / شرایط قابل اجرا |
CE (EMC) |
89/336/EEC |
سازگاری الکترومغناطیسی |
CE (ATEX) |
94/9/EEC |
تجهیزات برای جوهای بالقوه انفجاری (منطقه 2، گروه IIC) |
CSA (آمریکای شمالی) |
کلاس I، بخش 2، گروه های A، B، C، D، T4 @ 70 درجه سانتی گراد |
مکان های خطرناک در کانادا و ایالات متحده (گواهینامه جزء) |
دریایی |
ABS، DNV، LR (ENV1، ENV2، ENV3) |
کشتیها، کشتیهای پرسرعت، و واحدهای سیار دریایی (فقط مدلهای 8200-225 و 8200-226) |
مرجع متقابل جایگزینی DRFD به SPC
SPC 8200-226 می تواند جایگزین بسیاری از مدل های قدیمی DRFD (Digital Remote Final Driver) شود. یک نمونه مرجع متقابل در زیر نشان داده شده است (برای فهرست کامل به پیوست A مراجعه کنید):
مدل DRFD قدیمی |
کانال ها |
قدرت |
چفت |
محدوده درایور (mA) |
یادداشت های جایگزین SPC |
0051 |
زائد |
AC |
چفت |
± 20,40,125,250 |
بدون جایگزینی مستقیم؛ SPC نیاز به افزونگی توان خارجی دارد. بدون برد 125 میلی آمپر |
0062 |
زائد |
AC |
چفت |
± 20,40,125,250 |
برای افزونگی به دو SPC نیاز دارد |
0072 |
مجرد |
دی سی |
چفت |
± 10،20،100،250 |
دو SPC ممکن است نیاز به تنظیم مجدد داشته باشند |
0081 |
مجرد |
دی سی |
چفت |
± 10،20،100،250 |
One SPC کار می کند. ممکن است نیاز به تنظیم مجدد داشته باشد |
0302 |
زائد |
دی سی |
چفت |
± 10،20،100،250 |
دو SPC + افزونگی برق خارجی |
0412 |
مجرد |
AC |
چفت |
20,40,125,250 ± (PI) |
دو SPC؛ بدون برد 125 میلی آمپر |
0632 |
مجرد |
دی سی |
چفت |
10،20،100،250 ± (EHPC) |
برق خارجی مورد نیاز برای مبدل EHPC. ممکن است نیاز به تنظیم مجدد داشته باشد |
تفاوت های مهم بین DRFD و SPC :
محفظه SPC دارای رتبه NEMA 4 نیست.
توان ورودی SPC 18-32 Vdc است (DRFD از 120 Vdc/Vac استفاده می کند).
کنتاکت های وضعیت SPC معمولاً بسته هستند (NC) و فقط 18-32 Vdc دارند.
حداکثر جریان خروجی SPC 250 میلی آمپر است.
خدمات و پشتیبانی فنی
Woodward چندین گزینه خدمات را برای به حداکثر رساندن زمان کارکرد تجهیزات ارائه می دهد:
تعویض/تعویض (سرویس 24 ساعته) : واحد جایگزینی مانند جدید را به سرعت (معمولاً ظرف 24 ساعت) ارائه می دهد. نرخ ثابت به اضافه شارژ اصلی؛ اعتبار بازگشتی اصلی ظرف 60 روز.
تعمیر با نرخ ثابت : تعمیر با هزینه ثابت برای اکثر محصولات استاندارد. شامل گارانتی قطعات تعویض شده و کار می باشد.
تولید مجدد با نرخ ثابت (فقط محصولات مکانیکی): واحد با گارانتی کامل محصول به حالت جدید بازگردانده شد.
