哈汽 ETS系統(tǒng)培訓(xùn)資料-20140916

1、ETS系統(tǒng)系統(tǒng) 哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司自動(dòng)控制工程分公司目錄目錄1.1 ETS 簡介危急遮斷系統(tǒng)危急遮斷系統(tǒng)ETS（Emergency Trip System）是在緊急情況下，迅速關(guān)閉汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門，切斷汽輪機(jī)所有進(jìn)汽的保護(hù)系統(tǒng)。 ETS系統(tǒng)主要功能通過跳閘控制塊上的電磁閥，打開抗燃油的泄油通道，以達(dá)到快速關(guān)閉進(jìn)汽閥門的目的。另外ETS系統(tǒng)具備試驗(yàn)功能，以檢驗(yàn)系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備是否可以正常工作。ETS系統(tǒng)的功能主要有如下三項(xiàng)：系統(tǒng)的功能主要有如下三項(xiàng)：1）跳閘保護(hù)功能（跳閘塊原理）。用以監(jiān)視汽輪機(jī)的某些重要停機(jī)參數(shù)，當(dāng)這些參數(shù)超過汽輪機(jī)安全運(yùn)行允許限制值時(shí)，該系統(tǒng)就使其控制的AST電磁閥動(dòng)作，

2、使EH系統(tǒng)失去油壓，關(guān)閉全部汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽閥門，緊急停機(jī)，以保證汽輪機(jī)發(fā)電設(shè)備的安全，避免事故的擴(kuò)大。2）在線試驗(yàn)功能（試驗(yàn)塊）?？蓪?shí)現(xiàn)真空試驗(yàn)塊，潤滑油試驗(yàn)塊，EH油試驗(yàn)塊，AST跳閘保護(hù)塊的在線試驗(yàn)。3）“首出”功能?？蓪?duì)第一個(gè)引起機(jī)組跳機(jī)的信號(hào)進(jìn)行記錄。1.2ETS 功能。1.3ETS 原理 現(xiàn)場來的跳機(jī)信號(hào)及試驗(yàn)信號(hào)經(jīng)輸入端子分別送入現(xiàn)場來的跳機(jī)信號(hào)及試驗(yàn)信號(hào)經(jīng)輸入端子分別送入ETSETS控制器中的輸入?？刂破髦械妮斎肽K，信號(hào)在控制器內(nèi)進(jìn)行邏輯處理后，通過輸出模塊輸出控制信號(hào)，控制跳閘電塊，信號(hào)在控制器內(nèi)進(jìn)行邏輯處理后，通過輸出模塊輸出控制信號(hào)，控制跳閘電磁閥及試驗(yàn)電磁閥，同時(shí)在磁閥

3、及試驗(yàn)電磁閥，同時(shí)在ETSETS操作的人機(jī)界面上設(shè)有跳閘操作的人機(jī)界面上設(shè)有跳閘“首出首出”信號(hào)記憶功信號(hào)記憶功能畫面，且每一跳閘信號(hào)都可以給出能畫面，且每一跳閘信號(hào)都可以給出“首出首出”記憶信號(hào)，即第一個(gè)到來的跳閘信記憶信號(hào)，即第一個(gè)到來的跳閘信號(hào)指示燈閃動(dòng)亮，后續(xù)來的跳閘信號(hào)指示燈常亮。并且每一跳閘信號(hào)都可以給出號(hào)指示燈閃動(dòng)亮，后續(xù)來的跳閘信號(hào)指示燈常亮。并且每一跳閘信號(hào)都可以給出兩路輸出，來作為事故追憶及聯(lián)鎖保護(hù)使用。兩路輸出，來作為事故追憶及聯(lián)鎖保護(hù)使用。1.3ETS 原理跳閘塊工作原理：跳閘塊工作原理：跳閘塊安裝在前箱的右側(cè)，塊上共有跳閘塊安裝在前箱的右側(cè)，塊上共有6 6個(gè)電磁閥，個(gè)

