哈汽ets系统培训资料-20140916

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1、ETS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,ETS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，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。,1.2 ETS 功能,。,1.3 ETS 原理,现场来的跳机信号及试验信号经输入端子分别送

2、入ETS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，控制跳闸电磁阀及试验电磁阀，同时在ETS操作的人机界面上设有跳闸“首出”信号记忆功能画面，且每一跳闸信号都可以给出“首出”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两路输出，来作为事故追忆及联锁保护使用。,。,1.3 ETS 原理,跳闸块工作原理： 跳闸块安装在前箱的右侧，块上共有6个电磁阀，2个OPC电磁阀，常闭电磁阀（由DEH控制）；4个AST电磁阀，常开阀。正常情况下，AST电磁阀是常带电结构，失电跳机。 跳闸块电磁阀连接如下图：,1.3 ETS

3、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,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,1.3 ETS 原理,试验块工作

4、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）,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

5、压力开关只要各有一个开关动作，将引起跳机。,1.3 ETS 原理,手动跳机原理图,2.1 输入信号 根据汽轮机类型的不同有一定差异，具体ETS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。以下列举了典型机组ETS测点信号。 1）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,2 ETS 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,2 ETS 系统配置

6、,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,2 ETS 系统配置,2.1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/AST、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。,2 ETS 系统配置,2.1输入信号,2.2输出信号,（1）四路跳闸信号接至

7、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。,2 ETS 系统配置,（3）每个跳闸信号都能输出两对干接点,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,2 ETS 系统配置,2.2输出信号,（图3）,2.3 电源配置：,冗余电源装置（背面）,（图4）,冗余电源装置（内部接线）,（图5）,2.4 控制器

8、配置,（图6-1）,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PLC控制器配置,（图6-1）,PLC 双卡件配置拓扑图,润滑油压低1/4,润滑油压低3/4,

9、润滑油压低2/4,润滑油压低4/4,EH油压低1/4,EH油压低3/4,EH油压低2/4,EH油压低4/4,真空低1/4,真空低3/4,真空低2/4,真空低4/4,转速110%,轴位移大,振动大,相对膨胀大,MFT,PLC 西门子300系列 A/B机,（图7）,图（7）AB机控制柜实物：,2.4.2 PLC双机热备,（图8） 冗余热备结构图,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,（图9）,（图8）,图（9） 一体化ETS系统拓扑图,DI,DI,DI,CPU_B,CPU_A,D

10、O,DO,S1/S3,OUT= (S1+S3) (S2+S4),S2/S4,2.5 输入端子模块,（图10）输入模块示意图,2.6 输出端子模块,（图11）输出模块示意图,2.7 人机界面,人机界面是人与计算机之间传递、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：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。

11、,硬手操盘,（图12）手操盘,软手操盘人机界面,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输入和输出的信号的状态。,（图14）,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300系列操作 双击上面的图标，进入西门子软件界面，

12、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 1,点击 +SIMATIC300，根据ETS的要求选择处理器，见下图：,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 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 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，

13、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 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“OB1”.,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,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 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,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

14、（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 ETS跳机逻辑,（图15）,。,（图15）,ETS 三取二逻辑,（图16）,三低信号逻辑,ETS 单点跳机逻辑,（图17）,单点跳闸逻辑,ETS试验逻辑,（图18）,2.3 在线试验逻辑,ETS 一体化逻辑 1,（图19-1）,与DCS一体化的逻辑示例,ETS 一体化逻辑 2,（图19-2）,与DCS一体化的逻辑示例,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

15、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,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，压力开关状态变化显示在人机界面上上，表示EH试验块在做试验，同理点击EH#2试验按钮，对应电磁阀

16、带电，则压力开关63-2/LP、63-4/LP动作。以此来检验压力开关是否正常。每个试验是相互闭锁。 每路试验完毕后，要注意现场试验块表压是否恢复到正常值，人机界面压力指示灯是否恢复，否则不准试验另一路，以免引起误跳机。LBO、LV试验原理同LP试验相同。,4.3 超速抑制,将开关置于“超速抑制”位置，表示TSI的电超速保护功能切除，此功能仅用于配合DEH系统做机械超速试验时使用。,5 使用及维护,ETS系统对保证汽轮机安全运行至关重要，其使用与维护必须严格按照有关规程和规定进行。所有操作必须由具备资格并经授权的专门人员进行。 使用维护工作应遵循下列原则： 机组运行时，不允许下载程序。 控制柜上的所有开关及按钮一经调整好，不能随意变动。 定时检查CPU电池电压,使用及维护,D. 运行中，如单点