WOODWARD CPC-II电流-压力转换器

产品概述
WOODWARD CPC-II 电流 - 压力转换器是工业控制领域中用于汽轮机控制系统的关键设备,主要应用于单动式蒸汽轮机阀门伺服系统的精准定位控制。它能将输入的 4 - 20mA 电流信号,依照精准的比例关系,转化为稳定且精确可控的油压输出,进而实现对蒸汽轮机调速阀开度的精准调节,保障汽轮机在不同工况下,都能稳定且高效地运行。
品牌背景
WOODWARD(伍德沃德)拥有超过 130 年发动机控制器的设计与制造经验,在全球工业控制领域久负盛名。其产品广泛应用于航空、工业发动机、透平及发电控制等多个关键领域。伍德沃德始终专注于研发先进的控制技术,以卓越的可靠性、精准的控制性能,以及对复杂工况的高度适应性,在行业内树立起了极高的口碑,WOODWARD CPC-II 电流 - 压力转换器便是其深厚技术沉淀与持续创新的结晶。
规格参数
精确度:满量程工作范围内误差小于 ±0.2%,确保对压力转换的精准度,使汽轮机阀门控制更加精细。
重复度:达到满量程工作范围的 0.1%,保证每次转换的一致性,稳定维持汽轮机运行状态。
温度漂移:在满量程工作温度范围(-40—+85 摄氏度)内,小于等于 ±0.01%,极大降低环境温度变化对设备性能的影响。
压力稳定性:设定值波动小于等于 ±2%,维持输出油压稳定,避免汽轮机阀门不必要的波动。
物理特性:高 x 宽 x 厚约为 290x270x270 毫米,无油条件下重量 25 公斤(55 磅)。安装方式灵活,可任意姿态安装,在液压端前部有四个深度为 23 毫米的 M10 螺纹孔。
防护标准:符合 EN61000 - 6 - 2 (2005) 防护标准以及 EN61000 - 6 - 4 (2007) 排放标准,能适应复杂电磁环境。
核心功能
高精度压力转换:凭借内置的高精度压力传感器与先进的 PID 控制器,精准接收 4 - 20mA 压力需求信号,精确调控油压,进而实现对蒸汽轮机调速阀的精确定位,为汽轮机的速度与负载控制提供坚实保障。
抗油污运行:采用独特的 “污垢克星” 技术,达到 ISO 20/16 抗油污染标准,即使在油液存在油污或污染的恶劣工况下,依靠自清洁阀算法,仍能稳定运行,有效减少因油污染导致的设备故障和停机时间。
冗余控制:支持冗余输入与传感器配置,可接受一个或两个(冗余)控制器的压力需求输入,并对其进行表决;也能同时接收内部与外部(冗余)油压传感器信号,经表决后采用健康信号控制设备运行。部分型号(如 9907 - 1253)具备冗余(双)CPC(主 / 从)功能,极大提高系统的容错能力与可靠性。
阀门线性控制:内置阀门线性化表,全范围线性度误差小于 0.2%,为蒸汽轮机阀门提供稳定且线性的控制,保证汽轮机运行平稳,提升系统控制精度。
状态监测与诊断:具备完善的状态和健康指示功能,实时监测压力传感器、输入需求信号、内部单元健康状况以及输入电源质量等关键参数,并提供控制压力读数。同时配备带趋势分析功能的软件服务工具,方便用户实时监控与数据分析,及时排查潜在问题。
工作原理
CPC-II 接收 4 - 20mA 的电流信号,该信号先被传输至内部电路。在电路中,通过精密的 10Ω 采样电阻将电流转换为电压,后经运算放大器 OPA2227 电路,进一步将压力信号放大为 0V - 4.5V 电压信号,送入微处理器的模数转换器。微处理器依据内置的控制算法以及高精度压力传感器反馈的实时油压数据,对信号进行分析与处理,随后输出控制指令至驱动电路。驱动电路控制液压控制阀,调节液压油的流量与流向,进而精确调控输出油压,实现对蒸汽轮机调速阀的精准驱动。

关键优势
可靠性高:成熟的机械结构设计,配合冗余配置与强大的抗油污能力,设备在恶劣工况下也能长期稳定运行,减少故障发生概率。
控制精度高:高精度压力转换与线性阀门控制,保障汽轮机转速与负载控制的精准度,提高能源利用效率,减少设备磨损。
兼容性强:采用标准的安装和液压连接方式,可与多种汽轮机控制系统无缝集成,也能轻松升级现有的 CPC 或 Voith 变流器。
安全性好:当出现内部单元故障时,阀门复位弹簧立即动作,使 CPC 切换到故障安全位置,排空油液,确保汽轮机控制阀安全关闭,有效保护设备。
认证齐全:符合北美危险场所认证要求,遵循 ATEX、机械指令、PED 和 EMC 等 CE 指令,可在多种复杂环境下安全使用。
注意事项
安装环境:虽可任意姿态安装,但应尽量避免强振动、高湿度以及存在腐蚀性气体的环境,以确保设备性能稳定。
油液品质:需使用符合设备要求的清洁液压油,并定期检查油液品质与油位,防止因油液问题影响设备正常运行。
维护保养:定期利用软件服务工具对设备进行状态监测与诊断,及时更换易损件,如密封件等,确保设备长期稳定运行。
参数设置:在使用 Service Tool 进行组态与参数设置时,需严格按照设备手册操作,避免因参数设置错误导致设备故障。