汽轮机功频电液调节系统DEH检修规程

1、汽轮机功频电液调节系统（deh系统）检修规程伊敏发电厂热工车间abb deh控制系统 5 march, 2003a unit of elsag bailey process automationpage 3 of 1目 录第一部分: 汽轮机控制系统综述 1.1 deh控制系统原理1.2 deh控制系统组成1.3 deh控制系统功能1.4 deh控制系统性能1.5 deh控制系统特点1.6 tsi监测系统和故障诊断介绍第二部分: 汽轮机控制系统硬件 2.1 主控制器2.2 hss液压伺服子模件2.3 fcs频率计数子模件2.4 tas自动同期子模件2.5 tps超速保护控制子模件2.6 cmm状

2、态监视模件2.7 其它i/o子模件第三部分：汽轮机控制系统软件3.1 软件分类3.2 工程设计工具(composer)及其应用3.3 使用composer进行组态的主要步骤3.4 组态过程完成的工作内容3.5 提供系统诊断和差错指示3.6 abb之deh应用软件组态的优势3.7 典型机组应用软件第四部分：汽轮机控制系统功能4.1 基本控制(btc)4.2 自动启动及应力计算(atc)4.3 超速保护控制(opc)第五部分：汽轮机液压控制系统5.1 高压抗燃油系统5.2 低压透平油系统 第一部分 汽轮机控制系统综述 abb中国汽轮机控制部是abb中国有限公司发电自动化控制行业中专门从事汽轮机控制

3、、保护系统成套的专业部门。其产品和技术主要源于abb在美国和欧洲相关的产品中心。abb公司在中国国内的汽轮机控制产品以abb公司的symphony分散控制系统为平台，依托于abb多年设计、生产汽轮机及其控制系统的技术优势，致力于与中国国内主机制造厂的长期技术合作，竭诚向国内用户提供先进可靠的汽轮机控制和保护产品，并实现abb公司的电站dcs一体化的控制。 上世纪90年代末问世的abb symphony分散控制系统体现了当代分散控制的最高水平。采用symphony控制平台的汽轮机控制和保护系统，以子站的形式融入电站dcs系统，实现信息和资源的共享;典型300mw汽轮机deh控制系统具体结构见图1

4、-a,1-b,1-c: abb公司生产过各种型号的汽轮机、燃汽轮机、联合循环和核电汽轮机，对上述控制对象的深入研究，使abb有能力提供适合于不同对象的控制保护系统，十余年来，仅abb旋转机械控制部就累计为世界各大公司配套提供了600多套汽轮机和燃气轮机的控制系统，在中国内地与主机厂联合设计生产了70多套大型机组控制产品，因此abb中国旋转机械控制部将继承abb本部的丰富实践经验，和国内主机厂携手，共同为电站用户提供最好的服务。 1.1 deh控制系统原理 不同用途的汽轮机其控制系统各不相同。冷凝机组为转速和负荷的闭环控制系统 ；供热机组和背压机组还将增加抽汽压力和背压的闭环控制，发电和供热还要

5、“自治”；空冷机组更加关注排汽压力的保护和限制等等。下面以冷凝机组为例（参见图2）。 电网中承担主力负荷的大功率汽轮机满足冲转前提后，升速阶段为转速闭环控制，机组将依据升速指令，通过汽轮机deh控制系统驱动进汽调节阀，按一定的规律自动升速、摩擦检查、过临界转速、暖机直到3000rpm等待并网。在同期并网带初负荷后，机组改为阀位或负荷闭环控制，机组将依据阀位指令或负荷指令通过deh控制系统自动控制机组升降负荷以满足电网的要求。这种基本控制功能被称为btc控制。 大机组的进汽部分处于高温、高压蒸汽区域，在启动及负荷剧烈变动时将在转子和汽缸的相应部件产生较大的热应力，使金属材料疲劳而累计损耗寿命。为

6、此，要通过测量进汽压力和温度、转速、功率等参数计算出转子表面和中心孔温度，进而计算出转子关键部位的热应力值并给出升速率或升负荷率，进行寿命管理；此外，汽轮机轴系各运行参数，如主轴的位移、胀差、振动等也需要在线监视和控制。这种依据热应力大小和机组运行参数来自动监视和控制汽轮机的功能被称为atc控制。 当机组脱网甩负荷（尤其是供热机组甩负荷）及机组跳闸时，转速将很快飞升，为保证甩负荷后机组转速飞升小于机组跳闸转速，专门设置有能在20ms内快速反应的超速保护控制装置，包括103超速预警、加速度控制、油开关跳闸控制、功率负荷不平衡控制以及110电超速停机等功能；所有这些被称为opc超速保护控制。 另外

