汽轮机DCS系统设计

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国产化DCS在燃机—蒸汽联合循环机组的应用

国产化DCS在燃机—蒸汽联合循环机组的应用

国产化DCS在燃机—蒸汽联合循环机组的应用摘要:对国内外三家电厂公司制造的F型燃油-蒸汽联合循环发电机组展开了详细的探讨,研究和比较了不同类型联合循环发电机组的技术优势。

同时,对已投产的典型联合循环机组的经济效益进行了综合对比。

比较结果显示,在国内投产的联合循环发电机组,对减少煤耗、提升资源效率、降低二氧化碳、硫化物的排放量,具有较明显效果。

关键词:DCS;一体化;公用网;辅控网前言:清洁能源、高效环保,已经成为目前电力行业的首要宗旨。

作为衡量一个国家电力制造业发展水平的燃气轮机,正在受到国内几大发电集团的重视。

自国家发展改革委宣布启动燃气轮机电厂建设打捆招标工作开始,根据各自的开发特点,国内外三家大型电站设备公司的内燃机开发和技术引进工作已经历了八个年头。

经过了多年的开发,在热端设备之外,三大电站设备公司也初步掌握了F型燃气涡轮发电机的核心技术并完成了国产化。

一、实例介绍珠海横琴岛多联供煤气能源站工程将位于横琴岛的科技创新产业园区,首期2×(F级)煤气蒸汽联合系统设备和相应的热网设备已全部建成投产,目前各项工作参数基本完善。

(一)分散布置与集中控制集控办公室位置在集控大楼的10米处,而工程人员办公室、电子实验室则布局在主厂房内。

集控系统房间除设置了本期二台机组的所需监控装置外,还设置了3、4台机组操作员站位和操作盘位,由于220kV网络控制系统全部位于机组的集控系统房间,因此不再设有专用网络控制室。

由于电子设备间接分散的考虑,每台机组还设有一个机岛电子车间、以及一个余电锅炉就的电子设备车间。

机岛电子设备间在主厂区A排外性七点零五米。

余热高温锅炉的电子设备间在主厂区E排外性零点零米,每台飞机主厂区和高压锅炉的辅助房之间[1]。

每套机组设备都配备了一组DCS,经过随机由岛主装置配供的发电机组TCS系统(Turbine Control System,燃机控制或透平系统,简写TCS)经过通信连接和局部硬连接与相应的DCS连接,从而形成了一种对联合系统设备实施集成控制的整体系统,其中,汽水系统、气泵旁路、余热燃煤锅炉、凝结水装置等的管理也都经过发电机组DCS系统完成。

汽轮机控制系统

汽轮机控制系统

汽轮机控制系统汽轮机控制系统组成一般来讲,汽轮机控制系统由人机界面、测量元件、控制装置、执行机构等部分组成。

人机界面为各种操作显示设备,如CRT,各种指示灯/表,鼠标,操作按钮/开关等。

测量元件为各种传感器,如测速头,热电偶,变送器,行程开关等。

它们将各种工艺过程变量转换成不同形式的电子信号,送往控制装置。

控制装置是整个控制系统的核心,实现系统的各种控制功能。

目前常用的控制装置都是以微处理器和网络技术为基础的数字式控制系统。

通常由通过网络连接的控制站、操作员站、工程师站以及电源装置和必要的机柜等辅助设备构成。

其中,控制站包括运算处理部件和I/O转换部件。

由于汽轮机是一种大型高速旋转设备。

其执行机构必须具有较大出力和快速响应,所以普遍采用液压型执行机构,也称作油动机。

因此,还必须配备液压动力源向执行机构提供液压工作介质。

根据设计的不同,可以采用汽轮机润滑油作为工作介质,也可以配置独立油源。

另外,在数字式控制系统中还有大量的不同功能的软件程序分布在系统各部件中,与硬件设备协同工作,共同完成控制任务。

汽轮机作为一种在高温、高压、高速条件下连续运行的大型机械设备,其高可靠性既是工艺过程的要求,也是自身安全的需要。

所以在配置汽轮机控制系统时必须给予高度重视。

冗余技术、自诊断技术和分散结构被广泛采用。

在控制装置内部,均采用双网结构,防止信息传送故障。

CPU处理器采用三冗余配置,3取2表决机制或双机热备配置,裁决机制,一用一备。

对重要信号,从一次元件到I/O通道都采用3冗余或双冗余配置。

执行器一般采用双线圈伺服阀;双泵供油,一用一备,自动连锁。

另外,分散结构使系统各功能科学合理地分配在不同的部件中,任何部件损坏只会引起系统部分功能丧失,不会导致整个系统故障,更不会危及机组运行安全;同时系统中非常完善的自诊断功能可以对系统中绝大多数异常进行有效的鉴别、报警,必要时自动将故障部件从系统中隔离。

