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1、300MW国产型汽轮机数字电液控制系统DEHA系统及操作说明书新华控制工程有限公司中国上海一九九八年二月目录第一章概述 1第二章DEH-IIIA硬件介绍 4第三章DEH-IIIA软件介绍 9第四章DEH-IIIA操作说明12第一节操作盘介绍12第二节数据显示13第三节操作员站简介16第四节运行方式选择24第五节控制方式选择28第六节试验33第七节DEH提供的几种汽机启动方法简介38第八节在DEH-IIIA的CRT上操作MEH-IIIA41附图:1. DEH系统结构图2. DEH-IIIA硬件配置图3. DEH-IIIA硬件配置图（486型）4. DEH-IIIA软操盘5. 阀门试验操作盘6.
2、超速试验、喷油试验7. AST、EH油压低试验等8. 触摸式薄膜键盘9. 硬手操盘第一章概 述DEH 汽轮机数字电液控制系统，由计算机控制部分和EH液压执行机构部分组成。是汽轮发电机的专用控制系统，是控制汽轮机启动、停机及转速控制、功率控制的唯一手段，是电厂实现机组协调控制、远方自动调度等功能必不可少的控制设备。DEH在电厂的热工自动化系统中有着十分重要的地位。DEH的安全可靠直接影响到整个电厂的可靠运行。随着计算机技术的发展，我公司在96年推出了DEH-III的升级产品DEH-IIIA。DEH-IIIA保持了原先DEH-III的可靠性及控制原理不变。将原先的控制计算机和操作员图象站分别升级到
3、486和Pentium计算机。操作员与DEH-IIIA的人机界面采用Windows技术，使画面和色彩更丰富。用户可通过增配的工程师站（原DEH-III为两台调试终端），对DEH-IIIA进行组态和维护。操作员站与工程师站配置完全相同，通过冗余数据高速公路相连，可完全互为备用。DEH-IIIA与DEH-III的I/O卡件完全相同，其布置和连接方式也不变，仅仅是主机及操作员站计算机的升级，因而保证了升级产品的继承性，也为实现已投运机组的升级提供了十分便利的手段。汽轮机控制系统有其特殊性快速、安全及系统相对固定。对DEH系统来说，首先应该适应快速响应和安全可靠，这是第一位的。DEH-III中，已充分
4、考虑了这些问题。DEH-III中，所有程序，包括ATC、图象站均固化在EPROM中，保证了控制程序的可靠性。但用户在现场要进行更改，如增加测点、修改画面等就很困难。DEH-III仅提供了一些参数地址，可进行简单的修改，如参数修改等。根据多年的运行实践，我们认为，DEH的基本控制部分，即转速控制、负荷控制、阀门管理、超速保护等，当汽轮机对象固定后，其控制回路、控制逻辑、保护逻辑，是基本固定的。每个工程项目在设计中均能周全地考虑，现场投运过程中和移交用户后，极少进行修改。这部分控制策略，专业厂家与主机厂配合，所设计的方案几乎可以说是最佳方案，因而，也不希望用户随便修改，以保证控制系统的可靠性。这就
5、是汽机控制系统与其它控制系统，如锅炉控制系统的差别 系统相对固定。所以，在DEH-IIIA中，这部分软件仍是固化的或设有口令，不希望用户修改。但我们提供了对基本控制部分I/O通道进行组态的手段，当现场传感器与设计不同时，可修改组态。同时，对逻辑控制回路等不能更改的部分，将其控制方式、控制策略动态地显示在操作员站CRT上。这就解决了用户以前提出的软件透明度问题，也为热工人员寻找故障提供了方便。ATC控制是DEH的一项重要功能。ATC程序所涉及到的外部测点数量较多，相关系统由于辅机配置不同也会相应变化。ATC担负着汽机及相关系统的数据采集、监视任务，并进行汽机高压、中压转子的应力计算。ATC启动时