7、，deh为满足机组不同的启动运行工况，按运行规程要求来管理和分别调节高、中压调节阀门，这种功能叫阀门管理功能。 1.2 deh控制系统组成 汽轮机控制系统由电气和液压两部分组成，两者之间用电液伺服阀（高压抗燃油系统），或直接驱动阀（低压透平油系统）接口。 电气部分采用abb-symphony硬件，分别由多功能处理器(或brc控制器)、i/o模件及专用模件组成btc站、atc站和opc等站，这些硬件集装在模件柜和端子柜中。此外，为运行维护方便，还配置了人机接口站和工程师站等工具。 液压部分有两种形式： 1). 高压抗燃油系统：包括伺服执行机构、高低压遮断模块和高压油源三部分。见图3. 2). 低

8、压透平油系统：包括ddv直接驱动阀、执行机构及低压遮断模块，有的系统还要求提供单独的低压油源。见图4. 高压系统一般用于大型机组控制系统，低压透平油系统在中小机组上应用较多。 1.3 deh控制系统功能 deh的功能可视用户的要求来配置，大致可分为：(1) btc基本控制 实现机组冲转前准备、升速、并网、升负荷及正常负荷调节，还可增加主汽压力保护、快卸负荷（rb）、在线试验及阀门校验等功能。(2) vm阀门管理 实现阀门控制、阀门特性曲线修正，阀门校验及试验，主汽阀与调节阀切换、高中压调门切换、单阀与顺序阀切换、高中压调门开度比调正等功能。(3) atc自动启动及控制功能 以热应力计算为基础，

9、实现热应力启动运行、控制及寿命管理；以轴系状态监视参数如振动、胀差、轴向位移等为依据，实现机组启动和加减负荷的监控，还有疏水控制及其他。(4) opc超速保护控制功能 包括103超速预警、加速度控制、功率负荷不平衡控制及110超速跳闸等功能。(5) 功能齐全的中文人机接口conductor和简单易用的组态工具composer conductor包括画面操作及显示、趋势显示、报警管理、报表日志及历史记录、操作提示等功能。 composer可完成应用软件组态、系统调试和维护等任务。(6) 完善的通讯能力 与abb公司的dcs可自由通讯，共享资源与信息； 与其他dcs可通过ici计算机接口连接。 与

10、plc可通过modbus等接口。1.4 deh 控制系统性能 性能达到iec相应标准： 转速波动：不大于正负1rpm 负荷波动：不大于正负1mw 转速不等率：35可调 迟缓率：不大于0.06 可用率：大于或等于99.9% mtbf: 大于或等于20000小时 甩负荷转速飞升不大于7%1.5 deh控制系统特点 积多年设计和生产各类汽轮机及其控制系统的宝贵经验，abb汽轮机控制有如下显著特点:(1) 电站控制一体化设计 统一设计和提供汽轮机的deh控制系统、tsi监视仪表、ets紧急停机装置，还有bps旁路控制系统，并作为abb-dcs控制的一员，挂在c-net网上，可实现整个电站的一体化控制和

11、管理，方便用户运行维护。(2) 先进的控制技术和高度自动化 由于熟悉各种汽轮机组的启停全过程，abb拥有大量颇具特色的先进控制策略，如升速过程中防止转速过冲的软着陆，并网过程转速自动缓慢摇摆程序等;启动运行过程中完善的阀门管理模式；可靠的超速保护控制功能，尤其是针对大型汽轮机及供热机组的防超速措施；供热机组热电牵连和以热定电的热电联供设计及防中排超温措施；对冲动式及反动式机组的热应力计算及寿命管理经验等等；凡此种种，保证了机组从冲转到全负荷可实现全过程平稳自动控制。(3) 在线试验及在线维护能力强 可根据机组的实际情况自动完成所有的在线试验，如： 电气和机械超速试验； 危急遮断器喷油试验； 阀

12、门严密性试验； 阀门活动试验； 遮断电磁阀及压力开关在线试验； 离线或在线的阀门静态自动整定，可确保阀门运行位置正常； 在线维护及修改能力包括： 电气模件在线插拔更换 在线维护单只油动机部件 在线更换滤芯 在线局部修改应用程序 (4) 人机界面友好、通讯接口便利 建立在windowsnt/windows-2000中文平台上的人机接口站画面丰富，操作方便，管理有序，记录准确。abb系统内可自由通讯；与其它系统可通过ici专用接口站等方式实现通讯。(5) 软件透明、硬件可靠 以功能码为基础的cad图形组态软件对用户全透明，解读容易，编制方便，增强了使用者的信心。小模件、高分散、适度的硬件冗余措施及