目前,自诊断都可以达到具体I/O通道。

(2024年)DCS系统PPT课件

(2024年)DCS系统PPT课件

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结构与工作原理
2024/3/26
结构
DCS系统通常由过程控制级、控制管理级和生产管理级三级结 构组成。其中,过程控制级负责直接控制生产过程,控制管理 级负责监控和优化控制策略,生产管理级负责整个生产过程的 调度和管理。
工作原理
DCS系统通过分散在各个控制站上的控制器对生产过程进行实 时控制,同时通过通信网络将各个控制站连接起来,实现数据 的共享和交换。控制站之间可以相互独立工作,也可以协同完 成复杂的控制任务。
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定义与发展历程
定义
DCS系统,全称为分布式控制系统,是一种基于微处理器技术的控制系统,具 有分散控制、集中管理、配置灵活等特点。
发展历程
DCS系统起源于20世纪70年代,随着计算机技术、通信技术和控制技术的不断 发展,DCS系统逐渐从集中式控制系统发展而来,成为工业自动化领域的重要 组成部分。
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加强系统集成
将DCS系统与上位机管理系统、先进过程控制软件等紧密集成, 实现全流程的自动化和智能化管理。
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面临挑战和未来发展机遇
网络安全挑战 随着DCS系统网络化程度的提高, 网络安全问题日益突出,需要加 强网络安全防护和应急响应机制。
与新兴技术的融合创新 随着5G、物联网、边缘计算等新 兴技术的发展,DCS系统将与之 融合创新,开拓新的应用场景和 市场机遇。
DCS系统PPT课 件
2024/3/26
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2024/3/26
• DCS系统概述 • DCS系统硬件组成 • DCS系统软件设计 • DCS系统安装调试与运行维护 • DCS系统在工业领域应用案例分析 • DCS系统发展趋势及挑战

马钢热电总厂1#汽轮机组DCS控制系统的应用

马钢热电总厂1#汽轮机组DCS控制系统的应用
Yu Zh ng o wu
( a s a ot e Co t )
A src Wi e c mp t no mo ei rjc f h C o t l y tm i t o 1s a n , e - bt t a t t o l i f h r d l g poe t e D S c nr se N . t m u i c n hh eo t e e n ot os nh e e t
tal ed c tol It ie oi san o rsea unt n er l d a sh ig i h a th e be eal e r i onr al h fv b l df u t m i a d ov a I at- arn nt e pln av en r i d. Th z of e er s z e
主 机 电源
20 0 6年第 2期
操 作 台 , 其重 新 布 置 规划 成 为 电 子设 备 问 , l 将 将 机 D S机柜 和 MC C C操 作 柜布 置在该 电子 问 。抽掉 老 的 电缆 , 拆除 老 的桥 架 , 新 敷设 新桥 架 , 新放 重 重
1 3 D S控 制 系统的确定 . C 结合本 厂实 际 , 进 行 广泛 调 研 的基 础 上选 择 在 合适 的 D S控 制 系 统 。我 厂 选 择 的 是 南 京 科 远 C D S控 制系统 , C 该控制 系统尤 其对 小机组 DC S控制 十分 成熟 稳定 , 择科 远则具有 较好 的性能价 格 比 。 选
维普资讯
20 0 6年第 2 期


冶 金
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马钢热 电总厂 1 汽轮机组 D S控制 系统的应用 # C

喻 中武

汽轮机第八部分DCS系统

汽轮机第八部分DCS系统

第八部分 DCS系统395.何谓DCS系统?何谓DAS系统?答:所谓DCS系统是指数据采集、控制系统。

DAS是数据采集系统。

396.怎样实现DCS挂警告牌?答:在检修或其它情况下,对转机或电动门等有“禁止合闸”,“请勿操作”等特别要求的,可设置操作标记。

设置操作标记时,首先调出相应的操作面板,然后在工具箱中单击参数调整画面,调出相应设备的调整画面,然后单击操作标记按钮,此时会弹出一个小画面,如果设标记,则用鼠标点击setting后点击“禁止合闸”或“请勿操作,后按OK键即可。

397.DCS中下列符号各代表什么意义?答:PV表示测量值;PH表示测量值上限报警值;PL表示测量值下限报警值;SV表示设定值;SH表示给定值上限;SL表示给定值下限;MV表示输出值; AUT表示自动方式;MAN 表示手动方式;CAS 表示串级方式;IOP表示输入开路;OOP表示输出开路;HH表示高高限报警;HI表示高限报警;LL表示低低限报警值;LO表示低限报警;DV+表示偏差高报警;DV表示偏差低报警;ANS+表示开反馈信号没有回来;ANS表示关反馈信号没有回来。

398.电动门的色变表示什么意思?答:监视画面中的电动门,处于完全开启时,显示为红色,处于完全关闭时显示为绿色,处于开启到完全开启或关闭到完全关闭的过度过程时,显示为黄色闪烁;如在开启或关闭过程中出现事故,显示为黄色不闪烁;处于断电状态时,显示为白色。

399.点动门的色变表示什么意思?答:处于完全开启状态,输出为100%时,显示为红色;处于完全关闭状态,输出为0时,显示为绿色;处于完全开启或完全关闭之间,即输出介于0~100%时,显示为黄色。

400.文字的变色表示什么意思?答:在主要监视画面的抬头处均设有机组主要参数栏,其中的数值正常输出时显示为黄绿色,输出显示红色或红色闪烁时,则处于报警状态。

401.报警总貌画面对报警状态是如何表示的?答:总貌画面定义在功能键上,一旦发生报警,功能键上的LED灯闪烁。

汽轮机系统中DCS控制技术应用论文

汽轮机系统中DCS控制技术应用论文

试析汽轮机系统中DCS控制技术的应用【摘要】随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的机械制造业取得了较大程度上的进步,为我国工业水平以及人民生活水平的提高做出重要贡献。

