DBMEHV系統(tǒng)介紹

1、MEH-V系統(tǒng)介紹DB04016MEH-V給水泵汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)Micro-Electro-Hydraulic System新華控制工程有限公司工程技術(shù)部2004年6月目 錄1.概述22.MEH-V系統(tǒng)結(jié)構(gòu)42.1.硬件組成52.1.1.分散處理單元DPU52.1.2.I/O處理模件52.1.3.I/O端子板62.1.4.人機(jī)接口站62.2.軟件結(jié)構(gòu)72.2.1.MMI軟件72.2.2.DPU軟件72.2.3.通訊處理軟件83.EH液壓系統(tǒng)93.1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)93.2.低壓油給水泵汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)93.3.危急遮斷系統(tǒng)104.MEH-V控制功能簡(jiǎn)介105.給水泵汽輪機(jī)動(dòng)態(tài)特性146.MEH

2、-V技術(shù)規(guī)范167.外形尺寸168.電源要求169.運(yùn)行環(huán)境1610.參考業(yè)績(jī)17給水泵汽輪機(jī)控制系統(tǒng)MEH-V系統(tǒng)介紹1. 概述MEH-V給水泵汽輪機(jī)控制系統(tǒng)是新華DEH系列產(chǎn)品之一，是汽輪機(jī)島控制系統(tǒng)的組成部分。MEH提供了給水泵汽輪機(jī)基本的控制功能，但可以擴(kuò)展到各種汽輪機(jī)、輔助系統(tǒng)以及泵等設(shè)備的控制、保護(hù)、監(jiān)視領(lǐng)域。DEH-V汽輪機(jī)島一體化系統(tǒng)圖一般給水泵汽輪機(jī)均成對(duì)使用，也可以單獨(dú)使用，給水泵汽輪機(jī)一般為單缸、單流、沖動(dòng)、凝汽式，是一種變參數(shù)、變轉(zhuǎn)速、變功率和多汽源的汽輪機(jī)，能適應(yīng)主機(jī)各種運(yùn)行方式。正常運(yùn)行時(shí)，給水泵汽輪機(jī)利用主機(jī)的低壓抽汽作為工作汽源，在低負(fù)荷時(shí)由高壓蒸汽作為補(bǔ)充。兩

3、種汽源可以在汽輪機(jī)內(nèi)部或外部進(jìn)行無(wú)擾切換，稱為新汽內(nèi)切換和蒸汽外切換。給水泵汽輪機(jī)外形圖為了適應(yīng)鍋爐啟動(dòng)的需要，還可以使用輔助蒸汽，作為啟動(dòng)汽源，用輔助汽源通過(guò)低壓配汽機(jī)構(gòu)控制小汽機(jī)的啟動(dòng)，這種多汽源的供汽方式，使小汽機(jī)具有靈活的啟動(dòng)運(yùn)行方式。滿足鍋爐從啟動(dòng)到滿負(fù)荷的各種工況要求。在鍋爐新汽內(nèi)切換系統(tǒng)中，汽輪機(jī)內(nèi)部具有兩組獨(dú)立的噴咀組，同時(shí)具有高壓、低壓兩套獨(dú)立完整的配汽機(jī)構(gòu)。圖中上半部分噴咀對(duì)應(yīng)的是低壓配汽機(jī)構(gòu)，采用提板配汽，由一個(gè)低壓調(diào)節(jié)汽閥油動(dòng)機(jī)控制8個(gè)調(diào)閥，按照固定的順序開(kāi)啟。低壓噴咀約占整個(gè)噴咀的75%。下半部分噴咀對(duì)應(yīng)的是高壓配汽機(jī)構(gòu)，約占整個(gè)噴咀的25%。給水泵汽輪機(jī)高、低壓噴咀