13、高品质的硬件质量确保了系统能长期可靠地运行。1.6 tsi监测系统和故障诊断分析 为保证汽轮机的安全可靠运行，tsi汽轮机监视仪表作为机组的保护系统是必不可少的。所以，abb公司在提供汽轮机deh控制系统的同时，也配套生产相应的保护系统。 近年来，abb公司开发了多功能的四通道cmm状态监视模件，用它组成tsi汽轮机保护系统，统一集成在abb的symphony系统中，去监测汽轮机轴系除转速外的各项参数，如轴承振动、大轴振动、偏心、串轴、胀差和绝对膨胀，并输出报警和停机信号。cmm从其端子单元采集涡流传感器、加速度传感器、速度传感器、直流lvdt及声波传感器等工业标准传感器的现场信号。经过滤波，

14、鉴别和计算后，通过模件扩展总线与brc控制器实现通讯，使机组有关的状态参数送到统一的数据库中，这样不仅在dcs（或deh）的操作员站上可提供机组的各种轴系参数，产生于与dcs时标同步的报警清单，还可借助贮存在上级计算机中的振动分析软件和专家系统生成多种振动分析报表，并完成汽轮机的故障诊断，在指导机组安全可靠运行的同时，预测机组的健康状况，为状态检修作准备。第二部分 汽轮机控制系统硬件2.1 主控制器 symphony 系统的主要控制器有两种，一种是immfp；另一种是brc-100。这两种控制器都属于symphony系统的成员，广泛应用于电厂控制系统中，包括旋转机械的deh、meh。这两种控制

15、器的主要区别是容量及速度上有一点差别，所以我们在配置中，deh 一般用immfp有的也用brc-100，而在给水泵小机的meh中一般采用immfp。主要是meh不管是从信号量，还是从功能上来讲都较小，采用brc-100是一种资源的浪费。这两种控制器的组态软件是完全兼容的，在symphony系统工具（composer ）组态的软件既可以下装到immfp中也可以下装到brc-100中，这一些软件既包括逻辑组态、控制回路，也包括汽轮机转子应力计算程序，同时都可以达到20ms以内的快速运行时间，来很好地保护汽轮机的安全运行。 immfp和brc-100控制器现在都广泛应用于各电厂的控制系统，并且这两种

16、控制器都是目前abb symphony系统最先进的控制器，它们将同时存在于symphony系统之中，并没有多大的区别。先介绍一下控制器的共同特点：2.1.1主要功能及特性 具有很好的数据采集及处理能力。 能完成单回路控制、多回路控制及复合类的控制。 高性能、大容量。2.1.2主要特点 冗余的控制器：利用相同组态的冗余模件提供高可用率及容错性能。 表面安装技术：增强可靠性及集成度。 高速处理能力：使用高可靠、先进的处理器。 对等通讯：系统中的任何一个模件均能够通过通信网络得到信息。 向下完全兼容。 状态输出报警监视。 汇集多种类型的控制方案。 内置多任务的操作系统。 具有在线组态的功能。 强调相

17、互独立的运行模式。 实现上电自动工作。 能带电拔插。 控制器是一个独立的系统，它能够完成快速的旋转机械的特殊控制，支持多种类型的控制语言如：功能码、ladder、batch、c、basic等，并能在线诊断硬件及软件出现的问题。2.1.3模件组成 控制器是具有高性能的工业微处理器智能模件，主要设备有： 微处理器（microprocessor） 实时时钟(clock and real time clock) 存储器(memory) 在模件内共有三种不同用途的存储器，具体功能是： 只读存储器rom：它存储的是操作系统指令集和功能码数据库； 共享存储器sram：它存储的是临时文件和系统组态的拷贝； 非

18、易失存储器nvram：它存储的是功能码组态和用户应用程序，电池后备可以使用户组态策略长时间保存在控制器中。 直接存储器读取dma（direct memory access） 它容纳了多种功能的通信链。dma是指模件的存储器直接传送数据，不需要cpu的处理。由它支持的通信链包括： i/o扩展总线 i/o expander bus (x.b) 冗余数据链 控制总线 controlway (c.w) 控制总线是控制器间通信的高速总线，它的通信速率为1mbaud,设备间采用对等方式通信。 冗余链redundancy link2.1.4控制器的工作方式在控制器冗余配置时，两个控制器被分为主、丛方式，两个

19、模件之间使用一条通信链连接起来。主模件执行时，冗余的控制器处于热备用等待方式，并实时通过冗余链接受主模件信息，保持与主模件同步运行，保证切换时状态不会中断。 这两种控制器都有三种控制方式， 组态方式：在此方式下，用户可输入组态到控制器中，进而改变控制器中nvram内的控制策略。 执行方式：正常运行控制策略，处理例外报告，接受输入，控制输出。 出错方式：通过内装的诊断程序，对控制器进行诊断，在该方式下，模件将闭锁一切通道，停止运行。2.1.5控制器的运行环境可以执行有多种语言完成的控制策略，这些语言包括： 由图形化的控制语言功能码function code(fc)组态的控制策略。 由c、basi