本文主要针对发电机组锅炉和汽轮机的集散型控制系统(dcs) 设计进行一定程度的介绍。

目前状况下,我国的汽轮系统应经取得了一定的进步,但仍然存在着一系列的问题,需要将系统进行进一步完善。

问题存在于多个方面,主要有对煤气燃料控制、送风量控制、引风控制、给水控制、除氧器控制、过热蒸汽温度控制、高压加热器出水温度调节、凝汽器热井水位调节等。

而dsc控制技术蛀牙为存在于这些方面的问题提出相应的解决方法。

并在此基础之上,对系统进行了一定程度上的安全设置,对其进行了连锁保护。

这样一来,就可以对相应的系统进行有效的保障,使其能够正常、安全的运行。

【关键词】汽轮机系统;dcs;集散型控制系统1.设计思路在汽轮机系统之中,汽轮发电机作为负载,对蒸汽的温度以及压力提出了较高的要求。

如果无法对其进行有效的控制,则很有可能会造成汽轮发电机出现损坏现象或者促使其工作效率出现一定程度上的降低。

为了对这一问题进行合理有效的解决,通常在设计之中进行对于燃烧自动调节系统的设置,主要情况如下:①对进炉煤气量进行自动调节控制,维持蒸汽压力在额定要求的90%~104% 范围之内。

②系统根据炉内含氧量测量仪表测量到的烟气含氧量对送风机、引风机(变频调速)进行自动调节,确保在负荷变化时,烟气含氧量在2%~4%、炉膛负压在10~20pa(煤气压力低于3000pa时,炉膛负压控制值为20~30pa)。

1.1汽轮机发电系统高压加热器出水温度调节系统:根据高压加热器出口水的温度,调节加热蒸汽量的大小,使进锅炉汽包的水温恒为160℃。

凝汽器热井水水位调节系统:根据凝汽器上的水位,调节排水量的大小,使凝汽器上的水位保持稳定。

如果工艺设备(需相关的控制阀门)能满足相应要求,则能完成轴封压力、高加和低加水位、减温减压装置出口压力和出口温度的控制要求。

6 MW抽凝汽轮机组DCS+DEH改造及其效果

6 MW抽凝汽轮机组DCS+DEH改造及其效果
济 效 益 和社 会 效 益 非 常 显 著 .
关键词 : 抽凝式 汽轮机 ; 常规仪表控制 ; DC S ; 液压式调节 系统 ; D E H 系统 ; 节能 改造
中 图分 类 号 : T P 2 7 3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 6 7 3—1 6 0 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 3 0 5— 0 6
第 9卷第 4期
2 01 3年 1 0月
沈 阳工程 学 院学报 (自然科 学版 ) J o u r n a l o f S h e n y a n g I n s i t t u t e o f E n g i n e e r i n g ( Na t u r a l S c i e n c e )
大, 耗 用备 品备 件较 多 . 2 ) 热 控 仪 表 多 为 老 Ⅱ型 , 自动 化 程 度 低 , 只有 汽 包水 位 和主蒸 汽温 度 调节 回路 等 可 以投 人 自动 运 行 , 其他 自动 回路 由于设 备原 因或 控 制原 因无 法投 入 . 3 )
液压 式调 节 保 安 系 统 灵 敏 度 低 、 迟缓率 大、 负 荷 响 应
4 ) 由于公 司 地 处 沿 海 , 一 些 保 护 的投 切 开 关 ( 钮
1 改 造 前 设 备 情 况 及 存 在 问题
某公 司 1 机组 ( 1× 6 MW 抽凝 汽 轮发 电机 组 +2 × 3 5 t / h循 环 流 化 床 锅 炉 )于 1 9 9 8年 1 2月 投 入 运
及 时调 节机 组 负荷 和优 化 运 行 工况 , 也无 法 追 溯 事 故 和故 障 的历 史数 据进 行原 因分 析 和责任追 究 . 6 ) 不具 备与 其他 系 统 的通 信 能力 , 无 法 实 现 机 组 协 调控 制 、 自动 优化控 制 等 , 不 能满 足机组 安 全可靠 经