4、組來(lái)自主機(jī)的抽汽（即低壓蒸汽）經(jīng)低壓主汽門、低壓調(diào)節(jié)汽閥進(jìn)入低壓噴咀室，再經(jīng)低壓噴咀組進(jìn)入汽輪機(jī)作功；而來(lái)自鍋爐的新蒸汽（即高壓蒸汽）經(jīng)高壓主汽門、高壓調(diào)節(jié)汽閥進(jìn)入高壓噴咀室，再經(jīng)高壓噴咀組進(jìn)入汽輪機(jī)作功；高壓配汽機(jī)構(gòu)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，均一直處于熱備用狀態(tài)。在主機(jī)低負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)蛪赫{(diào)節(jié)汽閥在接近全開(kāi)（約為總行程的90-95%）而進(jìn)汽量尚不足使汽輪機(jī)的功率滿足給水泵耗功的要求時(shí)，經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)MEH的作用，開(kāi)啟高壓調(diào)節(jié)汽閥，使汽輪機(jī)的輸出功率達(dá)到平衡。MEH調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)總貌給水泵汽輪機(jī)通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整給水泵的供水量，滿足鍋爐的用水需要。給水泵汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)MEH的目的就是通過(guò)精確控制高、低壓

5、調(diào)節(jié)汽閥，改變進(jìn)入給水泵汽輪機(jī)的蒸汽量，達(dá)到調(diào)整給水泵轉(zhuǎn)速，進(jìn)而滿足鍋爐給水的需要。MEH-V系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖鍋爐給水泵汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常采用微處理器數(shù)字式電液控制系統(tǒng)，因此一般簡(jiǎn)稱MEH系統(tǒng)。MEH-V系統(tǒng)是在新華公司MEH-I型和MEH-IIIA型基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，MEH-V可與DEH、TBC等實(shí)現(xiàn)汽機(jī)島控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，共享數(shù)據(jù)，又可以通過(guò)DEH的網(wǎng)絡(luò)接口站，與DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。這樣簡(jiǎn)化了電廠的運(yùn)行維護(hù)，更可提高整個(gè)控制系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定性。MEH能夠接受CCS給水控制系統(tǒng)指令，對(duì)給水泵汽輪機(jī)進(jìn)行大范圍轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。電站給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)如圖。給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖2. MEH-V系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1. 硬件組成MEH-

6、V控制系統(tǒng)硬件由控制機(jī)柜、端子柜、操作盤、連接電纜、人機(jī)界面等組成。端子柜內(nèi)含有各種端子板，完成將各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為I/O模件可以接受的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，同時(shí)完成I/O模件送來(lái)的指令信號(hào)的處理工作，包括給變送器供電、電流/電壓轉(zhuǎn)換等。控制機(jī)柜內(nèi)包括冗余處理單元DPU，I/O控制模件、交流電源配電箱、冗余直流電源以及相互之間的連接預(yù)制電纜等。操作盤是可選的，用來(lái)在自動(dòng)控制系統(tǒng)故障情況下，維持機(jī)組運(yùn)行或在線處理、更換部件時(shí)使用。MEH系統(tǒng)的操作與顯示，數(shù)據(jù)、曲線的記錄等均由連接在高速數(shù)據(jù)公路上的DEH工程師站、操作員站完成。當(dāng)系統(tǒng)中無(wú)DEH系統(tǒng)時(shí)，MEH系統(tǒng)也可以單獨(dú)配置工程師站和操作員站。2.1.1.

7、分散處理單元DPUDPU為MEH-V控制系統(tǒng)的主機(jī)部分，采用Pentium400處理器，運(yùn)行在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)之下。汽輪機(jī)的控制軟件都裝在DPU內(nèi)，DPU通過(guò)冗余I/O總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的通訊及控制。同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模件實(shí)現(xiàn)DPU聯(lián)網(wǎng)。軟件的修改在工程師站上完成，組態(tài)完畢后裝載至DPU內(nèi)，修改可以在線修改或離線修改。MEHV系統(tǒng)采用了冗余結(jié)構(gòu)，以確保機(jī)組的安全運(yùn)行。采用冗余結(jié)構(gòu)I/O以太網(wǎng)，其中任意一條網(wǎng)絡(luò)故障均不影響系統(tǒng)通訊；給水泵汽輪機(jī)由兩套冗余的DPU控制，互為熱備用；雙路獨(dú)立交流220V電源供電；直流電源二路冗余。另外，I/O智能化設(shè)計(jì)，它們能獨(dú)立完成各自的任務(wù)，從而更加加強(qiáng)了系統(tǒng)危險(xiǎn)的分