6、要进行应力控制，相关系统检测与逻辑判别。因而，ATC部分程序是相当复杂的，并且每个工程项目由于辅机情况、测点安装等不同均有其特殊性。要使ATC投运好，就必须根据项目实际，对软件做出相应修改。例如对某些限制、逻辑条件做一些修改。ATC的核心是应力计算，这部分对每台汽轮机是固定不变的。我们将此做成一个专用模块，供用户组态用。而对ATC的其它部分，我们均可对其进行修改。由有资格的专业人员，通过DEH-IIIA工程师站，对系统进行上装、下装、维护等工作。这部分组态是对用户完全开放的。DEH-IIIA操作员站和工程师站提供了比DEH-III图象站丰富的功能。DEH-IIIA图象分辨率为12801024，
7、256色。显示图象的数量可以不受限制（不少于20幅）。图象和显示数据的组态完全向用户开放，可根据用户需要随意设计或由用户用类似CAD的绘图工具自行组织。DEH-IIIA图象数据，正常为绿色，超限时为红色，不采样为白色，数据状态一目了然（也可配置为其它颜色）。数据的详细状态，只要用鼠标右键在数值上单触一下，即可弹出单点框。DEH出厂时提供的典型图象为30幅左右。DEH-IIIA的追忆打印、历史趋势、历史数据等均可由用户修改和组织。DEH-IIIA操作员站，可对操作员所进行的每一次控制操作，进行记录，便于寻找问题。DEH系统结构如附图1。DEH控制系统由两大部分组成，即EH系统（液压执行机构）和D
8、EH控制装置（计算机控制部分）组成。EH系统是DEH系统的执行机构，DEH控制装置是DEH系统的指挥中心。EH系统主要由供油装置（油箱、油泵、油管路）、安全系统（AST、OPC系统、隔膜阀）、油动机（主汽门、高压调节门、中压主汽门、中压调节门油动机）等组成。供油装置为系统提供油动机动作所需的稳定的高压动力油，安全系统提供使油动机迅速关闭的回路，油动机行程由伺服阀控制。伺服阀接受DEH开度指令，使油动机产生位移，带动连接到油动机上的阀门移动，从而控制汽轮机的进汽。DEH控制装置包括五个控制柜（386型DEH-IIIA）或4个控制柜（486型DEH-IIIA）,一个电源柜,一个操作员站,一个工程师
9、站。操作员站是运行人员操作DEH、监视系统运行的人机接口。DEH采集汽轮机状态数据，如挂闸、并网、盘车、旁路、主汽压、调节级压力、功率、转速、真空等等，根据操作员的操作指令，进行逻辑判断与PID运算，最终得出每个阀门的位置指令，并输出指令到油动机上的伺服阀，控制阀门开度。这就是DEH简单的控制原理。事实上，DEH正是在此原理的基础上，完成了许多复杂的功能。DEH-IIIA运行方式主要有操作员自动、ATC控制、手动三种。这三种方式之间的切换是无扰的。DEH应该主要处于操作员自动和ATC自动方式，手动控制只是一种故障情况下的应急操作，不应长时间使用。本手册主要介绍DEH-IIIA的操作方法、基本的
10、使用方法，并介绍典型的启动方式。具体的细节可能根据不同电厂不同机组的情况有所变化。如增减某些功能。但基本的操作原理和技能是不变的。汽机的具体启动及运行方式，应以汽轮机厂提供的汽机运行说明为准。书中给出的画面均作为参考。因为这些内容可能在装置出厂后，用户进行了修改，或根据不同用户的喜好，我们作了适当的修改，应以实际设备投运时为准。第二章DEH-IIIA硬件介绍DEH-IIIA控制装置硬件主要包括：一对冗余的基本控制DPU（计算机），基本控制和超速保护I/O卡，阀门控制卡（VCC）；一对冗余的ATC控制DPU；ATC数据采集I/O卡；与基本控制及ATC I/O卡相对应的I/O端子板；操作员站，工程