4样汽轮机CC25MW电液调节DCS系统研究

4样汽轮机CC25MW电液调节DCS系统研究
N : T 40系统 完 成 。
其一 ,远方挂 闸。机组在跳 闸的情况下允许远方挂 D H控制功 能由两对互为冗余 的控制器 ( R 30 闸 , E B C0 ) 信号发出后汽机 挂闸 自动复位 , 汽机 没有复位 , 若 延 和相应 的功能子模件完成 。其 中转速测量及保护部分在 时 6 S自动复位 , 以防止 电磁阀长期带 电, 同时关主汽 门 3 号控制器 中, 基本控制部分在 5 号控制器 中。 操作员站 电磁 阀带电。 点开主汽门按 钮后 , 主汽 门电磁阀失 电, 关 与改造前 的操作员站和为一体 , 工程师站用原 D S的工 主汽门开启 。 C 其二 , 系统转速 。 转速三选 二实际上是三取 程师站 , 以组态及参数 的修改统一在原 D S 所 C 工程师站 中逻辑 , 通常系统转 速信 号故障为 : 意两路 转速故障 ; 任 和操 作 员 站 完 成 。 路转速故障 ,另外两路转速偏差大 ;三路转速互不相 ①B C 0 。 R 一 0 R 30 B C 30桥 控制器是 一个具有 高性 能 , 同 ; 速给定大于 50R M时 , 转 0 P 系统转速与给定相差 5 0 0 大容量 , 高速度 的 3 2位微处理器 的模件 。 它可 以解决特 R M,发生系统转 速故 障后 , E 自动将 系统转速设定 P D H 定控制和信息处理等要求 , 且具有多环路模拟 、 序 、 顺 和 为一个 最大值 , 这样 将产生超速跳 闸命令 。 其三 , 保护部
锦西石 化热 电公 司 4号汽 轮机机 组 系高压 2 W 程及系统报警 等管理数据交换 ( ntotl e o ) 主 5M Ce no t r 。 C rN w k 双抽冷凝式 汽轮机 , 采用液压 调速 器 、 全液压调节 系统 , 要用来 连接现场控制站 、 人系统接 口、 系统工程设计l具 丁 在系统运行方 式上采用 # 机 、4机抽汽 带 中、低压蒸 C m oe 以及 C nt 3 # o ps r — e 间等类型的节点 。在 C e 中的另一 nt 汽。 在供电方 面 , 要求 机组频 繁准确调节 , 既保证不 向网 网络 结 构 为 H U系 列 结 构 内 的 ( 余 )总 线 网 络 C 冗 上送 电, 也不从 网上受电, 此外还以机组抽汽 的形式 向石 C n o a。 ot l y 它主要用来 承担本节点 内控制器 间的通信 的 rw 化分公司供应 中低压蒸汽 , 并保 持一定 的蒸汽压力 , 目前 功能。 H U结构 内另一网络为子总线 ( 0扩展总线 ) 在 C I / , 汽轮机在带抽汽 时 , 无论增减 电负荷 、 还是调整热负荷 , 它主要承担控制器与它所配置的子模件通信 ,完成相应 都存在互相扰动 , 热负荷无法正 常调整 。 电、 因此需要对 的数据 采 集 和执 行 相 应 的控 制 动作 。过 程 处 理单 元 调速系统进行改造 , D H系统( 而 E 数字 电液调节系统 ) 无 ( C 与控制环路 的接 口模块 I N M1/ NS 1是一组 P U) N P 2 N I2 , I 疑 是 最 佳选 择 。 通信模件 ,通 过该接 口实 现 P U与控制环路 的数据交 C 换。 也采用冗余结构 , 增强可靠性 。

汽轮机控制系统

汽轮机控制系统

图3-7中的高压调节阀的顺序阀开启顺序
可设计为GV1/GV2,GV3 GV4,即GV1和
GV2同时开启,然后是GV3,GV4最后开
启。关闭顺序与此相反。 高压缸配汽
高压调节阀GV2
高压调节阀GV4


高压调节阀GV3


高压调节阀GV1
高压主汽阀TV1
高压主汽阀TV2
过热器蒸汽 图3—7汽轮机阀门布置图
4
4
4
LiSIN LiSEQ Li
i 1
i 1
i 1
显然,这个问题有很多解。为简化问题, 可以设定边界条件:
Li Fi (LiSIN , LiSEQ )
满足该边界条件的最简单解是
Li kSIN LiSIN kSEQ LiSEQ
式中:kSIN为单阀系数;kSEQ为顺序阀系数。 当阀门处于单阀方式时:kSIN =1, kSEQ=0 当阀门处于顺序阀方式时: kSIN =0, kSEQ=1
图3-9 顺序阀控制各阀位计算
高压调节阀阀位指令及阀切换
在单阀/顺序阀方式切换时,一个很重 要的问题是尽量避免阀门的抖动和负荷的 波动,做到均衡平稳地切换。为此,要求 阀门管理回路在实现方式切换期间,保持 通过阀门的总流量不变。为此,把整个切 换分成若干步进行,经过若干个有限的控 制周期完成切换。


调 节 投 入级 压 力
并 网
机 及 阀 门
液 转 换 、 油

蒸 汽 容 积







K1

频率 校正
调节级压 力测量
功率 测量


中 间 再 热 器

汽轮机数字电液控制系统

汽轮机数字电液控制系统

二.引起反调现象的原因
用发电机功率反馈代替汽轮机内功率,这两者在动态情况下并不 一样。(图2-3)
三.克服反调现象的方法
1. 2. 3. 4. 用转速微分信号将发电机功率信号修正为汽轮机内功率信号 使发电机功率信号延滞后送入控制系统 在系统中引入负的功率微分信号 甩电负荷时,切除功率给定
第三章 数字电液调节系统
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic Control System for Steam Turbines
教材:数字式电液调节系统-肖增弘
第一章 汽轮机调节系统的基本概念
第一节 汽轮机调节保护的基本内容
一个完善的汽轮机控制系统应包括的功能
一.自动监视系统
连续监测汽轮机运行中各主要参数的变化、越限报警、
三.自动调节系统
汽轮机的闭环自动调节系统包括转速调节系统、功率 调节系统、压力调节系统。 满足启动、停机和变负荷要求
四.汽轮机自启停控制系统(ATC)