8、散性。硬件質(zhì)量控制方面，所有元器件經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的老化篩選，MEH-V模件及MEH-V系統(tǒng)進(jìn)行高溫強(qiáng)化、老化運(yùn)行考核。開(kāi)關(guān)量采用光電隔離措施，開(kāi)關(guān)量輸入還有軟件數(shù)字濾波和消除偶發(fā)干擾的措施。模擬量輸入采用光電隔離和隔離放大器與外界隔離。2.1.2. I/O處理模件MEH-V系統(tǒng)全部采用智能控制處理模件，每一塊模件由印刷電路板、電子元器件、微處理器、輸入輸出接口等組成，完成特定的信號(hào)處理功能。MEH-V系統(tǒng)I/O模件均采用表面貼裝工藝。用于MEH-V系統(tǒng)的模件主要有：a) 開(kāi)關(guān)量輸入模件（DI）b) 開(kāi)關(guān)量輸出模件（DO）c) 模擬量輸入模件（AI）d) 模擬量輸出模件（AO）e) 閥門控制模件（VP

9、C）f) 轉(zhuǎn)速測(cè)量與保護(hù)模件（SDP）g) ETS處理模件（LPC）n VPC模件-用于給水泵汽輪機(jī)閥門伺服驅(qū)動(dòng)控制。VPC模件采用智能數(shù)字整定，閥門反饋信號(hào)智能選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)電液轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)和LVDT反饋信號(hào)的解調(diào)，還具有手動(dòng)、自動(dòng)切換、跟蹤功能，以及與液壓安全油系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)功能。n SDP模件-用于檢測(cè)給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，并判斷是否超過(guò)超速保護(hù)與控制設(shè)定值。SDP模件可以在20ms內(nèi)完成轉(zhuǎn)速的判斷、執(zhí)行任務(wù)，保證精確控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí)為了保證超速保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，在MEH-V系統(tǒng)中采用了3塊獨(dú)立的SDP模件，其輸出結(jié)果進(jìn)行“3選2”判斷，可以最大程度上防止誤動(dòng)和拒動(dòng)。SDP模件的主要指標(biāo)是

10、：1. 1路轉(zhuǎn)速輸入：1-20KHz，最小電壓：100mV，測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)間<20ms；2. 8路開(kāi)關(guān)量輸入：機(jī)組掛閘、并網(wǎng)、遮斷；3. 4路開(kāi)關(guān)量輸出：OPC、AST；2.1.3. I/O端子板I/O端子板是I/O模件與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)之間的橋梁，主要完成各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的預(yù)處理任務(wù)，使MEH系統(tǒng)可以接受電流、電壓、毫伏、以及調(diào)制信號(hào)和轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)等，同時(shí)將MEH系統(tǒng)I/O模件輸出的指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種信號(hào)。這些端子板包括：表：DEH-V端子板模件端子板端子板部件號(hào)說(shuō)明適用范圍mA_TBC2908279A16 AI0/420 mA，0/15VAITC_TBC290827716 AI050/10

11、0mVRTD_TBC290827816 AI0125/250mVAOAO_TBC29082838AO0/420mA /0/15VDIDI_TBC2908281B32CI24/48VDC，干接點(diǎn)，1ms SOEDODO_TBC2908342A16CO阻性：250VAC/10A，30VDC/10A感性：250VAC/5A，30VDC/3AVPCVPC_TBC29084314AI1AO1AO7CI1CO0/420mA ，0/15V，2KHz調(diào)制040 mA，-4040 mA420mA24/48VDC，干接點(diǎn)30VDC/10ASDPSDP_TBC29084023PI6AI8CI8CO110KHz420

12、mA ， 15V24/48VDC，干接點(diǎn)阻性：250VAC/10A，30VDC/10A感性：250VAC/5A，30VDC/3ALPCLPC_TBC290836424CI6CO24/48VDC，干接點(diǎn)，1ms SOE阻性：250VAC/10A，30VDC/10A感性：250VAC/5A，30VDC/3A2.1.4. 人機(jī)接口站工程師站ENG和操作員站OPU都是人機(jī)接口站（MMI）。MMI用工控機(jī)構(gòu)成，CPU采用高性能Pentium處理器，運(yùn)行中文Windows NT系統(tǒng)，采用鼠標(biāo)或跟蹤球 操作，外接1600×1280高分辨率的彩色CRT，顏色多于256K，并可接激光打印機(jī)、光盤機(jī)等一