20、c语言等编写的控制软件。 用batch-90编写的，比如：汽机转子应力计算程序。 用ladder程序编写的，适于顺序控制的响应策略。2.1.6两种控制器的主要参数：immfp12brc-100微处理器microprocessor32-bit processor running at 16mhz32-bit processor running at 32mhz存储器(memory)sram :512kbnvram :256kbflash rom:512kball memory has 32-bit data pathsram :2mbnvram :512kbflash rom :1mb电源要求+

21、5vdc/2a max:10w+5vdc/2a max:10w冗余控制器通信速度1mhz4mhz2.2 hss03液压伺服子模件 hss03液压伺服子模件是abb symphony控制系统中的汽轮机专用伺服子模件。它可接受多功能处理器来的指令，控制伺服阀（或电液转换器）去驱动油动机，完成汽轮机的阀位控制。2.2.1 hss03由下列几个功能块组成： i/o总线接口- 提供hss03模件与mfp模件之间的通讯接口。 状态和数据缓冲区-保持状态信息和过程数据 微处理器-通过i/o总线与mfp通讯，包括从mfp读控制数据；写位置给定值到d/a转换器；从lvdt获得位置反馈信号，经a/d转换器把位置反

22、馈和状态信息传到mfp，并且进行模件自诊断。 位置给定和输出-从微处理器接受控制指令并转换为模拟量；然后与位置反馈比较，输出位置偏差，经伺服放大后，提供两个驱动输出（控制输出），带两个独立的伺服阀控制线圈； 产生小功率高频振荡信号，以克服伺服阀的静摩擦，防止卡涩。 位置反馈lvdt振荡器对油动机lvdt来的调制信号进行解调，得到对应油动机位置的dc信号（若位置反馈为直流时，省略此功能）；把此位置信号经a/d转换送到mfp,作位置指示；还可为lvdt原边提供频率及电压可调的励磁振荡电压。 数字输入与输出-提供两路+24vdc隔离的dc输入，当mfp与hss通讯故障时，可通过hss03实现硬手操，

23、开关油动机；引入跳闸偏置输入，当汽轮机甩负荷时，可超越hss03模件的正常控制，迅速全关油动机。2.2.2 hss03的特点： 在线自诊断，便于在线维修 可在线完成阀位自动校验；可对阀门进行试验； 分辨率高，响应快速，控制精确 能接受双lvdt反馈，ac或dc信号 双驱动输出，可控制双线圈，可靠性好 可驱动伺服阀及电液转换器，用途广 输出叠加高频振荡信号，防止伺服阀卡涩 组态数据存储于mfp，更换hss03后，无需重新组态，便可恢复控制 具有硬手操功能和甩负荷全关功能hss03占用mmu机箱的一个槽位，模件上有cpu存储器和通讯电路。还有5个开关和31个跳线器用于模件的组态。其前面板上装有9个

24、led，显示模件的各种工作状态。进一步资料，可参考模件手册。技术规范见下表。序号项目hss卡技术规范1i/o信号4路模入,lvdt次级输入两路(每个有两个线圈),24vp-p,7vdc共模,10k差动输入阻抗2到lvdt输入每油动机两只;ac、dc或420ma lvdt输入ac lvdt初级：400到15khz 2.1vp-p 到 8vp-p 15 到 120最小负载（150ma最大电流）3输出两路到双伺服线圈的每一个输出电流范围:4-20 ma ,20-160 ma双伺服线圈输出： 8 ma to 64 ma最大负载分别为 750 to 93 (电源最大为6v时)4-20 ma输出时： 最大

25、负载300 20-160 ma输出时：最大负载15 4行程表输出4-20 ma(最大负载300 时)5非标位移反馈输出2ma(最小负载5000 时)6试验输出1ma(最小负载5000 时)7开关量输入3个光隔离(250vdc)触点输入(升、降或遮断)8开关量输出1个独立的光隔离(250vdc)开触点输出(硬手动)9环境电磁干扰与无线电射频干扰关闭柜门，2m以内不能用通讯设备10环境温度0to70c（32to158f）11大气压海拔高度至3km（1.86英里）12湿度5%至90%相对湿度至55c(无凝露)5%至40%相对湿度至70c(无凝露)13空气质量无锈蚀14安装占mmu机箱一个插槽15冲击

