WOODWARD 9907-167:32位微处理器,支持Modbus通信,工业级涡轮控制模块

WOODWARD 9907-167:这是伍德沃德(Woodward)公司505E系列中的一款高性能、用户可配置的数字调速控制器(Digital Governor Controller),专为工业蒸汽轮机、小型涡轮发电机或透平膨胀机的精确控制而设计。该模块的核心功能是作为涡轮机控制系统的“大脑”,通过接收转速、压力、温度等传感器信号,执行复杂的控制算法,输出信号驱动进气阀执行器,从而实现对涡轮机转速、负载和抽汽压力的高精度、高可靠性控制。其采用坚固的工业设计和先进的微处理器技术,是保障电厂和工业驱动装置安全、稳定、高效运行的关键设备。
核心定位:Woodward 505E系列 蒸汽/燃气轮机 数字调速控制器
处理器:32位微处理器
控制功能:转速控制、负载分配、超速保护、抽汽压力控制
通信协议:支持Modbus等
防护等级:NEMA 4X / IP54(可选外壳)
工作温度:-25°C 至 +65°C(无外壳)
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描述


9907-167 技术规格

产品型号:9907-167

制造商:Woodward​ (伍德沃德)

所属系列:505E系列​ 数字控制设备

产品类型:数字调速控制器 / 可配置涡轮机控制模块

核心硬件与功能参数:

处理器:​ 32位微处理器,用于执行复杂的控制逻辑和算法。

控制模式:​ 支持转速控制、负载控制、同步控制(等时模式),以及超速保护、负载限制、进气阀位置控制、抽汽压力控制等高级功能。

输入/输出:

输入:​ 多种模拟量输入(如速度、压力、温度传感器信号)和数字量输入。

输出:​ 模拟量输出和数字量输出(用于控制继电器、驱动执行器等)。部分资料提及可配置2个执行器输出、8个继电器输出、6个可编程电流输出。

人机界面:​ 集成多语言HMI屏幕,方便现场操作和监控。

通信接口:​ 支持Modbus协议,可轻松与工厂DCS或PLC系统集成。另有资料提及支持Ethernet TCP/IP、CANopen等。

配置与编程:​ 采用用户可配置的菜单式软件,支持现场编程,无需专用编程语言。

电气与环境参数(存在不同描述,需根据实际配置确认):

电源输入:

24 VDC(常见描述)。

88-264 VAC 或 90-150 VDC(宽范围高压输入,适用于不同工业现场)。

工作温度范围:

-25°C 至 +65°C(无保护外壳时)。

-20°C 至 +70°C。

-40°C 至 +70°C。

-13°C 至 +149°F (约-25°C 至 +65°C)。

防护等级:​ 可选NEMA 4/4X或IP54等级的保护外壳,具备防尘、防水、抗腐蚀能力,适用于室内外恶劣环境。

尺寸与重量:

尺寸1:19英寸宽 × 12.244英寸高 × 5.62英寸深(约483mm × 311mm × 143mm),重量小于17磅(约7.7kg)。

尺寸2:178 mm × 152 mm × 89 mm,重量1.13 kg。

尺寸3:14英寸长 × 11英寸高 × 4英寸深(约356mm × 279mm × 102mm)。

系统与架构:

冗余与可靠性:​ 作为505E系列的一部分,其设计用于关键控制。更高端的5009容错控制器采用三冗余(TMR)CPU和I/O,而9907-167通常作为高性能单或冗余配置的一部分,满足工业透平对可靠性的要求。

升级路径:​ 该产品属于第二代用户可配置调速器,现已可升级到下一代替代产品如505D、505XT或Flex500系列。

9907-167 产品概述

在发电和工业驱动领域,涡轮机(无论是蒸汽轮机还是燃气轮机)的稳定、高效运行至关重要。WOODWARD 9907-167​ 正是伍德沃德公司为这一核心需求提供的专业化、数字化的控制解决方案。它不是一个通用控制器,而是深度集成于505E涡轮机控制平台中的专用模块。其设计初衷是取代老式的机械液压调速器,通过32位微处理器和先进的控制算法,实现对涡轮机转速和负载的毫秒级精确调节,并集成超速保护、阀门管理、抽汽控制等复杂逻辑。模块化的设计和用户可配置的软件使得工程师能够根据具体的透平型号和应用(纯凝、背压、单抽汽等)进行灵活组态,大大简化了工程实施和后期维护。对于依赖涡轮机进行发电或机械驱动的电厂、石化、冶金等企业而言,9907-167​ 是提升设备自动化水平、保障安全运行、优化能效的核心控制部件。

主要特点和优势

专为涡轮机优化的高精度控制算法,保障运行稳定与效率:​ 9907-167​ 的核心优势在于其专用的控制功能,如精确的转速调节(精度可达±0.25%)、负载分配、临界转速规避等。这些算法经过伍德沃德在透平控制领域数十年的经验积累和验证,能够有效应对涡轮机启动、并网、变负荷等动态过程的复杂挑战,确保机组平稳运行,并最大化发电或驱动效率。

