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圖2 電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　該水輪機(jī)調(diào)速器主要構(gòu)成自動-電手動雙通道，可實現(xiàn)調(diào)速器的全部自動控制功能，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速信號故障或PCC控制器故障時，可自動切換至純機(jī)械手動控制，除自動控制外，還可通過電手動控制單元可以對導(dǎo)葉進(jìn)行控制；自動-手動切換時均能實現(xiàn)自動跟蹤導(dǎo)葉開度。

　　3.2.1系統(tǒng)所用的主要PCC模塊

　　該系統(tǒng)的PCC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：安裝導(dǎo)軌、模塊底板、CPU模塊、各種I/O模塊、通訊模塊、液晶顯示觸摸屏HMI、其它附件等。

　　1）CPU模塊CP474
　　CPU安裝在底板的最左端，模塊上有RS232和CAN接口各一個，并有狀態(tài)指示燈，同時還有4個旋入式模塊的插槽，需要擴(kuò)展時將旋入式模塊插入到插槽中并用緊固螺絲固定。旋入式模塊可以是模擬量或數(shù)字量模塊，也可以是通訊擴(kuò)展模塊。

　　2）高速計數(shù)器模塊DI135
　　數(shù)字量輸入模塊DI135是適用于2003系列PCC和PP41的旋入式模塊。它可完成以下任務(wù)操作：TPU功能、高速數(shù)字量信號的計數(shù)、門測量、頻率測量、事件計數(shù)、增量式編碼器操作、μs級輸入響應(yīng)、帶直接輸出控制的本地計數(shù)器狀態(tài)監(jiān)控。

　　3）I/O組合混合模塊CM211
　　通用的輸入/輸出模塊，它具有：8路數(shù)字量輸入、8路數(shù)字量輸出、2路模擬量輸入、2路模塊量輸出、特殊功能。

　　4）高速數(shù)字量輸出模塊DO135
　　DO135是4個通道輸出模塊，每個輸出的操作類型可單獨設(shè)定，以下為可能的操作類型：輸出通道的開/閉切換、脈沖寬度調(diào)制（PWM）、TPU操作。

　　3.2.2 電源系統(tǒng)

　　系統(tǒng)采用兩套大功率的工業(yè)級開關(guān)電源，將廠用220V AC與220V DC供電電源變換成直流24V DC電源后作為水輪機(jī)調(diào)節(jié)器供電電源。大大提高了供電系統(tǒng)的可靠性。正常工作時一套電源做主用，另一套電源做熱備用。任一路開關(guān)電源出故障，將自動瞬時無擾切換至正常的另一路，且不影響調(diào)速器正常工作。電壓波動范圍：220V AC±20%（50Hz單相）或220V DC（180-260V）。

　　3.2.3頻率整形模塊（PT信號）

　　兩路機(jī)組電壓互感器（PT）信號和一路電網(wǎng)PT信號直接輸入電氣柜內(nèi)的頻率整形模塊，經(jīng)信號隔離變壓器送入整形電路，經(jīng)濾波整形后處理成幅值24V，頻率與機(jī)組實際頻率相關(guān)的方波信號，送入PCC的高速脈沖輸入模塊DI135。PT信號幅值范圍0.3～180V，線性頻率范圍為10～100Hz。測頻模塊采用高質(zhì)量、低功耗的大規(guī)模集成電路構(gòu)成，并采用通道冗余結(jié)構(gòu)確保了測頻模塊的高可靠性。

　　3.2.4 人機(jī)界面（HMI）

　　人機(jī)界面（Human Machine Interface）采用工業(yè)彩色液晶顯示觸摸屏。工業(yè)觸摸屏配以彩色液晶顯示器，采用RS232與PCC主控制器交換信息，信息量大，操作方便。通過HMI，用戶可以在線顯示、修改各種參數(shù)及顯示故障信息。

　　3.2.5 步進(jìn)電機(jī)絲杠位移傳感器

　　采用直線式電位器，工作行程±7.5mm。

　　3.2.6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器

　　該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器采用優(yōu)異的設(shè)計和混合電路工藝，結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低;采用變速驅(qū)動方式，控制精確無振作，運(yùn)行穩(wěn)定。

　　3.2.7 繼電器操作回路

　　為了指示手動/自動、緊急停機(jī)/復(fù)歸等信號，完成手動/自動、緊急停機(jī)/復(fù)歸等操作，及向電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)接點信號，設(shè)置了DC24V繼電器操作回路。