26、保护符合ieee-472-1974冲击能力试验要求16认证符合csa常规过程控制设备认证符合ce产品认证2.3 fcs01频率计数子模件 fcs01频率计数子模件是abb symphony系统的汽轮机控制专用子模件之一。它能采集从汽轮机轴上的磁阻传感器传来的脉冲信号，进行滤波等处理后，提供精确的频率计数和周期计数值，以便mfp算出汽轮机转速。 fcs01是一种智能模件，它具有微处理器和存储器，可完成输入滤波、计时、向缓冲区写数据及与mfp通讯。fcs01模件的输入滤波电路把磁阻发讯器来的交流信号经过斩波、整形变成为脉冲信号，由板上的微处理器累计计数，并存入双缓冲寄存器。当到达20毫秒周期时，发

27、出状态位通告mfp可读取当时的计数值，而mfp从fcs接收数据时，会发出时钟数据到双缓冲寄存器，以保证不中断计数，不更新过程，使mfp模件接收到当前值。2.3.1 fcs01频率计数子模件有三种状态位 数据有效：当mfp正常读取fcs模件的数据时，首先检测fcs微处理器发出的数据有效状态位，然后从fcs上获取数据。 输入丢失:当输入信号的频率意外改变或降到1hz以下时，可能引起输入信号暂时丢失，fcs上的处理器会发出数据丢失状态位；同时，返回到处理周期的开始阶段，并重复进行，直到fcs模件恢复正常信号转换。 看门狗超时：fcs上的微处理器具有数据时，除产生有效的状态外，还提供20毫秒的时钟，而

28、看门狗的计时器将不断检测这一信号；若检测不到，则发出超时警告，通知mfp，fcs模件上的处理器故障。mfp同时使fcs自动复位。2.3.2 fcs01频率计数子模件的特点 精度高达万分之一 电压输入范围广，增益可调；适应多种传感器和齿轮。 在线自诊断，故障报告，维修方便。直接输出报警 直接接传感器，不须另加讯号处理器 fcs模件占mmu一个槽位，它具有前面板和相应的板边连接器，以及跳线开关等。进一步技术资料，可参考fcs模件手册。其技术规范见下表。序号项目fcs卡技术规范1综述微处理器i/o信号系统通讯mc68701, 2k erpom,128k字节 ram ,16位内部定时器1路频率输入(从

29、端子单元来)8位并行2电源电压及电流功率输入电压范围+5vdc240ma 最大+15vdc6.9ma 最大-15vdc5.4ma 最大1.2w+5vdc 最大185mw15vdc 最大300mvp-p 到 120 vrms3频率响应1hz 到 12.5hz4精度0.25hz 1hz到 5 khz 0.5hz 5khz 到12.5 khz5冲击保护符合ieee-472-1974冲击能力试验要求6环境环境电磁干扰与无线电射频干扰温度湿度大气压空气质量关闭柜门，2m以内不能用通讯设备0到70c（32到158f）5%至90%相对湿度至55c(无凝露)5%至40%相对湿度至70c(无凝露)海拔高度至3k

30、m（1.86英里)无锈蚀7安装占mmu机箱一个插槽8认证符合csa常规过程控制设备认证符合ce产品认证2.4 tas自动准同期子模件 tas01汽轮机自动准同期模件是abb公司symphony控制系统的专用子模件之一，它能自动检测发电机和电网的电压和频率。完成汽轮发电机组的自动同期。 tas自动准同期模件通过扩展总线与多功能处理器通讯，并由功能码fc83和fc84在mfp中组态。它可接受发电机和电网的两路ac输入，先转换为rms均方根值，再由a/d转换器转换为数字量；也可转换成方波后读出相角信息。它还有三个光隔离的输出，通过用户提供外部继电器，去分别驱动avr电压调节器，deh控制器及油开关断

31、路器。 tas自动准同期模件占用mmu机箱的一个槽位，用ntdi01标准端子单元与现场连接，面板上有数字显示器led指示及开关等。2.4.1 tas自动准同期模件有三种工作方式：a：正常工作方式-即准备自动同期方式 当发电机同步前，tas将按以下步骤连续检测发电机电压和电网电压。 允许进入同期操作阶段：当发电机电压大于同期值33%，电网电压大于同期值75%，且转速与电网频率均在可组态的范围内时，允许进入同期操作。此时，tas自动准同期模件向多功能处理器发出ac输入正常，允许同期的信号。 电压和频率匹配阶段：tas自动准同期模件发出脉冲信号升降电压，通过发电机的avr电压调节器调整发电机的端电压

32、，直到与电网电压匹配；同时发出另外一脉冲信号升降转速，通过汽轮机deh控制器去调节汽轮机转速，直到发电机频率与电网频率匹配并略高于后者。此时，向多功能处理器发出一个数字信号，显示电压与频率已经匹配，并能在其前面板上显示。 电压相位差偏差计算和断路器闭合阶段：tas自动准同期模件计算发电机与电网的相位差，并确认发电机的频率高时，模件将使相位差从359度向0度方向下降，下降的速率由偏差的大小决定。然后，根据频率差和断路器闭合时间算出有效的油开关断路器闭合角，（闭合角接近0度），当相位差减到零时，tas模件发出闭合脉冲，在面板上显示闭合角，并提供数字输出到多功能处理器显示。显示开始闭合。断路器闭合后