坚固的工业设计与宽环境适应性,无惧电厂严苛工况:​ 该控制器采用工业级设计,可选配NEMA 4X/IP54防护外壳,能够抵御控制室内常见的灰尘、潮湿甚至轻微的喷溅。其宽工作温度范围(如-25°C至+65°C)确保了在电厂环境温度波动下的长期可靠性。这种坚固性是其能够胜任7×24小时连续运行的关键。

灵活的配置与便捷的集成,简化工程与维护:​ 通过集成多语言HMI和菜单式配置软件,用户无需掌握复杂的编程语言即可完成控制逻辑的组态和参数整定。同时,其对Modbus等标准工业协议的支持,使得它可以无缝接入工厂现有的DCS或监控系统,实现数据集中监控和远程管理,降低了系统集成成本和维护复杂度。

Core Technical Advantages and Performance Highlights

The WOODWARD 9907-167​ is a purpose-built digital governor controller within the renowned 505E series, engineered specifically for precise control of industrial steam and gas turbines. Its key strength lies in specialized turbine control algorithms​ that deliver high-accuracy speed regulation (up to ±0.25%) and sophisticated functions like load sharing, overspeed protection, and extraction pressure control. Built to withstand demanding plant environments, it features a rugged industrial design​ with optional NEMA 4X/IP54 enclosures​ and operates reliably across a wide temperature range. The controller offers exceptional ease of use through an integrated multi-language HMI​ and user-configurable menu-driven software, eliminating the need for complex programming. With support for standard communication protocols like Modbus, it integrates seamlessly into existing plant automation systems, providing a reliable, high-performance control solution that enhances turbine safety, stability, and operational efficiency.

应用领域

9907-167​ 控制器专为各种涡轮机控制应用而设计:

公用事业与自备电厂:​ 用于控制蒸汽轮机发电机组的转速和功率,实现电网的稳定供电或工厂的自发自用。

工业驱动:​ 在石油化工、冶金、造纸等行业,用于驱动压缩机、泵、风机等大型设备的工业汽轮机的控制。

热电联产与区域供热:​ 优化蒸汽流量分配,在发电的同时满足供热需求,提高整体能源利用效率。

透平膨胀机:​ 用于天然气处理、空分等流程中,回收压力能并控制工艺参数。

船舶动力:​ 可用于船舶辅助动力系统的涡轮机控制。

选型指南 / 购买建议

选型 WOODWARD 9907-167​ 时,必须明确其作为专用涡轮机控制器的定位:

确认应用核心:​ 首要条件是您的设备必须是蒸汽轮机、燃气轮机或透平膨胀机。该控制器不适用于柴油机、往复式发动机(这些通常使用伍德沃德2301A等系列)或通用PLC应用。

核实系统系列:​ 确认您的现有控制系统或新项目计划采用 Woodward 505/505E 系列平台。9907-167是该平台下的一个模块化组件。

明确具体需求:​ 根据透平类型(纯凝、背压、抽汽)和控制功能需求(是否需要冗余、特定的I/O点数、通信协议)进行选择。注意其有可选的防护外壳,需根据安装环境(盘柜内还是现场)决定。

注意信息混淆与产品状态:​ 网络信息对其描述不一(有称作PLC模块、模拟量输入模块等),应以伍德沃德官方技术手册为准。同时,该产品属于较成熟的505E系列,已有下一代产品(如505D)作为升级选项。

寻求专业支持:​ 涡轮机控制涉及安全与工艺核心,建议直接联系伍德沃德官方或其授权代理商进行最终选型和配置确认。

常见问题解答 (FAQ)

问:9907-167​ 是PLC(可编程逻辑控制器)吗?

答:不是传统意义上的通用PLC。它是专用于涡轮机控制的数字调速器(Digital Governor),虽然可编程,但其硬件架构、软件环境和功能库都是为透平控制量身定制的,属于更专业的控制设备范畴。

问:这个控制器可以单独工作,还是必须配合其他系统?

答:它既可以作为独立的就地控制单元运行,通过其HMI进行操作和监控;也可以与工厂上层的DCS(分散控制系统)结合使用,通过通信接口(如Modbus)接收指令和上传数据,实现集中监控。

问:9907-167​ 和 505E​ 是什么关系?

答:505E​ 是伍德沃德一个涡轮机数字控制器的产品系列名称,而 9907-167​ 是该系列中的一个具体控制器模块的型号。类似于汽车中“某系列”和“该系列下某具体配置车型”的关系。

问:控制器的防护等级IP54或NEMA 4X是什么意思?

答:IP54​ 表示防尘(5级:不能完全防止灰尘进入,但进入量不影响设备运行)和防溅水(4级:防止各方向飞溅来的水侵入)。NEMA 4X​ 是北美标准,相当于IP66并增加防腐蚀要求。这些等级表明该控制器可以安装在环境较差的工业现场,而不仅仅是洁净的控制室。

问:如果我的 9907-167​ 模块故障,如何更换或升级?