11、师站，手操盘等。DEH-IIIA硬件配置如附图2。一、基本控制部分如图所示，基本控制的一对冗余DPU分别通过串行口或网络高速公路与操作员站和工程师站相连，完成操作指令、基本控制数据、组态信息的通讯。386型DEH-IIIA的基本控制DPU采用进口Intel公司MultiBus系列的OEM计算机产品，根据DEH需要，由iSBC 386/12计算机板、iSBC 548智能通讯板、iSBC 556光隔离开关量输入板、iSBX 328多路模拟量输出板，组成基本控制的DPU。这对冗余的DPU各自均有完全相同的独立的数据传输通道和I/O通道。控制指令同时送到VCC站控制板，做到双机完全冗余。两个DPU之间
12、，通过通讯口传送数据和状态，由双机容错软件来决定哪个DPU的输出作为控制输出。当主控DPU发生故障时，自动无扰地切换到另一个DPU。当DPU均正常时，可由操作员选定哪个DPU为主控。486型的基本控制DPU也为一对冗余的DPU，所不同的是：主机卡件改为ISA总线结构，主机板由386升级为486，通讯采用网络通讯，原先的开关量及模拟量输出部分移到I/O通道中实现。基本控制的I/O卡件主要有：1. 模拟量输入隔离板（ISO板）。对基本控制的模拟量进行隔离，如功率、主汽压、调节级压力、转速等。2.三块MCP卡。对转速、基本控制的模拟量进行测量。三块MCP板分别通过独立通道与基本控制主机DPU01、D
13、PU21进行通讯，在DPU内对接收到的数据进行三选二处理。3.超速保护板（OPC板）。三块MCP测速板分别对三路转速进行测量。转速经处理后，由MCP板向OPC板发信号。OPC板进行三选二处理及相关的OPC逻辑后，送出OPC超速保护信号到电磁阀，实现超速保护功能。4.MCP比较板。对一些模拟量进行处理后，将逻辑信号送到OPC板，供OPC逻辑使用。5.阀门控制板（VCC板）。VCC板是DEH最重要的卡件之一。由10块VCC板组成DEH的阀门伺服控制系统部分。每一块VCC板控制一个阀门，即控制一个伺服阀油动机。每一块VCC板的控制由板上CPU完成，相互独立，一块VCC板故障只影响一个阀门，且可以立即
14、在线更换。自动时，VCC板的指令来自主机DPU。手动时，通过手动操作盘直接控制VCC板的输出，与主机DPU无关。6.VCC站控制板（VCCSC板）。VCC站控板是VCC板与主机DPU之间联系的桥梁，负责传送主机数据及指令到VCC板，并将VCC板的数据和状态返回主机。7.维修盘、万用表。通过波段开关，可方便地察看每块VCC板的重要数据，有指令（A）、反馈（P）、手动指令（M）、综合放大（V）、伺服信号（S）。486型DEH-IIIA直接在操作员站上相应画面观察上述数据，因而未设维修盘等。8.手操盘。通过硬件按钮直接操作每种VCC板（阀位操作），同时，各种阀门开度由VCC板送出，通过VCC比较板送
15、到手操盘指示。9.VCC比较板。将每块VCC板上的阀门开度信号取出，进行运算，得到手动时的一些逻辑限制。并将阀门开度进行综合，得出各种阀门的总的开度信号送手操盘指示。同时，检测每块VCC板上的伺服输出信号，当有故障时（信号过大），发出报警。10.开关量输入/输出端子板。对基本控制的开关量输入/输出进行隔离，再连接到主机iSBC 556板的光隔离输入。11.模拟量输出切换板。将主机328板输出的模拟量进行放大，420mA转换，根据双机切换信号，对冗余DPU的输出进行切换。12.其它端子板：VCC端子板、OPC端子板、MCP端子板。主要是提供开关量的继电器隔离及转换；模拟量的电流/电压转换，并连到接线端子，供现场接线。前后端子板分开，方便带仿真器做仿真试验。13.LVDT变送器。现场LVDT传感器，连线到这些变送器后，将位移信号转换成420mA信号，送到VCC板。二、ATC采集及运算部分ATC由一对冗余的DPU主机及一个采集站组成。冗余DPU配置完全相同，由486 CPU主机卡、电子盘、网卡、双机通讯卡组成。双机通讯卡负责与ATC采集站通讯，并检测双机运行状态，完成双机切换。ATC采集站主要有AI板、DI板