33、，同期程序结束。 如果闭合失败，则待相位角偏差过零后，重新开始上述过程；若相位角偏差在同期期间增加，则同期过程暂停，直到相位角恢复为递减。b：模件的组态方式 为满足正常的同期功能，需对tas自动准同期模件的15个参数事先进行设置，包括： 到avr电压调节器的输出脉冲宽度 0.0042.000s 到avr电压调节器的输出脉冲时间间隔 0.0208.000s 发电机匹配电压的范围（以电网电压为基准） -5.0%-+5.0% 上述范围的死区 0.1%-10% 到deh控制器的输出脉冲宽度 0.0042.000s 到deh控制器的输出脉冲时间间隔 0.020-8.000s 发电机频率高于电网频率的范围

34、 0.014hz1.000hz 上述范围的死区 0.0010.100hz 断路器闭合输出脉冲宽度 0.0042.000s 断路器闭合相应时间 0.0042.000s 最大允许断路器闭合角 0-25度 工作频率 5060hz 频率认可窗的下降范围 19hz 频率认可窗的上升范围 19hz 新数据是否存入 0 或 1 如果不进行以上设置的话，tas将以出厂时的默认值为准。c：adc校验方式 此方式完成三项任务 确认输入ac电压的范围。出厂时设定为0150v,如果使用0-50v时，必须进行校验，以确认设置是否正确。 校验adc转换器。由于用同一个adc转换器对发电机及电网电压进行转换，需用相同的输入

35、电压对adc进行校验，以对adc之前的输入电路产生的相移进行补偿。 确定允许模件启动同期顺序的同期电压电平值。进一步的技术资料可参见tas模件手册。tas模件的规范见下表。序号项目tas卡技术规范1综述微处理器i/o端子系统通讯安装ietel87c51ntdi01数字端子单元8位并行占mmu机箱一个插槽2参数输出触点容量ac输入(发电机/电网电压)24vdc,51ma最大0-50 或 0-250vac50-60hz 51k 阻抗3电源电压 电流功率+5vdc5%400ma+15vdc5%50ma-15vdc5%75ma2w+5vdc 0.75w+15vdc 1.125w-15vdc4环境环境电

36、磁干扰与无线电射频干扰温度湿度大气压空气质量关闭柜门，2m以内不能用通讯设备0to70c（32to158f）5%至90%相对湿度至55c(无凝露)5%至40%相对湿度至70c(无凝露)海拔高度至3km（1.86英里)无锈蚀5安装文件依据ansi/isa-s82.01-1994文件16mtbf18.05年7认证符合csa常规过程控制设备认证符合ce产品认证2.5 tps02超速保护控制子模件 abb公司的tps超速保护控制模件是一套挂在symphony扩展总线上的专用模件，也可单独使用（对非symphony硬件的控制系统）。它可独立完成汽轮机超速遮断（低压和高压），超速保护预警及功率负荷不平衡等

37、功能。 tps保护系统由三块tps02模件及电缆连接的tps tu02端子单元组成，接受三冗余的转速、功率、中排压力、油开关合闸及汽轮机复位信号,经处理、鉴别、计算后,实现上述功能。 详述如下：2.5.1 低压和高压遮断 当转速连续两个采样周期（共8毫秒）超过110%遮断值时（可调），输出继电器动作，关闭所有的主汽门及调门。2.5.2 osp超速保护预警 当出现以下两种情况之一时，osp将激励输出继电器（四只），去关闭高、中压调门，避免转速过度升高，引起机组跳闸。 汽轮机转速连续三个采样周期（共12毫秒）超过103%预警值时（可调），输出继电器动作，关闭调门；当转速比103%低10rpm时，输

38、出消失，调门恢复，受转速回路控制。 当油开关跳闸而中排压力大于限制值时（一般为满负荷值的22%），osp输出继电器动作，关闭调门，并延时1-10s(可调)，延时结束，调门恢复，受转速回路控制。2.5.3 pli功率负荷不平衡 正常运行时，汽轮机的机械功率与发电机的电功率保持平衡。当电网故障或远方隔离开关跳闸时，发电机功率骤降而机械功率滞后，将引起汽轮机加速，从而使其失去同步。为保证汽轮机在上述情况下仍能与电网保持同步，我们测量并计算机械功率（用中排压力表示）和电功率的偏差，当偏差大于设定值时，模件上的微处理器和数字信号处理器将在10毫秒内检测到pli不平衡状态，使输出继电器在不到10毫秒内动作

