哈汽 ETS系统培训资料-20140916

1、ETS系统系统 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自动控制工程分公司目录目录1.1 ETS 简介危急遮断系统危急遮断系统ETS（Emergency Trip System）是在紧急情况下，迅速关闭汽轮机进汽阀门，切断汽轮机所有进汽的保护系统。 ETS系统主要功能通过跳闸控制块上的电磁阀，打开抗燃油的泄油通道，以达到快速关闭进汽阀门的目的。另外ETS系统具备试验功能，以检验系统及相关设备是否可以正常工作。ETS系统的功能主要有如下三项：系统的功能主要有如下三项：1）跳闸保护功能（跳闸块原理）。用以监视汽轮机的某些重要停机参数，当这些参数超过汽轮机安全运行允许限制值时，该系统就使其控制的AST电磁阀动作，

2、使EH系统失去油压，关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机，以保证汽轮机发电设备的安全，避免事故的扩大。2）在线试验功能（试验块）。可实现真空试验块，润滑油试验块，EH油试验块，AST跳闸保护块的在线试验。3）“首出”功能。可对第一个引起机组跳机的信号进行记录。1.2ETS 功能。1.3ETS 原理 现场来的跳机信号及试验信号经输入端子分别送入现场来的跳机信号及试验信号经输入端子分别送入ETSETS控制器中的输入模控制器中的输入模块，信号在控制器内进行逻辑处理后，通过输出模块输出控制信号，控制跳闸电块，信号在控制器内进行逻辑处理后，通过输出模块输出控制信号，控制跳闸电磁阀及试验电磁阀，同时在磁阀

3、及试验电磁阀，同时在ETSETS操作的人机界面上设有跳闸操作的人机界面上设有跳闸“首出首出”信号记忆功信号记忆功能画面，且每一跳闸信号都可以给出能画面，且每一跳闸信号都可以给出“首出首出”记忆信号，即第一个到来的跳闸信记忆信号，即第一个到来的跳闸信号指示灯闪动亮，后续来的跳闸信号指示灯常亮。并且每一跳闸信号都可以给出号指示灯闪动亮，后续来的跳闸信号指示灯常亮。并且每一跳闸信号都可以给出两路输出，来作为事故追忆及联锁保护使用。两路输出，来作为事故追忆及联锁保护使用。1.3ETS 原理跳闸块工作原理：跳闸块工作原理：跳闸块安装在前箱的右侧，块上共有跳闸块安装在前箱的右侧，块上共有6 6个电磁阀，个

4、电磁阀，2 2个个OPCOPC电磁阀，常闭电磁阀电磁阀，常闭电磁阀（由（由DEHDEH控制）；控制）；4 4个个ASTAST电磁阀，常开阀。正常情况下，电磁阀，常开阀。正常情况下，ASTAST电磁阀是常带电结构，电磁阀是常带电结构，失电跳机。失电跳机。跳闸块电磁阀连接如下图：跳闸块电磁阀连接如下图： 1.3ETS 原理AST跳闸电磁阀接成“两或-与”关系，即可防止误跳，又可防止拒跳20-2/AST20-3/AST20-4/AST20-1/AST P1点压力为130kg/cm左右。通过节流孔J1、J2使P2点压力为65kg/cm左右。在作试验时，20-1/AST和20-3/AST动作，使得P2点

5、压力升高至130kg/cm；若20-2/AST和20-4/AST动作，则P2点压力降为0kg/cm。压力开关K1、K2设定值分别为K1。 90kg/cm，K2：40kg/cm。通道1（20-1/AST，20-3/AST）动作试验时K1动作；通道2（20-2/AST，20-4/AST）动作试验时，K2动作；K1、K2分别送出指示信号1.3ETS 原理试验块工作原理：试验块工作原理：系统共有3个试验块EH油试块原理图如下：（真空低、润滑油压低试验块等同EH油）S1F1(20-1/LP)J2J1FF2S2 (20-2/LP)B2K2(63-2/LP-1)K4(63-4/LP-1)(63-1/LP-1

6、)K1(63-3/LP-1)K3B1试验块都被布置成双通道。J1、J2为节流孔；F、F1、F2为手动阀；S1、S2为电磁阀；B1、B2为压力表；K1、K2、K3、K4为压力开关。节流孔的作用是将两路隔离开，试验时互不干扰。试验可以手动就地试验，也可以在主控室通过试验按钮远方试验。用按钮试验时，电路上有闭锁，保证不会两路同时试验，一路试验时，另一路还有保护功能。用就地手动阀试验时，不能两路同时作，否则将会引起误跳机。手动试验时，尤其要注意。正常情况下，压力油通过节流孔送到压力开关和指示表，指示表将指示正常油压，一旦油压降低，两边的4个压力开关只要各有一个开关动作，将引起跳机。1.3ETS 原理手

