仪控机控检修规程.docx

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仪控机控检修规程

仪控机控检修规程

Regulation

fortheturbinecontrol

本标准是根据中华人民共和国国家标准GB/T1.1—1993《标准化工作导则》第一单元第一部分《标准编写的基本规定》，结合本厂的具体情况修订编写的。

编写要求和表述方法与GB/T1.1—1993完全一致。

本标准自2002年1月1日首次发布并实施。

本标准由厂标准化委员会提出。

本标准由生产技术部归口。

本标准由维护部仪电科仪控专业负责起草。

本标准主要起草人：

于文磊、程孝峰、陈清辉、王东风、乔桂增、岳喜革、马成军、杨中华

本标准主要修订人：

刘鑫、王东风、王纪东、张玲利、高文苑、陈清辉、李文东、冯驰、张宏、杨晓红、庄芳芹、付风华、潘勤、葛静

本标准审核：

本标准审定：

本标准审批：

本标准由生产技术部负责解释。

1概述..........................................................1

2DEH控制系统..................................................1

3MEH控制系统..................................................72

4基地调节仪....................................................103

5TSI系统......................................................115

6ETS系统......................................................129

7BPC控制系统..................................................143

8集控楼空调控制系统............................................150

9制氢站控制系统................................................157

10循环水泵控制系统..............................................169

1概述

为适应我厂2X600MW机组检修工作的需要，我们组织人员进行了《仪控机控检修规程》的编写。

本规程共分六大部分，其中第一部分为《DEH控制系统》，汽机控制系统采用新华控制工程有限公司生产的DEH—IIIA数字电液调节系统。

DEH—IIIA控制系统主要任务就是以计算机为核心，以高压抗燃油为执行动力，通过控制汽轮机各个进汽阀门的电液伺服阀，达到控制汽机的启动、停止、转速控制及负荷控制，达到安全稳定运行的目的。

第二部分为《MEH控制系统》，采用新华控制工程有限公司生产的MEH—IIIA数字电液调节系统，MEH控制系统的主要任务是通过控制两台50%给水泵汽轮机的转速来控制锅炉的给水流量。

第三部分为《基地调节仪》，气动基地式调节装置相当于一个单冲量的自控系统，可以采用一表一阀制（即一台调节仪表控制一个调节阀），亦可一表二阀制（采用分程控制）。

该调节仪表除主要用于调节外，还带有指示部分，用于指示被测介质的参数，从而简化了主控室的盘面布置。

KF系列气动基地式调节仪表的品种有液位、压力、温度、差压（流量）等均以标准的20～100KPa的统一信号进行变送、调节。

第四部分为《TSI控制系统》，TSI系统由上海汽轮机厂供货，采用的是美国BENTLYNEVADA公司生产的3500系列产品，它是一个监测和计算机化的振动信息系统，可对旋转机械和往复式运动机械的机械状态提供所需的评价信息。

这种系统可以连续测量和监测多种监控参数，主要监测内容包括：

#1～#11轴承的相对振动、#1～#11轴承盖的绝对振动、键相以及转速、零转速、偏心、缸胀、高压缸差胀、低压缸差胀、向位移等，各监测值超限均提供热工报警信号，还提供联锁投盘车及联锁启停顶轴油泵信号。

轴向位移及#1～#11振动，均参与主汽轮机跳闸保护。

此外还提供给水泵汽轮机的轴向位移、键相、偏心、转速等信号的监视和越限输出。

第五部分为《危急遮断系统》，危急遮断系统（ETS）由上海汽轮机厂成套提供，是用来监视汽轮机的某些参数超过其运行限制值时，该系统就立即关闭汽轮机的全部进汽阀门，确保机组的安全运行。

