SD04004-测速和超速保护卡SDP及端子板说明(有6路

测速和超速保护卡（SDP）及其端子板使用说明(有6路模拟量输入)编制：校对：审核：审定：批准：新华控制工程有限公司二00四年四月转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD040041转速测量和超速保护卡及端子板使用说明1.概述SDP卡是转速量测速和超速保护功能合二为一的DEH/MEH专用卡件。在DEH系统中为保证冗余设计，采用3块SDP卡分布在3个不同的站，3块SDP卡与SDP端子板(CCC2.908.402)配合使用，构成硬件三选二超速保护系统。在DEH/MEH系统中，SDP板作为一个前端数据处理器，将转速信号转换成相应的数字信号，经I/O总线送至控制计算机系统中，用于转速控制等。同时SDP卡对转速进行逻辑，并发出超速保护信号，控制超速限制（OPC）电磁阀或停机电磁阀，防止汽轮机超速。SDP卡在DEH系统中还可以根据输入电负荷和汽负荷的瞬间不平衡，产生超速保护的信号。DEH/MEH系统的超速保护功能由SDP及其端子板完成，与DPU独立。同时SDP卡上的所有信息都可以通过DPU读取在操作员站及工程师站的画面上显示。2.硬件组成测速及超速保护硬件系统由SDP卡及端子板组成，一般在设计时都采用三块SDP卡和一块SDP端子板组成硬件的三选二系统。2.1SDP测速卡2.1.1简介SDP为汽机控制系统中专用的测速及超速保护模件，模件上采用AMD188EM为16位嵌入式CPU，它具有与速度快、数据处理能力强PC机的指令相兼容。因此，具有较强的软件开发手段。最大寻址空间为存贮器1Mbyte，I/O为64K，有3个16位定时器/计数器、多级中断、8个优先级等功能。程序存储器FLASHROM（AMD29F040），FLASHROM中固化了32K的EMON86V3.21和PI的执行程序，数据存储器一片628128128K字节的RAM，该RAM主要用于程序的运行和数据计算。2.1.2主要特点（1）1路交流量输入、8路开关量输入、4路开关量输出、六路模拟量输入。（2）采用全光电隔离，隔离电压1500V。（3）采用1路16位计数器,在转速50rpm时，测量转速时间20ms。（4）允许带电插拔（热插拔）。（5）运行状态LED指示转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD0400422.1.3结构组成与工作原理框图SDP卡原理框图2.1.4SDP卡的使用说明2.1.4.1SDP卡面板及元器件面简图2.1.4.2SDP卡跳线说明：SDP卡上共有三组跳线，各自的功能及跳线方式分别说明如下：开关量输入0开关量输入1开关量输入2开关量输入3开关量输入4开关量输入5开关量输入6开关量输入7交流量输入0转速测量驱动BUS驱动逻辑128KRAMam188CPU512KFLUSH选一XILIXX95216CPLDI/O地址译码卡件类型I/O缓冲看门狗...OPCASTOPCLOGICALDODO转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD040043JP1：模件地址跳线（全部短接时为0号地址）图例：8×0＋4×1＋2×1＋1×0＝6，上图为6号地址0110――――――――短接为0，开路为18421――――――――按‘8421’编码排列JP2：通讯接口功能设定当短接JP2的1和2时SDP卡作为MEH测速卡。不连JP2的1和2时SDP卡作为DEH测速卡。JP2的其他跳线都为断开JP3：可使单板CPU的串口用于P3的RS-232(调试用)，跳线连接如下:只短接1和2、5和6时，P3可以RS-232串口连接使用2.1.5SDP卡面板说明面板最上方为CPU复位按钮。按下此按钮可重新启动SDP卡。标为“Power”的红灯是电源指示灯，灯亮表示电源正常。标为“COM”的绿灯是通讯指示灯，SDP卡通讯正常时该灯闪烁。标为“FAIL”的红灯是故障指示灯，SDP故障时该灯亮。