7、动跳机原理图手动跳机原理图按 钮 # 1按 钮 # 2AST 1AST 3 kA1 电 磁 阀 kA3 (-)AST 2AST 4 kA2 kA4 (-)控 制 器KA 1KA 3KA 2KA 4扩 展 继 电 器 (-)第 一 路 220V D C (+ )第 二 路 220V D C (+ ) 24 V D C (+ )方 案 1硬 回 路 跳 闸软 回 路 跳 闸2.1 输入信号输入信号根据汽轮机类型的不同有一定差异，具体具体ETSETS输入信号需要设计者根据机输入信号需要设计者根据机组保护要求及用户要求做出最终确定组保护要求及用户要求做出最终确定。以下列举了典型机组ETS测点信号。1）

8、DEH失电跳闸2）DEH超速跳闸1）轴向位移大跳闸2）轴振动大跳闸3）轴承振动大跳闸4）相对膨胀大跳闸5）TSI超速跳闸（1）来自DEH系统跳机信号（2）来自TSI系统跳机信号2ETS 系统配置（3）来自FSSS系统跳机信号主燃料跳闸（MFT）（4）来自电气系统跳机信号（5）来自手动跳闸信号发电机主保护动作2ETS 系统配置 硬跳机和软跳机共同动作2.1输入信号（6）来自汽机控制油压系统信号EH油压低跳闸（7）汽机本体信号1）润滑油压力低跳闸2）真空低跳闸备用点跳机（8）备用跳机信号2ETS 系统配置 2.1输入信号输入信号（8）ASP压力开关反馈信号 ASP-1压力开关用于监视20-1/AS

9、T、20-3/AST电磁阀动作状态 ASP-2压力开关用于监视20-2/AST、20-4/AST电磁阀动作状态（9）ETS复位信号（10）试验操作信号 当跳闸条件清除后，在ETS控制界面上点击“跳闸复位”按钮才能使跳闸继电器带电。2ETS 系统配置 2.1输入信号 2.2输输出出信号信号（1）四路跳闸信号接至跳闸块（2）EH油、润滑油、真空监测及试验装置（试验电磁阀控制信号）（3）每个跳闸信号都能输出两对干接点（4）ETS交直流电源监视输出信号（5）ASP-1、ASP-2 输出信号可对ETS的供电电源，电磁阀的供电电源进行监视和电源事故报警。2ETS 系统配置 （3）每个跳闸信号都能输出两对干

10、接点可对ETS的供电电源，电磁阀的供电电源进行监视和电源事故报警。（4）ETS交直流电源监视输出信号（5）ASP-1、ASP-2 输出信号2ETS 系统配置 2.2输出信号2 ETS 系统配置冗余电源装置（正面）冗余电源装置（正面）2.3 电源配置：冗余电源装置（背面）冗余电源装置（背面）冗余电源装置（内部接线）冗余电源装置（内部接线）2.4 控制器配置控制器配置当前ETS系统主要有两大类：一是以可编程逻辑控制器（PLC）为控制核心搭建的，另一个是以集散控制系统（DCS）为基础搭建的ETS系统，称为与DCS一体化的ETS系统。可编程控制器有两种配置：1、电源、CPU、输入、输出卡件两套相同配置

11、即A/B机。2、电源、CPU 两套配置，输入、输出一套配置即双机热备一体化控制器配置：1、电源和DPU两套配置，DPU具备切换功能。输入、输出卡件无冗余2、电源和DPU两套配置，DPU具备切换功能。输入、输出卡件三重冗余配置2.4 .1双双PLC控制器配置控制器配置PLC 双卡件配置拓扑图双卡件配置拓扑图CPU_ADIDIDIDODOCPU_BDIDIDIDODOS1/S3S2/S4OUT=(S1+S3) (S2+S4)润滑油压低润滑油压低1/41/4润滑油压低润滑油压低3/43/4润滑油压低润滑油压低2/42/4润滑油压低润滑油压低4/44/4EHEH油压低油压低1/41/4EHEH油压低油

12、压低3/43/4EHEH油压低油压低2/42/4EHEH油压低油压低4/44/4真空低真空低1/41/4真空低真空低3/43/4真空低真空低2/42/4真空低真空低4/44/4转速转速110%110%轴位移大轴位移大振动大振动大相对膨胀大相对膨胀大MFTMFTPLC 西门子西门子300系列系列 A/B机机图（7）AB机控制柜实物：2.4.2 PLC双机热备双机热备CPU 之间互为热备，热备模板之间由光缆通讯(相互之间是一个发送一个接收），远程模板之间由同轴电缆经过分支器通讯来控制输入输出模块。2.4.3 一体化配置一体化配置图（9） 一体化ETS系统拓扑图润滑油压低润滑油压低1/41/4润滑油

13、压低润滑油压低3/43/4润滑油压低润滑油压低2/42/4润滑油压低润滑油压低4/44/4EHEH油压低油压低1/41/4EHEH油压低油压低3/43/4EHEH油压低油压低2/42/4EHEH油压低油压低4/44/4真空低真空低1/41/4真空低真空低3/43/4真空低真空低2/42/4真空低真空低4/44/4转速转速110%110%轴位移大轴位移大振动大振动大相对膨胀大相对膨胀大MFTMFTDIDIDICPU_BCPU_ADODOS1/S3OUT=(S1+S3) (S2+S4)S2/S42.5输入端子模块输入端子模块2.6 输出端子模块输出端子模块2.7人机界面人机界面人机界面是人与计算机