4、電磁閥，2 2個(gè)個(gè)OPCOPC電磁閥，常閉電磁閥電磁閥，常閉電磁閥（由（由DEHDEH控制）；控制）；4 4個(gè)個(gè)ASTAST電磁閥，常開閥。正常情況下，電磁閥，常開閥。正常情況下，ASTAST電磁閥是常帶電結(jié)構(gòu)，電磁閥是常帶電結(jié)構(gòu)，失電跳機(jī)。失電跳機(jī)。跳閘塊電磁閥連接如下圖：跳閘塊電磁閥連接如下圖： 1.3ETS 原理AST跳閘電磁閥接成“兩或-與”關(guān)系，即可防止誤跳，又可防止拒跳20-2/AST20-3/AST20-4/AST20-1/AST P1點(diǎn)壓力為130kg/cm左右。通過節(jié)流孔J1、J2使P2點(diǎn)壓力為65kg/cm左右。在作試驗(yàn)時(shí)，20-1/AST和20-3/AST動(dòng)作，使得P2點(diǎn)

5、壓力升高至130kg/cm；若20-2/AST和20-4/AST動(dòng)作，則P2點(diǎn)壓力降為0kg/cm。壓力開關(guān)K1、K2設(shè)定值分別為K1。 90kg/cm，K2：40kg/cm。通道1（20-1/AST，20-3/AST）動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)K1動(dòng)作；通道2（20-2/AST，20-4/AST）動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)，K2動(dòng)作；K1、K2分別送出指示信號(hào)1.3ETS 原理試驗(yàn)塊工作原理：試驗(yàn)塊工作原理：系統(tǒng)共有3個(gè)試驗(yàn)塊EH油試塊原理圖如下：（真空低、潤滑油壓低試驗(yàn)塊等同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試驗(yàn)塊都被布置成雙通道。J1、J2為節(jié)流孔；F、F1、F2為手動(dòng)閥；S1、S2為電磁閥；B1、B2為壓力表；K1、K2、K3、K4為壓力開關(guān)。節(jié)流孔的作用是將兩路隔離開，試驗(yàn)時(shí)互不干擾。試驗(yàn)可以手動(dòng)就地試驗(yàn)，也可以在主控室通過試驗(yàn)按鈕遠(yuǎn)方試驗(yàn)。用按鈕試驗(yàn)時(shí)，電路上有閉鎖，保證不會(huì)兩路同時(shí)試驗(yàn)，一路試驗(yàn)時(shí)，另一路還有保護(hù)功能。用就地手動(dòng)閥試驗(yàn)時(shí)，不能兩路同時(shí)作，否則將會(huì)引起誤跳機(jī)。手動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，尤其要注意。正常情況下，壓力油通過節(jié)流孔送到壓力開關(guān)和指示表，指示表將指示正常油壓，一旦油壓降低，兩邊的4個(gè)壓力開關(guān)只要各有一個(gè)開關(guān)動(dòng)作，將引起跳機(jī)。1.3ETS 原理手

7、動(dòng)跳機(jī)原理圖手動(dòng)跳機(jī)原理圖按 鈕 # 1按 鈕 # 2AST 1AST 3 kA1 電 磁 閥 kA3 (-)AST 2AST 4 kA2 kA4 (-)控 制 器KA 1KA 3KA 2KA 4擴(kuò) 展 繼 電 器 (-)第 一 路 220V D C (+ )第 二 路 220V D C (+ ) 24 V D C (+ )方 案 1硬 回 路 跳 閘軟 回 路 跳 閘2.1 輸入信號(hào)輸入信號(hào)根據(jù)汽輪機(jī)類型的不同有一定差異，具體具體ETSETS輸入信號(hào)需要設(shè)計(jì)者根據(jù)機(jī)輸入信號(hào)需要設(shè)計(jì)者根據(jù)機(jī)組保護(hù)要求及用戶要求做出最終確定組保護(hù)要求及用戶要求做出最終確定。以下列舉了典型機(jī)組ETS測(cè)點(diǎn)信號(hào)。1）