第六部分为《BPC控制系统》，旁路控制系统由美国CCI公司提供，阀门为CCI调节阀门，控制为苏尔寿（SULZER）AV6+。

该装置采用高、低压两级串联系统，高压旁路容量为30%B-MCR，低压旁路容量为40%B-MCR。

主要是用来加快机组启动速度，协调机炉控制，增强机组的灵活性和事故状态下要求锅炉维持最低稳定负荷运行。

第七部分为《集控楼空调控制系统》，该系统是由山东安泰自控工程技术中心提供的，系统采用SIEMENS的S600顶峰系统。

该系统由中央监控工作站，通讯网络，模块化直接数字控制器（DDC），传感器、执行机构等硬件设备组成。

系统软件采用S600INSIGHTAPOGEE彩色图形管理软件。

第八部分是《制氢站控制系统》，整套电控系统采用PLC控制，控制系统主站采用世界知名品牌的GC，PC机可以通过串口或者以太网实现与控制柜内的可编程控制器建立通讯连接，实现上下位机的数据交换。

电解间和控制间的模拟量通过倍线，到达控制柜的接线端子，经过隔离的安全栅送到PLC的端子排，进入PLC进行集中控制操作；现场的开关量信号线一般经过工艺柜端子及安全栅送互开关量模块的端子上，进入PLC进行控制。

第九部分是《循环水泵控制系统》，循环水泵控制两台机组共用一个控制室。

循泵控制系统是用来控制循环水泵液动蝶阀的开关，从而启停循环水泵电机。

本控制系统以PLC为核心，由PLC完成对现场数据的采集，并经PLC送至INFI90控制柜中的MFP进行处理，反馈至操作员站，操作员根据现场设备运行状况发出控制指令传达给PLC，由PLC执行对现场设备的控制。

2DEH-ⅢA控制系统

2.1DEH-ⅢA系统概述

山东中华聊城发电厂2X600MW机组汽机控制系统采用新华控制工程有限公司生产的DEH—IIIA数字电液调节系统。

DEH—IIIA控制系统主要任务就是以计算机为核心，以高压抗燃油为执行动力，通过控制汽轮机各个进汽阀门的电液伺服阀，达到控制汽机的启动、停止、转速控制及负荷控制，达到安全稳定运行的目的。

DEH主要由计算机控制部分与液压控制部分（EH）组成。

DEH部分完成控制逻辑、算法及人机接口。

根据对汽轮发电机各种参数的数据采集，通过一定的控制策略，最终输出到阀门的控制指令通过EH系统驱动阀门，完成对机组的控制。

人机接口是操作员或系统工程师与DEH系统的人机界面。

操作员通过操作员站对DEH进行操作，给出汽轮机的运行操作及控制目标进行各种试验，进行回路切投等。

由于DEH的重要性，配备一个硬件手操盘，以便在DEH故障时可通过手操盘操作，维持机组运行。

系统工程师通过工程师站对系统进行维护及控制策略组态。

在DEH—IIIA中，工程师站与操作员站配置基本相同，是可以通用的，只是赋予的级别不一样。

2.2设备简介：

设备型号、规范及有关参数

DEH—IIIA技术规范

转速控制范围：

0—3600转/分，控制精度±1转/分

负荷控制范围：

0—660MW，控制精度±1.5MW

系统迟缓率≤0.06

转速不等率5%（3%--6%可调）

转速超调量：

甩额定负荷〈7%

高中压调节汽阀关闭时间：

〈0.15秒

高中压主汽阀关闭时间：

〈0.15秒

2.2.1工作原理

DEH—IIIA配置包括操作员站、工程师站、基本控制DPU、ATC控制DPU与其它系统的通讯接口以及各种I/O卡件，硬件后备手操盘等组成。

阀门控制站的配置与系统所配的调节型油动机相适应。

一个油动机对应一块阀门控制卡。

各种阀门之间的相互协调动作及控制切换，如高压缸启动、中压缸启动、顺序阀控制、单阀控制等方式，是由DEH基本控制DPU内的阀门管理程序实现的。

对于开关型的阀门执行机构，如再热主汽门，不使用VCC卡，而用开关量控制。

EH系统是DEH的执行机构。

主要包括供油装置（油泵、油箱）、油管路及附件（蓄能器）、执行机构（油动机）、危机遮断系统等。

供油系统为系统提供压力油。

执行机构响应DEH的指令信号，控制油动机位置，以调节汽轮机各蒸汽阀门的开度，从而控制汽轮机的运行。

危机遮断系统响应控制系统或汽机保护系统发出的指令，DEH发出超速控制及超速保护控制信号时，就紧急关闭调节阀，当汽机保护系统发出停机信号时，或机械超速等动作引起汽机安全油泄去时，危机遮断系统就紧急关闭全部汽轮机蒸汽进汽门，使机组安全停机。