13、些高檔外圍設(shè)備，使MMI界面更為豐富多彩，操作更為方便直觀。工程師站還可作為操作員站的備用站。2.2. 軟件結(jié)構(gòu)MEH-V軟件包括人機(jī)接口站MMI軟件、DPU實(shí)時(shí)控制軟件和通訊處理軟件。人機(jī)接口站軟件基于全漢化Windows NT操作系統(tǒng)，具有直觀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、圖形操作界面、記錄、報(bào)警、SOE、報(bào)表等功能。工程師站還具有圖形組態(tài)、修改系統(tǒng)配置和系統(tǒng)管理功能。2.2.1. MMI軟件MEH系統(tǒng)的操作與顯示畫面在DEH-V操作員站上，可實(shí)現(xiàn)在多窗口方式下，通過(guò)流程圖、棒狀圖、趨勢(shì)圖、單點(diǎn)、一覽、成組等軟件監(jiān)視機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。并可通過(guò)自檢查看MEH系統(tǒng)工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)提供閃爍、音響、

14、彈出窗口等多種方式引起運(yùn)行人員注意，提供實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史報(bào)警、歷史趨勢(shì)、SOE記錄等供熱工人員檢查。工程師站ENG提供強(qiáng)大的編程、管理工具，包括數(shù)據(jù)庫(kù)生成、圖形生成、控制組態(tài)生成、報(bào)表生成、歷史記錄、用戶管理、系統(tǒng)配置等。圖形生成軟件可以可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的工藝過(guò)程圖形；報(bào)表軟件可以周期型、觸發(fā)型、追憶型、SOE型等方式實(shí)現(xiàn)班報(bào)、時(shí)報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等各種報(bào)表；歷史記錄可以收集MEH-V系統(tǒng)網(wǎng)上開(kāi)關(guān)量、模擬量全局點(diǎn)的歷史數(shù)值；報(bào)警記錄可以記錄系統(tǒng)中所有報(bào)警信息、操作信息。2.2.2. DPU軟件MEH實(shí)時(shí)控制軟件由一對(duì)冗余DPU完成，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、CCS遙控指令等主要控制量的采集、判斷和閉環(huán)控制，

15、以及實(shí)現(xiàn)閥門試驗(yàn)、超速試驗(yàn)等基本功能。實(shí)時(shí)控制軟件包括信號(hào)處理、連續(xù)控制、邏輯運(yùn)算、順序控制以及各種高級(jí)控制算法，可以實(shí)現(xiàn)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種不同的控制方案。另外，為保證保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和快速性，OPC軟件和ETS軟件分別駐留在SDP模件和LPC模件內(nèi)?？刂平M態(tài)生成軟件采用圖形化的方式，完成對(duì)MEH的控制策略的生成，并可同時(shí)進(jìn)行控制組態(tài)的調(diào)試任務(wù)。MEH-V組態(tài)軟件符合IEC-1131-3功能塊圖形組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，提供100多個(gè)算法模塊。這些算法分為I/O模塊、模擬函數(shù)、時(shí)間過(guò)程函數(shù)、邏輯運(yùn)算、控制算法等，還包括針對(duì)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的特殊算法：溫度場(chǎng)計(jì)算模塊FDM、焓/熵比容計(jì)算模塊PTCAL、設(shè)備控制

16、聯(lián)鎖算法DEVICE等。算法模塊之間的連接采用自動(dòng)布線、自動(dòng)排序、自動(dòng)生成交叉參考。熱工人員可以根據(jù)具體控制的要求，添加、刪除、更改模塊，更改算法頁(yè)面和算法模塊的執(zhí)行順序。MEH的組態(tài)以頁(yè)為單位，每個(gè)DPU可以最多可以有512頁(yè)組態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)1024個(gè)控制回路。MEH支持0ms，20ms，50ms, 100ms，200ms，250ms，500ms，1s，2ms，5s，10s， 60s等12檔不同的運(yùn)算周期，滿足任何MEH系統(tǒng)的需要。DEH組態(tài)為“所見(jiàn)即所得”，組態(tài)好的頁(yè)面可以采用標(biāo)準(zhǔn)A4，A3等幅面直接打印，形成SAMA圖，用以存檔。MEH-V組態(tài)可以在線或離線進(jìn)行，在線方式下，修改的控制邏輯