8、DEH失電跳閘2）DEH超速跳閘1）軸向位移大跳閘2）軸振動(dòng)大跳閘3）軸承振動(dòng)大跳閘4）相對(duì)膨脹大跳閘5）TSI超速跳閘（1）來自DEH系統(tǒng)跳機(jī)信號(hào)（2）來自TSI系統(tǒng)跳機(jī)信號(hào)2ETS 系統(tǒng)配置（3）來自FSSS系統(tǒng)跳機(jī)信號(hào)主燃料跳閘（MFT）（4）來自電氣系統(tǒng)跳機(jī)信號(hào)（5）來自手動(dòng)跳閘信號(hào)發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作2ETS 系統(tǒng)配置 硬跳機(jī)和軟跳機(jī)共同動(dòng)作2.1輸入信號(hào)（6）來自汽機(jī)控制油壓系統(tǒng)信號(hào)EH油壓低跳閘（7）汽機(jī)本體信號(hào)1）潤滑油壓力低跳閘2）真空低跳閘備用點(diǎn)跳機(jī)（8）備用跳機(jī)信號(hào)2ETS 系統(tǒng)配置 2.1輸入信號(hào)輸入信號(hào)（8）ASP壓力開關(guān)反饋信號(hào) ASP-1壓力開關(guān)用于監(jiān)視20-1/AS

9、T、20-3/AST電磁閥動(dòng)作狀態(tài) ASP-2壓力開關(guān)用于監(jiān)視20-2/AST、20-4/AST電磁閥動(dòng)作狀態(tài)（9）ETS復(fù)位信號(hào)（10）試驗(yàn)操作信號(hào) 當(dāng)跳閘條件清除后，在ETS控制界面上點(diǎn)擊“跳閘復(fù)位”按鈕才能使跳閘繼電器帶電。2ETS 系統(tǒng)配置 2.1輸入信號(hào) 2.2輸輸出出信號(hào)信號(hào)（1）四路跳閘信號(hào)接至跳閘塊（2）EH油、潤滑油、真空監(jiān)測(cè)及試驗(yàn)裝置（試驗(yàn)電磁閥控制信號(hào)）（3）每個(gè)跳閘信號(hào)都能輸出兩對(duì)干接點(diǎn)（4）ETS交直流電源監(jiān)視輸出信號(hào)（5）ASP-1、ASP-2 輸出信號(hào)可對(duì)ETS的供電電源，電磁閥的供電電源進(jìn)行監(jiān)視和電源事故報(bào)警。2ETS 系統(tǒng)配置 （3）每個(gè)跳閘信號(hào)都能輸出兩對(duì)干

10、接點(diǎn)可對(duì)ETS的供電電源，電磁閥的供電電源進(jìn)行監(jiān)視和電源事故報(bào)警。（4）ETS交直流電源監(jiān)視輸出信號(hào)（5）ASP-1、ASP-2 輸出信號(hào)2ETS 系統(tǒng)配置 2.2輸出信號(hào)2 ETS 系統(tǒng)配置冗余電源裝置（正面）冗余電源裝置（正面）2.3 電源配置：冗余電源裝置（背面）冗余電源裝置（背面）冗余電源裝置（內(nèi)部接線）冗余電源裝置（內(nèi)部接線）2.4 控制器配置控制器配置當(dāng)前ETS系統(tǒng)主要有兩大類：一是以可編程邏輯控制器（PLC）為控制核心搭建的，另一個(gè)是以集散控制系統(tǒng)（DCS）為基礎(chǔ)搭建的ETS系統(tǒng)，稱為與DCS一體化的ETS系統(tǒng)?？删幊炭刂破饔袃煞N配置：1、電源、CPU、輸入、輸出卡件兩套相同配置

11、即A/B機(jī)。2、電源、CPU 兩套配置，輸入、輸出一套配置即雙機(jī)熱備一體化控制器配置：1、電源和DPU兩套配置，DPU具備切換功能。輸入、輸出卡件無冗余2、電源和DPU兩套配置，DPU具備切換功能。輸入、輸出卡件三重冗余配置2.4 .1雙雙PLC控制器配置控制器配置PLC 雙卡件配置拓?fù)鋱D雙卡件配置拓?fù)鋱DCPU_ADIDIDIDODOCPU_BDIDIDIDODOS1/S3S2/S4OUT=(S1+S3) (S2+S4)潤滑油壓低潤滑油壓低1/41/4潤滑油壓低潤滑油壓低3/43/4潤滑油壓低潤滑油壓低2/42/4潤滑油壓低潤滑油壓低4/44/4EHEH油壓低油壓低1/41/4EHEH油壓低油