2.1.6技术规范2.1.6.1技术指标：测量通道数：SDP有1路交流量输入，８路开关量输入,4路开关量输出，六路模拟量输入。信号：交流量输入100mV（转速采样的门槛电压）开关量输入干接点开关量输出PhotoMOS导通时电阻50欧姆测量范围：0－20000HZ串口方式：RS－232通讯速率为19200波特率。电源：＋5VDC1.5A（MAX）。转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD040044或＋24DC600MA（MAX）功耗：6W。2.1.6.2物理特性：宽度：155MM（6.12）。深度：288MM（11.35）（包括PCB插脚）。厚度：21MM（0.83）。2.1.7外部工作条件要求运行环境温度：-20~60℃。相对湿度1~95％（不结露）。存储温度-40~+85℃。2.2SDP_TB端子板2.2.1简述转速检测与保护卡端子板(SDP-TB)（CCC2.908.402），作为转速检测与保护卡(SDP卡)的输入输出接口板，它专用于DEH/MEH系统的汽轮机转速测量的输入，超速保护。该板可同时连接三块测速卡（SDP），并对测速卡的输出状态进行三选二逻辑以后，输出超速保护信号。作为汽机超速保护的一部分，SDP端子板还可接收六路模拟量信号，提供给变送器供电的方式，这六模拟量分别输入到三块SDP卡，用于功率不平衡判断用。2.2.2使用说明2.2.2.1SDP-TB板外形图转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD0400452.2.2.2接线端子JP1、JP2、JP3、JP4信号的定义表2-1JP1输入端子定义插座端子号对应通道说明JP1-11DI1+开关量输入正端（ASL1）JP1-22DI1-开关量输入负端（ASL1）JP1-33DI2+开关量输入正端（ASL2）JP1-44DI2-开关量输入负端（ASL2）JP1-55DI3+开关量输入正端（ASL3）JP1-66DI3-开关量输入负端（ASL3）JP1-77DI4+开关量输入正端（BR1）JP1-88DI4-开关量输入负端（BR1）JP1-99DI5+开关量输入正端（BR2）JP1-1010DI5-开关量输入负端（BR2）JP1-1111DI6+开关量输入正端（BR3）JP1-1212DI6-开关量输入负端（BR3）JP1-1313DI7+开关量输入正端（备用）JP1-1414DI7-开关量输入负端（备用）JP1-1515DI8+开关量输入正端（备用）JP1-1616DI8-开关量输入负端（备用）b、端子排JP2端子对应关系见下表：表2-2JP2输入端子定义插座端子号对应通道说明JP2-117WS1+1#转速通道输入正端JP2-218WS1-1#转速通道输入负端JP2-319WS2+2#转速通道输入正端JP2-420WS2-2#转速通道输入负端JP2-521WS3+3#转速通道输入正端JP2-622WS3-4#转速通道输入负端JP2-723PW1+1#转速通道输出正端JP2-824PW1-1#转速通道输出负端JP2-925PW2+2#转速通道输出正端转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD040046JP2-1026PW2-2#转速通道输出负端JP2-1127PW3+3#转速通道输出正端JP2-1228PW3-3#转速通道输出负端JP2-1329OPC1+OPC1开关量输出正端JP2-1430OPC1-OPC1开关量输出负端JP2-1531OPC2+OPC2开关量输出正端JP2-1632OPC2-OPC2开关量输出负端c、端子排JP3端子对应关系见下表：表2-3JP3输入端子定义插座端子号对应通道说明JP3-133DI1+开关量输入正端（ASL1）JP3-234DI1-开关量输入负端（ASL1）JP3-335DI2+开关量输入正端（ASL2）JP3-436DI2-开关量输入负端（ASL2）JP3-537DI3+开关量输入正端（ASL