39、，去关闭中调门，以抑制汽轮机过度超速。 每个tps02模件占用mmu机箱的一个插槽，其面板上可显示汽轮机转速、功率、功率不平衡及模件状态等信息。组态时可显示组态参数；面板上的开关可设定模件的地址及操作方式。每个tps02模件独立计算汽轮机转速、功率、汽压等参数、并产生相应的跳机信号，经终端单元三选二后输出；终端单元上还能将tps02信号送来的模拟转速信号经三选中后输出。终端单元占用mmu机箱的四个插槽，由14个继电器输出动作信号，并以固定逻辑按下表来激励继电器。模 件*输 出 继 电 器#1#2#3试 验 #4r1r2r3r4x动作x动作x动作x动作xxxx动作动作动作动作xxxx动作动作动作

40、动作xxxx动作动作动作动作xxxxxx动作动作动作动作 tps02模件及相应的终端模件规范见下表。进一步的技术资料参考模件手册。序号项目tps卡技术规范1综述微处理器转速信号分辨率系统通讯频率/ 计数精度安装i/o端子80196 , 128 kbyte eprom,12mhz,8k ram dsp56001,24mhz24bit 分辨率,0.25rpm3600rpm,60齿测速齿轮8位并行1mhz/ 0.005%/时基的1占mmu机箱一个插槽汽机保护系统端子单元2参数转速传感器输入模拟量输入模拟量输出开关量输入开关量输出0-10khz,150mv 到 200v (峰值) 4-20ma或1-5

41、vdc(现场输入到端子单元)4-20ma或1-5vdc(现场输入到端子单元)24vdc,125vdc,或 120vac(现场输入到端子单元)24vdc3电源电压 电流功率+5vdc5%550ma+15vdc5%75 ma-15vdc5%50ma+24vdc10%50ma2.75w+5vdc 0.75w-15vdc 1.125w+15vdc1.2w+24vdc4环境环境电磁干扰与无线电射频干扰温度湿度大气压空气质量关闭柜门，2m以内不能用通讯设备0to70c（32to158f）5%至90%相对湿度至55c(无凝露)5%至40%相对湿度至70c(无凝露)海拔高度至3km（1.86英里)无锈蚀5安装

42、文件依据ansi/isa-s82.01-1994文件36mtbf18.05年7认证符合csa常规过程控制设备认证符合ce产品认证序号项目tps端子单元技术规范1安装端子相当于4个bailey标准的端子单元用6号螺钉2参数转速传感器输入模拟量输入模拟量输出开关量输入开关量输出0-10khz,150mv 到 200v(峰值) 4-20ma或1-5vdc(现场输入到端子单元)4-20ma或1-5vdc(现场输入到端子单元)24vdc,125vdc,或 120vac(现场输入到端子单元)干接点10a 120vac3a 125vdc3电源电压 电流功率+15vdc5%14ma-15vdc5%14 ma+

43、24vdc10%150ma每个继电器(最大2.1a)0.21w+15vdc 0.21w-15vdc 3.6w+24vdc每个继电器(最大50.4w)4环境环境电磁干扰与无线电射频干扰大气温度湿度大气压空气质量关闭柜门，2m以内不能用通讯设备0to70c（32to158f）5%至90%相对湿度至55c(无凝露)5%至40%相对湿度至70c(无凝露)海拔高度至3km（1.86英里)无锈蚀5安装文件依据ansi/isa-s82.01-1994文件32.6 cmm状态监视模件 cmm模件是abb公司设计、生产的多用途四通道状态监视模件,它通过与其配套的cmmtu端子模件构成tsi监测系统，作为symp

44、hony dcs系统的一部分，接受诸如涡流、速度、加速度、声波及直流lvdt等工业传感器来的现场信号，去测量机组的振动、偏心、串轴、胀差等轴系运行参数。它是以symphony为设计平台，与symphony系统的硬件结构和软件组态方式是完全兼容的。 cmm模件把a/d转换后的输入信号送到板上的dsp数字信号处理器进行滤波，并确定信号电平，然后，送给主处理器，再经主处理器进行数据分析后送到brc控制器。cmm还可采集机组在启动、停机及事故状态下的各种数据的原始波形，整形和量化后存储在ram中，然后由以太网传给上位机，进行机械故障分析。 cmm模件通过模件扩展总线与brc控制器相连，brc中的d.o

45、版固件支持专用的功能码fc247，使得cmm完成与brc的通讯，用户可使用abb的symphony控制系统操作员站和工程师站来实现对cmm的监控和组态。 cmm的非易失存储器中存有高精度的校验电压，用模件上的8位s1开关的前两位来选择自动校准（此二位还可作为其它组态选择）；模件的地址由s1开关的后6位选定。模件前面板上的led指示灯以不同的颜色显示模件的各种工作状态，详见模件cmm用户手册。 cmmtu端子单元向每个通道的传感器提供20ma的电流，上面的跳线器用来为每个通道选配不同类型的传感器。 cmm的特点如下： 四个可分别组态的输入通道，每个通道均可测量振动、偏心、串轴、胀差和缸胀。 可接