14、之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分，是系统和用户之间进行信息交换的媒介。 硬手操盘的模式硬手操盘的模式硬手操盘的模式：手操盘大多数用于基于PLC搭建的ETS系统，如（图12）所示：上面两排显示机组各信号的当前状态。跳机信号将点亮上面的指示灯，并且“首出”信号闪烁。第三行为操作区，包括试验操作区和“手动停机”按钮。最后一行为ETS机柜电源、PLC电源和AST电磁阀电源监视。硬手操盘硬手操盘软手操盘人机界面软手操盘人机界面软界面软界面如（图14）所示，该界面分为三个区：第一列为操作区，包括各种试验和复位的指令；第二列为首出显示和跳机的状态；第三列则为ETS输入和输出的信

15、号的状态。3.软件及逻辑组态3.1常用软件操作常用软件操作经常使用的PLC系统软件有西门子300系列产品，莫迪康-昆腾系统（Modicon Quantum），罗克韦尔的AB5000系统等；一体化的系统包括艾默生、ABB、GE新华、国电智深等。具体软件的使用可参考相关硬件供应商的系统手册。下面以西门子PLC 300系列为例，简要介绍其使用的方法。 首先打开电脑上已经安装好的软件西门子西门子300系列操作系列操作双击上面的图标，进入西门子软件界面，如下图：硬件配置，点击 图中的 ， 选择西门子系列的PLC类型，选择西门子300系列。操作步骤操作步骤 1点击 +SIMATIC300，根据ETS的要求

16、选择处理器，见下图：操作步骤操作步骤 2选择CPU类型，ETS系统多数选择SM-300。点击 +SM-300，显示出下面的界面。单击SIMATIC 300站点，进入下列画面：界面由“硬件”和“CPU 314（1）”两大块组成。操作步骤操作步骤 3双击“硬件”进入下列画面，按照卡件的需要和位置的要求选择ETS系统中的板卡。操作步骤操作步骤 4上图是硬件位置配置图，配置结束后，连接PLC下载该配置（即硬件下载），点击 图标，下载硬件，下载成功后，关闭硬件界面，返回到主页面。下面介绍软件的逻辑组态和下载，如下图所示操作步骤操作步骤 5双击 图标，出现树形图，在树形图的最底层 “块”的界面中找到“OB

17、1”.单击“OB1”进入逻辑程序编辑界面（打开原有程序），如下图所示。3.2 逻辑组态画面逻辑组态画面组态画面组态画面 2软件的编制如下：以3取2为例。点击图标 相应的节点即可以放到编制的逻辑中。如下逻辑:组态画面组态画面 3然后再单击？.？，填入地址点及点名，即可以生成下图。逻辑组态之后，点击任务栏中的 ，将逻辑下载到PLC的控制器中。完成逻辑组态后，保存当前逻辑。3.3 逻辑组态逻辑组态ETS系统的控制程序主要包括跳机逻辑和试验逻辑。跳机信号的逻辑主要的信号包括：三低信号（EH油压、润滑油压和真空信号）；单点信号如TSI超速、位移大等；手动跳机信号。组态的总框图如（图15）所示。3.3 E

18、TS跳机逻辑跳机逻辑。ETS 三取二逻辑三取二逻辑 三低信号逻辑三低信号逻辑ETS 单点跳机逻辑单点跳机逻辑单点跳闸逻辑单点跳闸逻辑ETS试验逻辑试验逻辑2.3 在线试验逻辑在线试验逻辑 ETS 一体化逻辑一体化逻辑 1与与DCS一体化的逻辑示例一体化的逻辑示例ETS 一体化逻辑一体化逻辑 2 与与DCS一体化的逻辑示例一体化的逻辑示例4.ETS 试验4.1 AST电磁阀试验电磁阀试验 在人机界面上将选择开关置于“试验”位置，对应在线试验允许指示灯亮，点击AST#1（AST#3)试验按钮,延迟几秒后 ASP-1的状态变化将被显示在人机界面上，则试验成功。进行20-1/AST或20-3/AST电磁阀单个试验时，20-2/AST、20-4/AST试验功能被闭锁。 点击AST#2或AST#4试验按钮，相应电磁阀动作，延迟几秒后ASP-2压力开关反馈信号的状态变化将被显示。进行20-2/AST或20-4/AST电磁阀单个试验时，20-1/AST、20-3/AST试验功能被闭锁。4.2 LP、LBO、LV 试验试验在进行EH油压低试验时，先将开关置于“试验”位置，”点击EH#1试验按钮，对应电磁阀带电，则压力开关63-1/LP、63-3/LP动作，压力开关状态变