汽轮机自启停控制(Automatic Turbine Control, ATC)
能够完成从盘车、升速并网、带负荷、甩负荷、停机 的全部过程自动控制。 其中一种是模仿人的操作过程,按事先规定的步骤和 时间完成;另一种是考虑热应力控制的自动启停过程
一次调频与二次调频概念区别 • 一次调频是按并列运行机组的静态特性自动分配负荷,而二次 调频要靠同步器人为地进行; • 并列运行的机组通常都参与一次调频,但一次调频通常不可能 保持电网周波不变而只能减小周波变化的程度; • 一次调频可以认为是暂态的。 即当电网负荷变化后,二次 调频来不及立即保证电网有 功功率的供求平衡,暂时由 一次调频来维持电网周波不 致有过大变化而造成严重后 果,当二次调频使周波恢复 Δp 正常后,一次调频作用便消 失。

DCS系统组态流程与方法

DCS系统组态流程与方法

米工土木大篷车DCS系统组态流程和方法--工业自动化控制DCS系统(4)土木米工编制2021年2月19日DCS系统组态流程和方法在本文结合实例把DCS系统组态的步骤、方法和基本思路做科普介绍,希望广大工控从业人员能达到融会贯通的目的,轻松搞定DCS系统组态工作。

1、项目简介某小型热电厂包含三台75t循环流化床锅炉,两台12MW汽轮机组。

整个热控项目大概含有1000个I/O点。

2、DCS系统I/O点数统计拿到数据库之后,我们先进行DCS系统I/O点数统计,按AI、AO、DI、DO分成四个部分,AI分为4-20mA、RTD和热电偶三种,分别做上标记,一般这个工作都在Excel中完成,可以方便统计、查询,最好使用不同的背景颜色来区分。

模拟量部分要注意是否有相应的量程、单位等信息。

整理数据库的同时,我们应该注意浏览一下,看看都包含哪些设备,哪些采集点。

刚接触数据库的时候可能认为上千个点是很庞大的,随着我们对生产工艺的了解和熟悉,慢慢就会发现其实没那么多,因为大部分都是经常用的。

如果发现有不了解的,应该及时与设计院或者甲方沟通,弄清楚,防止以后带来问题。

还可以有一个方法帮助我们尽快熟悉系统和设备,那就是对照热控系统图纸,这个图纸按照工艺分成若干份,比如锅炉汽水系统、锅炉风烟系统、锅炉给水系统、除氧系统、锅炉连排系统等,数据库中的每个点都应该清楚地标记在图纸上,比如汽包水位一般采用三个测量点,都标记在汽水系统的图纸上,给水系统中也会标记。

先熟悉工艺流程,再熟悉设备,通过设备就能知道数据采集点了,这样是不是就没那么困难了?3、DCS系统硬件配置下面我们来把数据库的点整理到具体的DCS系统I/O通道,就是分配测点,前面章节已经说过了,计算机就是根据你分配的点的位置和类型,来采集数据,然后进行方案运算的,所有接下来的工作非常重要,不能有任何差错。

(1)分配测点先把特殊的要求或设备分检出来,处理完之后再进行一般设备的配置,这样会提高效率,也防止遗漏,因为在配置一般设备的时候,我们又做了一遍检查,如果有遗漏就可以及时增补,反过来做呢?也许更好吧,总之,找到一种最适合自己的工作方法是最终的目的。

汽轮机DEH调节系统简介DEH DCS ETS TSI OPC

汽轮机DEH调节系统简介DEH DCS ETS TSI OPC

汽轮机DEH调节系统简介四、汽轮机DEH调节系统简介' E8 Q2 J1 Z- E" \调节系统的发展大致经过了以下几个阶段:机械式调速器调节系统,液压式调速器调节系统,模拟式功频电液调节系统(AEH),数字式功频电液调节系统(DEH)。

目前大机组上广泛采用了DEH调节系统。

(一)DEH调节系统的原理( J5 _5 k9 h0 W5 o8 vDEH调节的原理方框图如图3.5.4所示,该系统与AEH系统的主要区别是用数字计算机代替原有的调节器。

c `; r; y6 l$ {/ ]; B数字计算机又称为中央处理单元,调节算法程序预先编好存于计算机中,当转速、功率和给定信号输入计算机时,计算机按程序计算结果输出信号,经过处理后控制调节汽门。

采样器是将实测的功率和转速模拟量信号输入模/数转换器(A/D)。

模/数转换器用来将模拟量转换成数字量;数/模转换器(D/A)是将数字量转换成模拟量。

电液伺服阀即电液转换器,用来将电气信号转换成油压信号,以驱动油动机。

, M' d) p5 }* L8 t 由方框图可见,转速和功率信号形成两个反馈回路,当外界负荷变化时,汽轮机转速变化,频率采样器产生的模拟电压信号通过模数转换器转换成数字量,转速变化的数字量输入计算机,计算机输出计算结果,经过数模转换器输出模拟量,此信号再输入电液伺服阀,从而控制阀门开度,使汽轮机功率相应改变。

同理,功率变化信号也经过采样器和模数转换器,其数字量输入计算机,将此信号与转速相应信号比较,当转速和功率两个信号的变化值相互抵销时,调节系统动作结束。

这就是DEH的简单调节原理。

7 l) {" D# n" }- `, f8 c) J: \. Z (二)DEH系统的组成# Y8 u* U0 X S/ N国产引进型300MW汽轮机调节系统采用的是DEHⅢ型控制系统。