12、壓低3/43/4EHEH油壓低油壓低2/42/4EHEH油壓低油壓低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轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速110%110%軸位移大軸位移大振動(dòng)大振動(dòng)大相對(duì)膨脹大相對(duì)膨脹大MFTMFTPLC 西門子西門子300系列系列 A/B機(jī)機(jī)圖（7）AB機(jī)控制柜實(shí)物：2.4.2 PLC雙機(jī)熱備雙機(jī)熱備CPU 之間互為熱備，熱備模板之間由光纜通訊(相互之間是一個(gè)發(fā)送一個(gè)接收），遠(yuǎn)程模板之間由同軸電纜經(jīng)過分支器通訊來控制輸入輸出模塊。2.4.3 一體化配置一體化配置圖（9） 一體化ETS系統(tǒng)拓?fù)鋱D潤滑油壓低潤滑油壓低1/41/4潤滑油

13、壓低潤滑油壓低3/43/4潤滑油壓低潤滑油壓低2/42/4潤滑油壓低潤滑油壓低4/44/4EHEH油壓低油壓低1/41/4EHEH油壓低油壓低3/43/4EHEH油壓低油壓低2/42/4EHEH油壓低油壓低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轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速110%110%軸位移大軸位移大振動(dòng)大振動(dòng)大相對(duì)膨脹大相對(duì)膨脹大MFTMFTDIDIDICPU_BCPU_ADODOS1/S3OUT=(S1+S3) (S2+S4)S2/S42.5輸入端子模塊輸入端子模塊2.6 輸出端子模塊輸出端子模塊2.7人機(jī)界面人機(jī)界面人機(jī)界面是人與計(jì)算機(jī)

14、之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行信息交換的媒介。 硬手操盤的模式硬手操盤的模式硬手操盤的模式：手操盤大多數(shù)用于基于PLC搭建的ETS系統(tǒng)，如（圖12）所示：上面兩排顯示機(jī)組各信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)。跳機(jī)信號(hào)將點(diǎn)亮上面的指示燈，并且“首出”信號(hào)閃爍。第三行為操作區(qū)，包括試驗(yàn)操作區(qū)和“手動(dòng)停機(jī)”按鈕。最后一行為ETS機(jī)柜電源、PLC電源和AST電磁閥電源監(jiān)視。硬手操盤硬手操盤軟手操盤人機(jī)界面軟手操盤人機(jī)界面軟界面軟界面如（圖14）所示，該界面分為三個(gè)區(qū)：第一列為操作區(qū)，包括各種試驗(yàn)和復(fù)位的指令；第二列為首出顯示和跳機(jī)的狀態(tài)；第三列則為ETS輸入和輸出的信

15、號(hào)的狀態(tài)。3.軟件及邏輯組態(tài)3.1常用軟件操作常用軟件操作經(jīng)常使用的PLC系統(tǒng)軟件有西門子300系列產(chǎn)品，莫迪康-昆騰系統(tǒng)（Modicon Quantum），羅克韋爾的AB5000系統(tǒng)等；一體化的系統(tǒng)包括艾默生、ABB、GE新華、國電智深等。具體軟件的使用可參考相關(guān)硬件供應(yīng)商的系統(tǒng)手冊(cè)。下面以西門子PLC 300系列為例，簡要介紹其使用的方法。 首先打開電腦上已經(jīng)安裝好的軟件西門子西門子300系列操作系列操作雙擊上面的圖標(biāo)，進(jìn)入西門子軟件界面，如下圖：硬件配置，點(diǎn)擊 圖中的 ， 選擇西門子系列的PLC類型，選擇西門子300系列。操作步驟操作步驟 1點(diǎn)擊 +SIMATIC300，根據(jù)ETS的要求