17、立即生效，無(wú)須編譯，主要用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和仿真；離線方式下，修改后的組態(tài)需要下裝到輔控DPU再升為主控以后生效。MEH-V留有C語(yǔ)言接口，使用戶可以生成自己所需要的算法。工程師站ENG上還具有虛擬DPU的功能，可以實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有物理DPU存在的情況下，利用ENG開(kāi)啟一個(gè)或幾個(gè)虛擬DPU，來(lái)實(shí)現(xiàn)在線組態(tài)和調(diào)試。這種方式極大的方便了控制系統(tǒng)策略的研究、學(xué)習(xí)與試驗(yàn)，縮短了MEH系統(tǒng)調(diào)試工期。MEH-V系統(tǒng)的組態(tài)軟件是基于TCP/IP的，因此可利用NT系統(tǒng)內(nèi)置的RAS技術(shù)，方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程組態(tài)和調(diào)試。2.2.3. 通訊處理軟件通訊處理軟件完成與高速數(shù)據(jù)公路和I/O總線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，

18、并可以與XDPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一體化。3. EH液壓系統(tǒng)給水泵汽輪機(jī)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以采用高壓抗燃油系統(tǒng)，也可以采用低壓透平油系統(tǒng)。高壓抗燃油系統(tǒng)的油源來(lái)自主汽輪機(jī)的高壓抗燃油供油系統(tǒng)，壓力為14.5MPa，通過(guò)不銹鋼的管道送至給水泵汽輪機(jī)；低壓透平油系統(tǒng)則直接采用給水泵汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油。MEH液壓伺服控制系統(tǒng)3.1. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)以300MW引進(jìn)型汽輪機(jī)液壓控制系統(tǒng)為例，它由4個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。2個(gè)由電磁閥控制的開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制高壓主汽門和低壓主汽門。2個(gè)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制高壓調(diào)門和低壓調(diào)門的閥門開(kāi)度，它們可以根據(jù)計(jì)算機(jī)指令使閥門控制在任意要求的位置上。低壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)外形圖主汽門油動(dòng)機(jī)原理圖3

19、.2. 低壓油給水泵汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有些給水泵汽輪機(jī)采用低壓油作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的用油，如杭汽的給水泵汽輪機(jī)，新華公司與之配合的 MEH系統(tǒng)采用VOITH電液轉(zhuǎn)換器，它接受4-20mA指令信號(hào)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部電液轉(zhuǎn)換，輸出與指令成正比的3-7bar油壓，相應(yīng)地控制調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)度為0-100%。由于該電液轉(zhuǎn)換器具有內(nèi)部反饋回路，因此不需要閥位反饋。低壓油給水泵汽輪機(jī)控制系統(tǒng)圖3.3. 危急遮斷系統(tǒng)在有些MEH系統(tǒng)應(yīng)用中，主汽門保留為透平油控制，同時(shí)MEH系統(tǒng)還需要掛閘（復(fù)位）、手動(dòng)停機(jī)、遙控停機(jī)、機(jī)械超速危急遮斷器等功能，見(jiàn)下圖。給水泵汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)4. MEH-V控制功能簡(jiǎn)介n 汽輪機(jī)復(fù)位當(dāng)汽輪機(jī)允許復(fù)位

20、時(shí)，按下操作盤上的復(fù)位按鈕，就可以通過(guò)保護(hù)系統(tǒng)使汽輪機(jī)復(fù)位，此時(shí)，可以通過(guò)MEH開(kāi)啟高、低壓主汽門，準(zhǔn)備啟動(dòng)。n 手動(dòng)控制功能手動(dòng)控制為MEH的后備操作方式，在DPU雙機(jī)故障情況下，或在低轉(zhuǎn)速（<600r/min）時(shí)運(yùn)行人員可通過(guò)操作盤上的手動(dòng)操作按鈕直接控制給水泵汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥，調(diào)整轉(zhuǎn)速。此時(shí)MEH系統(tǒng)僅控制高、低壓調(diào)門閥位。轉(zhuǎn)速為開(kāi)環(huán)控制方式。手動(dòng)控制方式可以在操作面板上，通過(guò)按鈕來(lái)選擇。另外，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)下列情況時(shí)，MEH系統(tǒng)自動(dòng)切換到手動(dòng)控制方式。Ø 兩路以上轉(zhuǎn)速信號(hào)故障Ø 轉(zhuǎn)速控制偏差大于預(yù)定值，一般為500RPMØ 閥門控制卡故障Ø 轉(zhuǎn)