如图3.5.5(请点击)为简化的DEH及其附属系统方框图。

基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化研究分析

基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化研究分析

基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化研究分析作者:刘婧艳来源:《价值工程》2012年第28期摘要:数字电液调节控制系统(DEH)是DCS控制系统应用于汽轮机控制的典型形式,而且当前的汽轮机几乎都是运用DEH控制系统来实现其有关的控制功能。

随着DCS控制系统的迅速发展及进步,对汽轮机DEH控制系统实行相关的优化措施也势在必行。

本文顺应科技发展的要求,结合基于DCS下汽轮机DEH控制系统的实际情况,对其系统的优化进行相应的分析和研究,以实现系统控制功能的全面优化。

Abstract: Digital electro—hydraulic control system(DEH) is the application of DCS control system in steam turbine control typical form, and the turbine is almost always uses the DEH control system to realize the control function. With the DCS control system and the rapid development of progress, on steam turbine DEH control system implementing the optimization measures also be imperative. The article complies with the development of science and technology requirements,based on the combination of DCS steam turbine DEH control system 's actual situation, the system optimization of relevant analysis and research, in order to realize the control function of the system of comprehensive optimization.关键词: DCS控制系统;汽轮机;DEH控制系统;优化研究Key words: DCS control system;steam turbine;DEH control system;study on optimization中图分类号:TK269 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0028—021 汽轮机DEH控制系统的工作原理及特征汽轮机DEH控制系统作为DCS控制系统的基本组成部分,同时也是汽轮机组的大脑和心脏,使用电驱动油动机来控制阀门开度,而且是专门用来调节汽轮机的转速并使之维持稳定。

DCS集散控制系统设计组态及应用

DCS集散控制系统设计组态及应用
DCS集散控制系统设计组态及 应用
基本内容
概述 DCS集散控制系统是一种广泛应用于工业生产过程的控制系统,它通过将 过程控制功能分散到多个独立的控制器节点,实现对生产过程的集中监控和分 散控制。DCS集散控制系统具有高可靠性、灵活性和扩展性,它已经成为现代 工业自动化领域的重要支柱。
设计组态 DCS集散控制系统的设计组态是整个系统的基础,它主要包括以下几 个步骤:
6、系统测试与调试:完成设计后,需要对DCS集散控制系统进行测试和调试, 确保系统功能的正确性和可靠性。
3、扩展性:DCS集散控制系统采 用模块化设计
1、石油化工行业:在石油化工行业中,DCS集散控制系统广泛应用于炼油、乙 烯、化肥等生产过程中,实现对工艺流程的精确控制和优化,提高生产效率和 产品质量。
背景分析: DCS集散型控制系统的发展历程可以追溯到20世纪70年代,当时 由于单台计算机可靠性的限制,为了提高控制系统的可靠性,人们开始采用多 台计算机共同完成控制任务的方式。随着计算机技术、通信技术和控制技术的 不断发展,DCS集散型控制系统逐渐形成了成熟的技术体系。目前,DCS集散 型控制系统已经发展成为一种高可靠性、高灵活性、高可扩展性和易维护性的 自动化控制系统,成为工业生产过程中的重要支撑技术。
参考内容二
引言
分布式控制系统(DCS)是一种广泛应用于工业生产领域的计算机控制系统。 它通过将传感器、执行器和控制单元等设备集成在一个系统中,实现对生产过 程的实时监控和优化控制。本次演示将探讨DCS系统的设计原则以及先进控制 在DCS系统中的应用。
系统设计
1、确定系统结构
DCS系统的结构包括控制器选择、网络通信和人机界面设计等。控制器是系统 的核心,负责执行控制算法和协调各个设备的工作。根据生产过程的复杂程度 和实际需求,选择合适的控制器,如PLC、DCS等。网络通信系统负责数据传 输和设备之间的信息交互,通常采用工业以太网或现场总线等技术。人机界面 设计需考虑操作人员的需求,提供友好、直观的控制界面,方便操作人员监控 和控制生产过程。

基于DCS热电厂汽轮机的运行和试验操作方法

基于DCS热电厂汽轮机的运行和试验操作方法

基于DCS热电厂汽轮机的运行和试验操作方法数字电液控制系统(DEH)是现代分散控制系统(DCS)应用在汽轮机控制的典型形式,其在热电联产电厂中的使用,使运行调控更准确、平稳,有效提高了设备的平均无故障时间,从而提高了电厂运行的可靠性与经济性。