2.2.2DEH—IIIA运行方式

2.2.2.1手动操作

操作员通过DEH—IIIA手动操作盘上的增减按钮可以直接控制汽机各阀门的开度。

同时根据机组状态，提供保护性的逻辑和闭锁。

并且有超速保护、主汽压限制、快速减负荷、脱扣等保护功能，这是DEH—IIIA的一种备用方式。

2.2.2.2操作员自动方式

这是DEH—IIIA控制系统最基本的运行方式。

在此方式下，可进行汽轮机的转速、负荷、压力等的闭环控制，同时具备DEH—IIIA的所有保护和试验功能。

此时目标转速、升速率、目标负荷、升负荷率等均由操作员设置。

在此方式下，ATC提供转子应力计算和预测的结果及各种报警信息，包括预计差胀、ATC推荐的升速率和负荷变化率等供操作员参考。

2.2.2.3ATC方式

ATC方式是汽机运行的理想方式。

在此方式下，操作员可以通过一个按钮将机组从盘车转速升到同步转速，并网后，在由初负荷带到目标负荷。

此时DEH—IIIA控制系统根据当前机组所处的状态自动给出机组盘车、暖机、升/降负荷的指令，并根据计算出的转子应力决定其变化率，以达到保护机组及最佳运行的目的。

在投入遥控方式下，ATC程序根据汽机运行状态进行在线监视控制。

2.2.2.4遥控方式

当处于操作员自动或ATC方式时，DEH—IIIA可以通过接口接受其它系统来的转速或负荷指令，来控制汽机升/降转速和升/降负荷，分为：

2.2.2.5自动同期方式

CCS协调工作方式----汽机跟随、锅炉跟踪、协调控制

2.2.3环境要求

为保证DEH－IIIA控制系统长期运行，DEH－IIIA控制器应安装于空调机房内，操作盘安装于控制室内。

推荐运行环境温度：

0～25℃

最大温度变化率：

5℃/分

相对湿度：

40％～60％无凝结

最大湿度变化率：

10％/小时

控制器机房应密封，进入房内的空气应经过过滤，定期清扫印刷板卡件上存积的灰尘。

2.2.4电源要求

聊城1#机DEH-IIIA、MEH-IIIA均由新华公司提供的电源柜供电。

整个系统需要二路交流220V供电，一路来自厂用UPS电源，另一路来自厂用保安电源，二路电源接到电源柜即可。

每路容量均为3KVA。

DEH每个控制柜要求二路220VAC电源，供给DEH-IIIA系统的用电。

输入电源为：

220VAC±5％，50HZ±0.5％，每一路最大电流为20A。

2.2.5安装要求

2.2.5.1DPU机柜，端子柜安装

DPU机柜，端子柜安装就位于机柜槽钢上，槽钢上必须敷一层绝缘橡胶，保证槽钢与机柜之间必须完全绝缘。

安装完毕，须用固定螺钉安全固定。

（固定螺钉为Ｍ12）

DPU机柜如多柜拼装可拆去中间的柜侧板，以减少有效宽度。

2.2.5.2工程师站安装

工程师站配备工业用PC机。

工程师站可安装于相应操作台里。

2.2.5.3操作员站安装

操作员站配备工业用PC机。

操作员站的安装可由用户订合同时确定安装位置。

可安装于集控室相应的操作台下，或集中放置在电子间的控制机柜内（需配长线驱动器）。

2.2.5.4操作键盘安装

操作键盘采用XDPS系统专用触摸式键盘，它的外形及安装尺寸如图四。

操作键盘可安装于操作台上，也可安装于用户自己提供的操作台上，但必须留下专用键盘的位置，并注意出线。

2.2.5.5I/O卡件安装于系统的DPU柜中。

2.2.5.6操作台安装

新华公司可提供各类操作台。

包括各种一般台式通用操作台和集控室控制台（根据用户具体要求定做）。