16、選擇處理器，見下圖：操作步驟操作步驟 2選擇CPU類型，ETS系統(tǒng)多數(shù)選擇SM-300。點(diǎn)擊 +SM-300，顯示出下面的界面。單擊SIMATIC 300站點(diǎn)，進(jìn)入下列畫面：界面由“硬件”和“CPU 314（1）”兩大塊組成。操作步驟操作步驟 3雙擊“硬件”進(jìn)入下列畫面，按照卡件的需要和位置的要求選擇ETS系統(tǒng)中的板卡。操作步驟操作步驟 4上圖是硬件位置配置圖，配置結(jié)束后，連接PLC下載該配置（即硬件下載），點(diǎn)擊 圖標(biāo)，下載硬件，下載成功后，關(guān)閉硬件界面，返回到主頁面。下面介紹軟件的邏輯組態(tài)和下載，如下圖所示操作步驟操作步驟 5雙擊 圖標(biāo)，出現(xiàn)樹形圖，在樹形圖的最底層 “塊”的界面中找到“OB

17、1”.單擊“OB1”進(jìn)入邏輯程序編輯界面（打開原有程序），如下圖所示。3.2 邏輯組態(tài)畫面邏輯組態(tài)畫面組態(tài)畫面組態(tài)畫面 2軟件的編制如下：以3取2為例。點(diǎn)擊圖標(biāo) 相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)即可以放到編制的邏輯中。如下邏輯:組態(tài)畫面組態(tài)畫面 3然后再單擊？.？，填入地址點(diǎn)及點(diǎn)名，即可以生成下圖。邏輯組態(tài)之后，點(diǎn)擊任務(wù)欄中的 ，將邏輯下載到PLC的控制器中。完成邏輯組態(tài)后，保存當(dāng)前邏輯。3.3 邏輯組態(tài)邏輯組態(tài)ETS系統(tǒng)的控制程序主要包括跳機(jī)邏輯和試驗(yàn)邏輯。跳機(jī)信號(hào)的邏輯主要的信號(hào)包括：三低信號(hào)（EH油壓、潤滑油壓和真空信號(hào)）；單點(diǎn)信號(hào)如TSI超速、位移大等；手動(dòng)跳機(jī)信號(hào)。組態(tài)的總框圖如（圖15）所示。3.3 E

18、TS跳機(jī)邏輯跳機(jī)邏輯。ETS 三取二邏輯三取二邏輯 三低信號(hào)邏輯三低信號(hào)邏輯ETS 單點(diǎn)跳機(jī)邏輯單點(diǎn)跳機(jī)邏輯單點(diǎn)跳閘邏輯單點(diǎn)跳閘邏輯ETS試驗(yàn)邏輯試驗(yàn)邏輯2.3 在線試驗(yàn)邏輯在線試驗(yàn)邏輯 ETS 一體化邏輯一體化邏輯 1與與DCS一體化的邏輯示例一體化的邏輯示例ETS 一體化邏輯一體化邏輯 2 與與DCS一體化的邏輯示例一體化的邏輯示例4.ETS 試驗(yàn)4.1 AST電磁閥試驗(yàn)電磁閥試驗(yàn) 在人機(jī)界面上將選擇開關(guān)置于“試驗(yàn)”位置，對(duì)應(yīng)在線試驗(yàn)允許指示燈亮，點(diǎn)擊AST#1（AST#3)試驗(yàn)按鈕,延遲幾秒后 ASP-1的狀態(tài)變化將被顯示在人機(jī)界面上，則試驗(yàn)成功。進(jìn)行20-1/AST或20-3/AST電磁閥單個(gè)試驗(yàn)時(shí)，20-2/AST、20-4/AST試驗(yàn)功能被閉鎖。 點(diǎn)擊AST#2或AST#4試驗(yàn)按鈕，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，延遲幾秒后ASP-2壓力開關(guān)反饋信號(hào)的狀態(tài)變化將被顯示。進(jìn)行20-2/AST或20-4/AST電磁閥單個(gè)試驗(yàn)時(shí)，20-1/AST、20-3/AST試驗(yàn)功能被閉鎖。4.2 LP、LBO、LV 試驗(yàn)試驗(yàn)在進(jìn)行EH油壓低試驗(yàn)時(shí)，先將開關(guān)置于“試驗(yàn)”位置，”點(diǎn)擊EH#1試驗(yàn)按鈕，對(duì)應(yīng)電磁閥帶電，則壓力開關(guān)63-1/LP、63-3/LP動(dòng)作，壓力開關(guān)狀態(tài)變