标签:热电厂;自动调节;汽轮机试验该2×125MW“热电联产”工程DCS系统采用国电南自提供的TCS-3000系统。

本系统为两炉两机一公用系统,为单元制设计,公用系统采用母管切换制。

每台炉设两个操作员站,每台机设一个操作员站,公用系统设一个操作站,每台机组电气各设一个操作员站,两个工程师站,两台服务器、两个值长站,共15个上位站。

下位控制器共设21对,每对控制器互为冗余,包括(DPU、通讯模块、电源模块)。

通讯网络为双以太网冗余结构,每台机组有独立的交换机柜并通过级联连接成整体网络,通过服务器进行数据交换。

各控制柜之间各自独立,但其数据可以互相共享。

DCS系统对两台机组划分不同网段,对不同用户授予不同操作权限,因此操作员站能进行的操作是有所限制的,即两台机组之间不能互相操作,但都能对公用系统进行操作。

1 DCS在汽轮机自动调节中的应用热工调节对象的特性:热工调节对象是指各种具体的与被调量有关的设备,例如汽包及各种热交换器等,根据设备的具体结构及工艺要求,可分为具有一个被调量和几个被调量的对象。

(1)具有一个被调量的对象。

这类调节对象具有一个输出信号,即被调量,但具有几个输入信号。

在几个输入信号中,常选取一个可控性良好的输人信号作为调节作用,而其余的输入信号就都是扰动作用。

例如汽包水位调节中的给水流量和蒸汽流量就被当做扰动信号处理。

(2)具有几个被调量的调节对象。

调节对象被划分为若干个独立的调节区域,每一个调节机构只对一个被调量起作用。

例如汽包锅炉的调节,通常将其划分为给水、汽温、汽压等几个调节区域,每个区域可按一个被调量的调节对象来处理。

具有多个被调量的调节对象有相应个数的调节作用,这些被调量或者根据生产工艺过程的要求,互相之间必须保持一定的关系;或者通过共同的调节对象相互影响,但不能独立调节,因而要采用所谓“综合调节”。

DCS控制系统各部分介绍

DCS控制系统各部分介绍

DCS控制系统各部分介绍模拟量控制系统(MCS),是将汽轮发电机组的锅炉、汽机当作一个整体进行控制的系统,炉侧MCS指锅炉主控制系统、锅炉燃料量控制系统、送风控制系统、引风控制系统、启动分离器储水箱水位控制系统及蒸汽温度控制系统;机侧MCS指除氧器压力、水位调节系统、凝汽器水位调节系统;闭式水箱水位调节系统;高、低加水位调节系统及辅汽压力调节系统等。

MCS担负着生产过程中水、汽、煤、油、风、烟诸系统的主要过程变量的闭环自动调节及整个单元汽轮发电机组的负荷控制任务。

顺序控制系统SCS是将机组的部分操作按热力系统或辅助机械设备划分成若干个局部控制系统,按照事先规定的顺序进行操作,以达到顺序控制的目的。

炉侧顺序控制的范围包括:送风机、引风机、一次风机、空气预热器、炉膛吹灰系统等。

机侧顺序控制系统的范围包括:汽机润滑油系统、凝泵、高加、除氧器、递加、真空泵、轴封系统、循环水系统、闭式水系统、汽泵、电泵、内冷水系统、密封油系统、胶球清洗系统等。

锅炉炉膛安全监控FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下,连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态,不断地进行逻辑判断和运算,必要时发出动作指令,通过各种顺序控制和连锁装置,使燃烧系统中的有关设备(如磨煤机、给煤机、油枪、火检冷却风机等)严格按照一定的逻辑顺序进行操作或处理未遂事故,以保证锅炉的安全。

同时炉膛安全监控系统还具有燃烧管理功能,它通过对锅炉的各层燃烧器进行投切控制,满足机组启停和增减负荷的需要,对锅炉的运行参数和状态进行连续监视,并自动完成各种操作和保护动作,如紧急切断燃料供应和紧急停炉,以防事故扩大.。

汽机DEH系统,其主要作用是调节汽轮机的转速,可完成如下功能:挂闸;自动判断热状态;选择启动方式;升速;3000rpm定速;发电机假同期试验;并网带负荷;升负荷;阀切换;单阀/顺序阀切换;调节级压力反馈;负荷反馈;一次调频;CCS控制;ATR 热应力控制;高负荷限制;低负荷限制;阀位限制;主蒸汽压力限制;快卸负荷;超速限制OPC;符合不平衡;超速保护OSP;喷油试验;超速试验;阀门活动试验;阀门在线整定;电磁阀试验;控制方式切换.电气ECS系统,其主要作用是发电机的启、停控制及逻辑;厂用电系统各开关的控制及逻辑;电气系统的各参数与设备状态的监视;继电保护动作情况、故障报警及时间顺序记录.汽泵组MEH系统,其主要作用是调节汽泵组的转速,可完成如下功能:挂闸、升速、定速、CCS控制、超速保护等功能。

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汽轮机DCS系统设计
作者:马超
来源:《山东工业技术》2017年第05期
摘要:汽轮机DCS系统结合汽轮机电液调节控制系统和汽轮机紧急跳闸保护系统,在深入研究汽轮机调速原理,实现汽轮机转速,热井水位,泵类等智能远程控制,保护系统方面,在发生危险信号时,能及时停机,
关键词:汽轮机;DCS系统;设计
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.036
汽轮机主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,在用途上分成发电汽轮机和工业驱动汽轮机。

系统在运行下,参数是不同的,而且彼此之间相互作用,如果参数值超出了正常规范值就要紧急,要立即停止机器运行,才能保证汽轮机的安全。

想实现此功能,要求配备自动化装置,也就是DCS分散控制系统,分散控制,集中管理四个部分,现场控制站、工程师站、操作员站和系统网络。

1 DCS系统结构设计
汽轮机的安全保护是非常重要的,DCS系统是对汽轮机远程和集中控制的重要安保措施,通过分析汽轮机的运行数据,判断机汽轮机的生产管理。

系统的设计要求是清晰简单,易于操作,上位机用计算机,还需要设备占的设置,以及物理参数测量传感器,操作控制器,变送器等接连,采用信息诊断融合,提高传感器信号可靠性与融合技术。