2.2.5.7打印机安装

XDPS系统打印机可按用户需要来订，打印机可直接安置于一般操作台上，也可安置于新华公司提供打印台内。

2.2.5.8数据通讯线安装

桥架上应用软金属管保护，软金属管应接地。

走线应避免与动力电缆平行。

在机柜安装就位前，应彻底清除室内的垃圾及灰尘，特别是机柜附近机柜底座内及电缆沟内的灰尘，以免运行时灰尘进入计算机内。

请遵照机柜布置图的规定进行安装。

特别是机柜顺序及前后方向不能弄错。

注意机柜下方电缆孔的大小是否足够。

前后门打开后，是否还有一定的工作空间。

2.2.6接地标准

DEH地分信号地（SG）、机柜及电源地（CG）。

每个DPU柜均有SG和CG.整个系统内的SG、CG分别汇总到1#DPU柜，由安装公司将SG接到信号地接地网（专用地或大地网），CG接到建筑地。

根据情况，也可将CG接到热工地，主要看现场那种干扰最小。

信号地接地电阻必须小2欧姆。

接地前先检查每个机柜的接地线。

确认每个机柜中，是否按系统接地图把需连接的机柜地用导线连接到本机柜的CG，需连接的信号地已连接到本机柜的SG，用普通万用表测量，该连接的部分电阻应小于0.5欧姆。

检查SG、CG相互之间的绝缘。

用万用表检查，上述任意两者之间，电阻应大于2兆欧。

若短路或绝缘不够，按机柜接线图查找原因。

2.2.7DEH-ⅢA控制系统简介

2.2.7.1DPU配置（功能分配情况）

a）主机卡

它是DPU的心脏部件，采用INTEL公司的Pentium或更高档次的CPU。

它具有速度快，能够快速响应多种事件并能准确地完成诸如IO输入输出、PID运算、网络通讯、位总线通讯、逻辑运算、事件量处理等功能。

该主机卡必须支持DOC（DiskOnChip）。

用户必须注意，在配置主机卡的CMOS时，要做到以下几点：

网卡、双机切换卡所用中断号（一般为10，11，5，7）一定要禁止PlugAndPlay起作用。

安装好软件后，要禁止软硬盘接口。

如有的话，要禁止电源管理功能。

如使用的是PentinumCPU，最好降为166MHZ使用，以使其能在风扇故障时仍然能正常工作。

如板上有WatchDog功能，应开放此功能，看门狗时间一般设为1-10秒钟。

b）DOC

DOC是一种掉电以后能够永久保存数据的存贮器，和硬盘比较几乎没有磨损，但其读写数据花的时间较长。

DOC与硬盘使用方法基本一样。

DOC直接安装于主机卡的插座上。

DOC存贮容量必须大于20M。

c）网卡

DPU的每台计算机由两块互为备用的网卡，它们负责整个DPU和XDPS系统的通讯链路。

两块网卡的配置见表-1：

表-1

中断号

地址

第一块网卡

11

320H

第二块网卡

10

340H

d）双机切换卡

双机切换卡是由新华自行设计的，它除了完成双机跟踪和通讯功能外，主要还带有位总线（Bitbus）PCX344，完成DPU与I/O站通讯。

双机切换卡可选一块，也可选两块（冗余IO）。

两块双机切换卡的配置见表-2：

表-2

中断号

地址

第一块卡

5

208H

第二块卡

7

308H

双机切换卡上一根25芯电缆与同一DPU的另一计算机上的双机切换卡互连，一根9芯电缆与I/O站的站控制板连接。

每台计算机有五个指示灯和一个电源钥匙开关，说明见表-3：

表-3

电源指示灯

接上电源，该灯亮，否则暗。

主控指示灯

当系统正常运行时，此时电源灯和运行灯都亮;