3）JP3-638DI3-开关量输入负端（ASL3）JP3-739AI1A+模拟量输入正端JP3-840AI1A-模拟量输入负端JP3-941AI1AC对外部变送器供电接线端（24V）JP3-1042AI1B+模拟量输入正端JP3-1143AI1B-模拟量输入负端JP3-1244AI1BC对外部变送器供电接线端（24V）JP3-1345AI2A+模拟量输入正端JP3-1446AI2A-模拟量输入负端JP3-1547AI2AC对外部变送器供电接线端（24V）JP3-1648AI2B+模拟量输入正端d、端子排JP4端子对应关系见下表：表2-4JP4输入端子定义插座端子号对应通道说明JP4-149AI2B-模拟量输入负端JP4-250AI2BC对外部变送器供电接线端（24V）JP4-351AI3A+模拟量输入正端JP4-452AI3A-模拟量输入负端JP4-553AI3AC对外部变送器供电接线端（24V）JP4-654AI3B+模拟量输入正端JP4-755AI3B-模拟量输入负端JP4-856AI3BC对外部变送器供电接线端（24V）转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD040047JP4-957DO1+OPC三选二输出正端（内部信号）JP4-1058DO1-OPC三选二输出负端（内部信号）JP4-1159DO2+AST三选二输出正端（内部信号）JP4-1260DO2-AST三选二输出负端（内部信号）JP4-1361AST1+AST1开关量输出正端JP4-1462AST1-AST1开关量输出负端JP4-1563AST2+AST2开关量输出正端JP4-1664AST2-AST2开关量输出负端2.2.2.3SDP卡接线端子信号说明及注意事项：(1)实际去仿真器的OPC信号与JP4的上面一路OPC输出接点是同一幅接点使用时不能直流和交流对象混接，在连仿真器的时候，端子（57，58）不能接就地OPC电磁阀，这样会把仿真卡烧坏。端子57~60一般作为内部信号用。(2)JP1的前三路DI与JP4的前三路DI对SDP卡来说是同一个通道，都是DI通道，但在实际DEH项目设计中JP4的三路DI信号当作DO用去VPC卡，挂闸信号在此处只是一个转接的作用，不能输出到其他电源等级不同的地方，以免烧坏卡件。(3)在SDP卡的六个模拟量输入信号是固定的信号，端子排从上到下分别为功率1、中压排汽压力1；功率2、中压排汽压力2；功率3、中压排汽压力3，如果这些通道设计时没用时，在现场不能作为其他模拟量输入信号的备用通道，否则可能会引起OPC的误动。(4)SDP端子板上的并网输入通道接线端子不能任意更改，因为在SDP卡逻辑中对应该通道的输入有甩负荷预测的功能。(5)在SDP端子板附近的电缆（内部接线和外部接线），如有强电信号，必须采用屏蔽电缆，以免强电信号干扰引起功率不平衡信号误动，如SDP输出控制的有直流电磁阀时，电磁阀两端必须并联吸收反电势的二极管。2.2.3SDP卡端子板三选二原理说明OPC及AST三选二原理图转速测量和超速保护卡及端子板使用说明SD040048如上图所示三块与SDP端子板相连接的三块SDP卡分别输出两路OPC、AST接点到SDP端子板上经三选二后各扩展出4个接点。SDP_TB输出两路OPC信号去OPC电磁阀，同时输出一路信号去VPC卡，在实际运行中，DEH处于手动，当动作就地电磁阀关门的同时通过VPC卡清各调节门伺服阀的指令，以免引起系统油压下降；在系统仿真状态下SDP卡输出OPC的同时送仿真器一幅接点，使仿真器里的模拟调门开度迅速清零。SDP_TB输出三路AST信号，其中两路去ETS系统，一路作为仿真的接口。2.2.4技术规范2.2.4.1技术指标电源：24VDCI/O点：3路转速通道输入；8路DI；6路AI(1~5V，4~20mA)3路转速通道输出。3路OPC状态继电器输出，容量为240VAC/10A。3路AST状态继电器输出，容量为240VAC/10A。2.2.4.2环境要求工作温度：-20℃~＋70℃存储温度：-40℃~