编写程序控制器,采用快速傅里叶变换,针对信号的振动进行处理,采用集中远控的方式,可以直接在上位机的界面操作,控制。

(1)硬件设计。

随着技术的完善,人工智能系统对汽轮机的故障进行诊断,获得了很好的效果,系统硬件包括汽轮机控制,汽机保护、信号采集和上位机监控几部分。

诊断策略通常是模糊诊断、模式识别、人工神经网络和专家系统。

汽轮机通过调速系统和设备控制来管理,在上位机输入转速值,控制器进行比较数值,经过PID运算,再经电液转换器控制汽轮机的转速,从而对汽轮机的设备、油泵、风机等设备管理和控制。

给定变频率,频域变换法是机械设备故障诊断中使用得最为广泛的处理方法,对原信号进行相关处理,再转换成频谱的形式,由控制器通信传输,控制远程设备的运行。

汽轮机的保护措施是良好运行的保证,当人按下急停按钮或者机器故障自动停机的时候,程序的数字量输出模块,会输出信号控制电磁阀高压油关,再切断主气阀停机。

飞脱时产生的工频振动是突发性的,振幅和相位同时增长到固定值。

系统采集数据,并计算,分析,传输给上位机,实现集中监控和管理所有的分散控制系统。

(2) DCS系统通信网络。

DCS 的通信网络可以分为两方面,控制器与上位计算机的通信,控制器与I/O设备站和从站的通信。

分别采用工业以太网和ProfibusDP。

以太网的特点是传输速度快,可达100Mbit/S,采用CP443-1,和CP1613模块,两台交换机,组成上网冗余网络。

ProfibusDP主站周期读取和输出信息,采用RS485中继器,I/O设备采用IM153-2,也是可靠的双网络。

2 DCS系统控制方案设计
汽轮机正常没有故障时候,振动随机,出现故障的时候,有周期性冲击,自相关函数会出现大峰值。

蒸汽发生器的高温高压蒸汽要通过主汽阀、调节阀进入,汽轮机。

工业驱动汽轮机的控制系统核心包括调速系统,热井水位调节系统。

锅炉制造出蒸汽,转化成汽轮机所需的热能,在转子加热到一定温度时,粘附在中心孔壁上的润滑油发生热交换,汽轮机转速信号可以可控制调节阀的开度,转轴上的摩擦力与旋转方向相反。

控制信号输出控制电流,经过电液转换器控制调节阀开度。

接触材料之间存在着能量的吸收和转移。

位移传感器测定油动机的行程信号,可以在转速一定的时候保证不受干扰和负载所造成的影响。

通流部分的动静间隙是受多种因素影响的。

热井水为调节系统控制水量,调节水泵,凝结水量不变时,控制水泵转速,才能保持水位恒定。

水泵的变频率由PID计算,工业汽轮机控制系统方案设计如图1。

3 汽轮机调速方案设计
汽轮机通过PID控制算法,输出电信号,汽轮机组转速、功率的自动调节,以及在DEH 遥控下机组调节控制,经电液转换器变成油压信号达到汽轮机要求的转速.有CRT显示运行参数,PID算法采用级联控制器,节流调节双向切换,根据过程变量的错误参数影响那个控制器定点.这个过程变量PV1可以通过主控器控制和调节设定点SP1,SP2.实现汽轮机自启动、监视和自动负荷控制,采用磁阻式转速传感器,发出的脉冲信号要求。

转速测量采用几组独立的传感器信号,PLC模拟输入模块保证信号的准确,采用三取二逻辑的方法,反映机组运行状态的信号。

这种沉余配置可以避免信号故障,不会发生变跳。

接受机组的转速、调节级压力,暖机,升速,直至系统稳定。

热井水位调节系统是汽轮机凝汽设备的一个很重要的部分,凝汽设备在汽轮机排气口保持真空度,用空气泵抽出空气,凝汽内压力升高。

隔膜阀使这两个系统的跳闸母管相连,热井水为的信号有差变压器传送,转换成4-20ma的电流信号,阀门位置指令增加时PLC程序处理变化成热井实际水位,再经PID程序算出转速频率。

采用PI控制水位变化,保持热井水位的稳定。

4 汽轮机DCS系统保护方案设计
ETS系统是保护汽轮机发生紧急跳闸,在发生危险时,紧急停机,保护汽轮机安全的系统。

当紧急事故如真空低,遥控跳闸信号等发生时,由自动保护系统动作AST电磁阀,汽轮机超速运行容易造成事故,导致生产中断,和机身损坏,当停机值到达,TSI系统的转速信号由数字量输出模块输出信号,控制解除其,不让ETS系统复位,保证汽轮机安全。

汽轮机启动时,DEH装置发出控制信号通过预启阀进行升速和暖机,轴向位移信号来自TSI系统,采用电涡流位移传感检测,转速控制精度达到正负1r/min,本系统轴向位移报警值为士0.5mm,自动地迅速冲过临界转速区,切至高压调门控制,直到额定转速。

当发电机跳闸或遥控允许触点断开时,控制器会立刻恢复到操作员自动方式运行。

汽轮机DCS系统通过汽轮机电液调节控制系统和汽轮机紧急跳闸保护系统,实时采集机组运行参数,发出转数、负荷变化率请求,深入研究汽轮机速度调节原理,实现汽轮机转速、热井水位、泵类等智能远程控制,可以外挂式接入,可操作性强,保护系统方面,在发生危险信号时,能及时停机,是良好的人机界面和数据管理系统。

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