如该机处于主控状态，主控灯亮;如处于跟踪和初始状态，主控灯暗

运行指示灯

当计算机正在运行应用程序时，该灯亮。

停机指示灯

当应用程序出现故障或人为地不运行应用程序时，停机指示灯亮，运行指示灯暗。

组态指示灯

当对该DPU运行下装或拷贝组态时，该灯亮。

钥匙开关

该开关有三档：

停机、运行和复位。

e）操作系统：

XDPSDPU采用新华公司自主生成的RMX-X实时多任务操作系统，所占空间为16M左右。

该操作系统支持以下设备的驱动：

显示器、键盘、网络（TCP/IP协议）、Bitbus通讯及简单IO读写、串口1。

f）应用软件

应用软件存放在C盘的XDPS目录中，应用软件还需要一个临时文件目录XDPS2，用作存放DPU运行时下载的文件，下载文件主要是更高版本的DPU软件以及修改过的配置文件。

XDPS目录中主要存放系统的应用程序以及配置和组态文件，主要有以下几个文件：

1）启动程序STARTDPU.EXE

该程序主要完成以下任务：

拷贝临时文件目录XDPS2中的所有文件到目录XDPS，对系统的应用程序以及配置文件进行更新;启动主程序VDPU.EXE。

2）主程序VDPU.EXE

该程序主要任务是维护界面显示、完成菜单功能及调用各种线程。

3）核心程序VFUNC.DLL

该程序主要包括各种算法模块、算法扫描、IO驱动接口、双机通信以及所有其他通信任务的完成。

4）网络驱动XNET.DLL

该程序完成校时、广播以及点到点通信的发送和接收。

5）IO驱动接口程序

该程序主要完成对IO卡件的扫描，即浮点量、模拟量、数字量的输入和输出。

针对不同的IO设备，可以选用或编制对应的IO驱动接口。

现有以下几种驱动可供选择，见表-4：

表-4

驱动名

适用的硬件

VIO.DLL

XDPS的标准硬件

DAS300.DLL

DAS300的标准硬件

ICPDAS.DLL

ICPDAS的PC采集卡

DEHIII.DLL

采用四串口卡的DEH-III驱动

由于XDPS组态I/O时，都以站号-板号-通道号的形式表示I/O地址，因此，各I/O驱动需将其I/O地址映射到XPDS的I/O地址形式。

各驱动的映射方式各不相同。

需查阅相关驱动的说明资料。

6）组态数据文件VDPU.ALG

该数据文件为二进制数据文件，主要存放I/O点组态信息以及算法组态信息，运行时可以把DPU内存中数据存在该文件中，以备下次重新启动时使用。

7）配置文件VDPU.CFG

针对不同的系统配置、不同的硬件设备、不同的要求，配置文件给用户提供了很多可选择的参数。

同样的应用程序，可以通过配置而选用不同的系统结构、不同的硬件。

配置文件的具体说明如下所述：

[NODE]某一DPU节点的总体描述字段见表-5：

表-5

NAME=VDPU3

仅用于显示的DPU节点名，最长11个字符，可不设

NODE=1

DPU节点号，可取1-40，61-100;缺省值为39

SoftSwitcher=0

该项为1时，表示双机切换由高层软件决定。

DASSOE=0

该项只适用于DAS300。

如为1，则DPU包含SOE功能。

缺省为无

[USERNAME]用户名描述字段，格式为：

用户名=密码，级别见表-6：

表-6

SENG=SENG，0

级别：

0为超级工程师

ENG=ENG，1

1为工程师

SOPU=SOPU，2

2为超级操作员

OPU=*，3

3为操作员

[IOSTATION]IO总体描述字段见表-7：

表-7

DRIVER=vio

IO驱动名。

如填VIO，则驱动VIO.DLL。

缺省无驱动

MAXIONUM=1

该DPU配置的IO站的数目，缺省为零

MAXPLATENUM=16

每个IO站最多能配的IO卡的数量，缺省为无.