46、受各种位移、速度、加速度、直流lvdt及声波等传感器信号，也可组态接受脉冲监视信号。 用symphony系统扩展总线（通过fc247功能码）与brc控制器通讯，用tcp/ip协议向ethenet传送振动波形曲线。 具有自动校准及自诊断功能 提供模拟量作报警和停机 提供一阶、二阶和三阶振动的波形（振幅和相位） 可提供矢量合成，可计算绝对振动、smax最大振幅及非一阶振动 短路保护功能，以限制电流。 cmm模件的技术规范见下表。详细说明见cmm用户手册。序号项目cmm卡技术规范1综述微处理器系统通讯安装i/o端子端子条80196, 128 kbytes eprom,12mhz,8kramdsp56

47、001,24mhz,96kbytes 内存8位并行占标准symphony系统mmu机箱一个插槽tsitu01 或 vmmtu0120a/600v 用6号螺钉2参数振动传感器输入传感器输入模拟量输入开关量输入开关量输出速度传感器、涡流和加速度传感器1824v（vmm及dpm）非接触式涡流传感器（1824v励磁）dclvdt(最大-10到10v)从本特利或端子条来的缓冲传感器信号干节点（每个通道一个报警，一个遮断）2a 120v ac电阻负载400m a120vdc电阻负载vdc 2 a 25 vdc 电阻负载3电源电压 电流功率端子单元工作电压电流端子单元功耗+5vdc5%550ma+15vdc

48、5%100 ma -15vdc5%80ma2.75w+5vdc 1.5w+15vdc 1.2w-15vdc+24vdc5%200 ma(最大)(外供)-24vdc5%150 ma(最大)(外供)4.8w+24vdc3.6w-24vdc4环境环境电磁干扰与无线电射频干扰温度湿度大气压空气质量关闭柜门，2m以内不能用通讯设备0to70c（32to158f）5%至90%相对湿度至55c(无凝露)5%至40%相对湿度至70c(无凝露)海拔高度至3km（1.86英里)无锈蚀5安装文件依据ansi/isa-s82.01-1994文件36mtbf18.05年7认证等待csa常规过程控制设备认证等待ce产品认

49、证2.7 其它 i/o 子模件除以上专用模件外,还有一系列常用子模件,如:imdsi14、imdso14、imcis22、imaso11、imfec22、imasi23等包括了所有标准的信号的输入、输出。详细说明见模件用户手册。第三部分：汽轮机控制系统软件3.1 软件分类 对于abb symphony系统的deh来讲，软件可分为系统软件和应用软件两部分：3.1.1 系统软件的特点 abb symphony系统是分布式数字过程控制系统，其计算机的系统软件对于设备、系统的运行十分重要。换句话讲，只有采用优秀的系统软件，才能使系统充分发挥功能，做好过程控制。系统软件设计思想是：使用方便、便于调试、容

50、易理解，并能给用户者留下充分的空间，使用户能进一步开发系统、施展才华，把系统的应用水平推向一个新的高度。 symphony系统所具有的系统软件，正是建立在上述基础之上而设计出的一整套完善的、适应过程控制的软件系统。这一系统之所以能称为完善就在于该系统既能进行数据采集、完成从简单到复杂的回路控制、顺序控制、优化控制的有关策略，又能够用搭积木的成熟方法来设计系统和进行组态，同时还生成了相应的成套组态文件，为过程控制和过程管理提供最有力的支持。无数事实证明：这一系统是过程控制真正的理想软件。该系统有如下四个显著的特征： (1) 实现过程控制是设计这一软件的最根本的目的由于该软件是专门为过程控制设计的

51、，它以生产过程中的多种控制工艺流程和算法、控制技术为依据，经过千锤百炼形成了特定的控制算法-功能码。功能码内存放有功能算法及有关参数，并且能够一起调入功能块来实现有关的过程控制。功能码实际是abb symphony系统完成过程控制的灵魂。 (2) 使应用软件简单化由于abb symphony系统中的控制核心是immfp（或brc），是实现过程控制和数据采集的微处理器，immfp（或brc）的运行必须经过组态。组态使复杂的软件设计得到简化，把复杂的编程变成功能码的调用，使工程师的工作重点有所转移，把他们从繁杂的指令输入中解脱出来，便于他们能集中精力设计出优秀的应用软件。 (3) 软件的图形化是设计这一软件所结出的丰硕成果在应用软件的生成中，有编程、填写表格及图