答:由于是模块化设计,理论上可以进行更换。但涡轮机控制涉及安全连锁,任何硬件更换都必须由经过培训的专业人员执行,并需重新下载或验证控制程序。伍德沃德也提供了向新一代产品(如505D)升级的路径,在备件采购困难或需要新功能时可以考虑。

客户案例分享 / 成功应用解析

西北某大型化工厂的自备热电站,配备多台抽汽式蒸汽轮机,既发电又为生产装置提供工艺蒸汽。原控制系统老化,调节精度差,蒸汽供需匹配时常波动。电站改造时,选用了伍德沃德505E控制系统,核心控制器采用了 9907-167​ 模块。工程师利用其可配置的抽汽压力控制功能,设定了复杂的变参数调节逻辑,使得发电负荷与工艺蒸汽需求能够自动平衡。投运后,不仅发电效率提升了约3%,而且工艺蒸汽压力的稳定性大幅提高,为下游生产装置创造了更平稳的运行条件。电站值长表示:“9907-167​ 控制器就像给每台汽轮机配了一个‘智能驾驶员’,它不仅能稳住转速,还能聪明地分配抽汽,让我们从频繁的手动干预中解放出来,整个热电系统的‘自动驾驶’水平上了一个台阶。”

相关产品

505E 控制系统平台:​ 9907-167​ 所属的完整控制解决方案。

8200-1300 / 8200-1302:​ 用于将控制器升级到下一代 505D​ 系列的升级套件项目编号。

Woodward CPC (电流-压力转换器):​ 如8901-457型号,常与505E控制器配套使用,将控制器的电流信号转换为液压信号驱动阀门。

Woodward 2301A 系列:​ 用于柴油/燃气发动机组的调速控制器,与505系列应用领域不同。

Woodward 5009 容错控制器:​ 采用三冗余(TMR)架构,用于安全性要求更高的关键透平控制。

安装与维护

安装前准备:​ 安装必须由熟悉涡轮机控制和伍德沃德系统的专业工程师执行。仔细阅读505E系统硬件安装手册。确认安装位置通风良好,环境符合控制器温度要求。准备好合适的安装支架和接线工具。

安装与接线:

机柜安装:​ 将控制器模块(带或不带外壳)牢固安装在控制柜的指定位置。

电源连接:​ 根据选择的电源输入规格(24VDC或宽范围AC/DC),正确连接电源线,注意极性。

信号接线:​ 使用屏蔽电缆,将转速传感器、压力变送器、温度传感器等输入信号,以及通往执行器、继电器的输出信号,准确连接到控制器端子排上。确保接地良好以减少干扰。

通信连接:​ 连接Modbus或其他通信接口线至DCS或上位机。

配置与调试:

上电:​ 接通电源,观察控制器HMI是否正常启动。

软件配置:​ 通过HMI或连接配置电脑,使用伍德沃德配置软件,按照透平厂家提供的控制逻辑图,逐步配置转速控制、保护定值、PID参数、I/O映射等。

仿真测试:​ 在条件允许下,进行控制逻辑的仿真测试,验证逻辑正确性。

联动调试:​ 与透平本体、润滑油系统、安全系统等进行联动调试,逐步投入自动控制。

维护建议:

定期检查:​ 定期检查控制器运行状态指示灯、HMI显示信息,确认无报警。

备份参数:​ 定期对控制器的所有配置参数和逻辑进行完整备份,并存档。这是故障恢复时最重要的步骤。

环境清洁:​ 保持控制柜清洁,定期清理散热风道(如有)的灰尘。

固件升级:​ 关注伍德沃德官方发布的固件升级通知,在评估后由专业人员执行升级。

产品保障

我们深圳长欣自动化设备有限公司专注于为伍德沃德等高端工控系统提供可靠的备件与专业技术服务。对于 WOODWARD 9907-167​ 这类涉及关键过程控制的专用控制器,我们承诺通过正规渠道,为您提供型号准确、来源可靠、经过测试的原装正品或优质翻新件。我们的技术团队了解涡轮机控制的基本原理,可协助您进行产品确认和简单的技术咨询。我们深知此类备件对保障电厂连续生产的重要性,致力于成为您值得信赖的长期合作伙伴。选择我们,即是选择了品质、专业与高效的服务保障。欢迎访问我们的网站 [www.cnplcdcs.com] 或通过下方联系方式获取更多信息。

Our Commitment to Global Partnership

At Shenzhen Changxin Automation, we specialize in supplying critical components for sophisticated control systems like Woodward’s turbine governors. For the WOODWARD 9907-167​ digital governor controller and other 505E series parts, we apply stringent verification processes to ensure product authenticity and performance reliability. Our technical support helps you navigate the specifics of turbine control applications. We combine a dependable global supply network with dedicated service, offering a professional solution for your maintenance and upgrade needs. Partner with us for a trustworthy approach to your industrial automation spare parts requirements. Learn more at [www.cnplcdcs.com].