XDPS为14;DAS300为16

DEH=0

该项为1，有DEH专用IO卡件。

缺省为无

DOUBLE=0

该项为1，BC板为双卡冗余。

缺省为单BC卡运行

[WATCHDOG]看门狗命令描述字段：

启动、刷新、结束三种命令。

START_CMD=noSTART_PORT=0x444START_DATA=0x00REFRESH_CMD=inREFRESH_PORT=0x443REFRESH_DATA=0x00END_CMD=inEND_PORT=0x43END_DATA=0x00

每个命令有三项：

命令字（CMD）、端口地址（PORT）、数据（DATA）。

命令字有三种选择：

in，out，no。

缺省是no。

端口地址可以十六进制输入（0x34），也可以十进制输入（52）。

以上例子中的配置数据可直接用于研华486CPU卡及盘仪PIA-653586卡。

[PT100]PT100参数描述字段见表-8：

表-8

Av=20

如组态中放大倍数为0，则取该项值.

R0=80

电桥基准电阻，如组态中为0，则取该项值，缺省为80。

R=4700

电桥桥臂电阻，单位为欧姆。

缺省为4700欧姆。

E0=15

电桥基准电压，单位为伏特。

缺省为15伏特。

I0=3

恒流源基准电流，单位为毫安，缺省为3毫安。

[CU50]CU50参数描述字段见表-9：

表-9

Av=40

如组态中放大倍数为0，则取该项值。

R0=40

电桥基准电阻，如组态中为0，则取该项值，缺省为40。

R=4700

电桥桥臂电阻，单位为欧姆。

缺省为4700欧姆。

E0=15

电桥基准电压，单位为伏特。

缺省为15伏特。

I0=3

恒流源基准电流，单位为毫安，缺省为3毫安。

2.2.8DEH-ⅢA系统控制功能

转速控制功能，高、中缸启动功能。

DEH—IIIA在不同的转速阶段用不同的控制回路来控制汽机的转速。

转速控制回路有主汽门控制回路、高压调门控制回路、中压调门控制回路。

这些回路都是由PID调节器来完成的，构成多回路的串级调速系统。

它们之间按一定的逻辑协调地工作，在升速过程中，操作员给定目标转速后，DEH—IIIA将其与汽机实际转速相比较，通过PID调节器的输出控制汽机的进汽阀门。

在此过程中，DEH—IIIA具有目标值自动避开共振转速和快速通过共振区的功能。

在投用自动同步装置后，汽轮发电机组自动控制到与网频相适应的转速，准备并入电网。

负荷控制功能和负荷限制。

在负荷控制阶段，负荷控制回路有调节级压力回路、功率回路和一次调频回路。

三个回路的投入/切除可根据用户的需要决定。

这些回路也是由PID调节器来完成的。

具有OPC超速保护控制功能。

防止汽轮机发生超速是DEH—IIIA的一个重要功能，这一功能共分为以下几个方面。

2.2.8.1超速保护103%

当汽轮机转速超过额定转速的103%时，DEH—IIIA立即发出指令，分别通过电液伺服阀及OPC电磁阀泻去高压调门和中压调门的控制油，使其快速关闭，防止汽轮机转速进一步升高。

转速低于103%中压调门打开，高压门控制汽机转速稳定在3000转/分。

2.2.8.2超速110%

当汽轮机由于阀门故障而使转速继续升高到额定转速110%时，DEH—IIIA发出指令，通过电液伺服阀和AST电磁阀迅速关闭全部进汽阀门，保护汽轮机。

2.2.8.3负荷降预测

在汽轮发电机组带负荷30%以上时，由于功率较大，一旦此时发生甩负荷现象，这些巨大的能量必然使机组转速飞升，为了有效防止这一现象，在发生甩负荷的瞬间，机组转速还没有上升到保护动作的转速之前，DEH—IIIA提前关闭高中压调门，起到超速保护的作用。

2.2.8.4功率负荷不平衡控制

在汽轮发电机组带负荷正常运行时，汽轮机的机械功率与发电机的电功率相等。

如果电网瞬时发生故障，发电机电功率聚减，而汽机没及