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PLC在汽轮机ETS中的应用

2012-09-24 11:39
人在旅途20
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1 引言

  汽轮机危急跳闸系统(ets)是汽轮机保护最重要的一环,它是汽轮机电跳闸的出口,其运行安全与否直接影响到汽轮机的安全运行。ets监测汽轮机的一些重要参数,如:润滑油压力、凝汽器真空、汽机转速、转子振动、轴向位移等,当这些参数越限时,输出跳闸信号到跳闸电磁阀,跳闸电磁阀卸掉保安系统的保安油,使汽轮机的主汽阀和调节阀迅速关闭,完成汽轮机跳闸的功能,使汽轮机紧急停机,处于安全状态,以避免发生严重的后果。

  过去的汽轮机危急跳闸系统是由继电器、触发器等独立电气元件组成简单的逻辑回路,由分离电子元件组成电子线路板接收模拟量输入(转速)等来实现系统控制功能,其特点是:线路复杂、体积庞大,功能有限;可靠性低,常出现“拒动”或“误动”;稳定性和灵活性差,极不利于系统维护工作。因此,必须对其进行改造。

  以耒阳电厂为例, 在2号机组(200 mw)dcs改造过程中,对的汽轮机危急跳闸系统也进行了改造,淘汰了以往的危急跳闸联锁保护柜,采用了以可编程逻辑控制器(plc)为核心的ets。此次ets改造是由笔者负责安装、编程、调试的,现在介绍plc在汽轮机ets中的应用情况。

2 系统组成

  耒阳电厂的2号机组(200mw)的ets系统是以可编程逻辑控制器plc为核心的控制柜、执行机构、声光报警和一次、二次外围元件组成,系统装置如图1所示。ets控制柜里主要有双plc、报警继电器、跳闸继电器、保护投切盘等。每一路输入、输出通道都有与之相对应的指示灯,可以检查某一通道的动作情况。且系统具有在线试验功能。

  借助dcs系统的强大功能,使ets系统的人机界面成为dcs系统的一个子系统。可以方便地对整个ets系统进行直观的状态监视分析,对系统状态和众多过程量设置声光报警。并且把汽轮机跳闸的首出原因送进了事故追忆系统(soe),可以方便的查找汽轮机跳闸原因。这样丰富和完善了对ets系统的检修、维护手段,提高了自动化水平。

  ets选用了西门子公司的s7系列plc,选用了电源模块、cpu模块、di模块和do模块。由plc的中央处理单元cpu完成所有输入信号的逻辑处理和输出信号的逻辑控制。由于系统对该装置的可靠性要求特别高,即保证在任何可能发生的紧急情况下,都能准确无误地使汽轮机组停机,所以该套装置设置为双plc运行方式。由于双plc是并列运行,互不干扰,并具有“或”的关系,不需要在线热切换,所以不存在切换扰动的问题。若其中任意一套发生故障,另一套可编程控制器还是正常运行,此时,汽机运行的保护功能仍是完整的。这种双plc控制方案比通常所讲的双冗余控制方案的可靠性更高一些。

3 程序设计

  输入信号要求设定并组合,如三选二(确保消除误停机现象)、四选二(适用于需要在线试验的情况),编程过程中可编程逻辑控制器的特点尽最大可能的发挥。通过编写功能“子程序”、“中断”程序等,达到控制功能完整,运行快捷的目的。传统控制方式中某一功能的触点的可靠性受器件的限制,而改用可编程控制器后,该功能的触点就变成控制器的一个内在虚拟的地址,它的使用完全可以根据需求来确定。

  输出信号选用带隔离、独立回路的do输出卡件,输出触点的带负载的能力完全满足系统中执行元件的要求。

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