21、速<600RPM。手動(dòng)控制邏輯和自動(dòng)控制邏輯不斷互相跟蹤，保證相互切換無(wú)擾動(dòng)。當(dāng)上述故障信號(hào)消失后，可以將控制切換回自動(dòng)方式。在手動(dòng)方式下，操作員通過(guò)操作閥門增減按鈕來(lái)調(diào)整閥門位置，操作員可以監(jiān)視操作面板上的高、低壓閥門開(kāi)度，也可以監(jiān)視實(shí)際機(jī)組轉(zhuǎn)速。在MEH系統(tǒng)中，高、低壓閥門的指令為一個(gè)。當(dāng)操作員操作增減按鈕時(shí)，VPC卡對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，累加的閥門指令分別送到高、低壓調(diào)節(jié)汽門。其中高壓調(diào)節(jié)汽門指令上疊加了一個(gè)偏置，使得直到閥門指令達(dá)到一定時(shí)，才允許高壓調(diào)節(jié)汽門打開(kāi)。偏置設(shè)定為低壓調(diào)節(jié)汽門幾乎全部打開(kāi)時(shí)，高壓調(diào)節(jié)汽門仍保持關(guān)閉，但具有一定的重疊度。一般為10%。高壓、低壓調(diào)節(jié)汽門開(kāi)度關(guān)系n

22、閥門控制油動(dòng)機(jī)的開(kāi)度由線性位移差動(dòng)變送器（LVDT）檢測(cè)，它將機(jī)械的位移轉(zhuǎn)換為與之成正比的電信號(hào)。LVDT雙通道配置，智能選擇，消除由于LVDT單通道配置故障時(shí)引起調(diào)節(jié)閥門全開(kāi)的不安全隱患。該信號(hào)與閥門開(kāi)度指令相比較，經(jīng)過(guò)放大后，送到電液伺服閥，控制其滑閥的偏轉(zhuǎn)，從而控制進(jìn)入和排出油動(dòng)機(jī)的油量。當(dāng)輸入到電液伺服閥的電流為0時(shí)，電液伺服閥的滑閥處于中間位置，堵住了油動(dòng)機(jī)的上腔和下腔進(jìn)油，油動(dòng)機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電流增加時(shí)，電液伺服閥的滑閥偏轉(zhuǎn)，打開(kāi)進(jìn)入油動(dòng)機(jī)的下腔進(jìn)油，油動(dòng)機(jī)在高壓油的驅(qū)動(dòng)下，向開(kāi)啟方向移動(dòng)。當(dāng)電流方向相反時(shí)，油動(dòng)機(jī)動(dòng)作方向相反。在實(shí)際應(yīng)用中，電液伺服閥都具有機(jī)械偏置，使得在電流信

23、號(hào)消失時(shí)，保證油動(dòng)機(jī)反方向運(yùn)動(dòng)，使進(jìn)汽閥門關(guān)閉。MEH-V閥門控制采用智能整定，無(wú)須手動(dòng)調(diào)整，可在線更換，無(wú)須重新整定。MEH伺服控制原理圖n 轉(zhuǎn)速自動(dòng)功能通過(guò)運(yùn)行人員在操作員站CRT上改變轉(zhuǎn)速定值來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制鍋爐給水的要求。實(shí)際轉(zhuǎn)速由安裝在汽輪機(jī)軸上的測(cè)速探頭產(chǎn)生，轉(zhuǎn)速輸入模件采用三重冗余，經(jīng)過(guò)“3選2”表決后得到。轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制可以在CRT上通過(guò)按鈕來(lái)選擇。轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制的范圍一般為600r/min6600r/min。此時(shí)MEH系統(tǒng)除控制高、低壓調(diào)門閥位外，還采用PID控制規(guī)律來(lái)閉環(huán)控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速。PID的輸入為轉(zhuǎn)速給定值和實(shí)際轉(zhuǎn)速，輸出為閥位指令,閥位指令被送入閥門控制卡中。PI

24、D參數(shù)如比例系數(shù)、積分時(shí)間等可以在線調(diào)整。n 鍋爐自動(dòng)控制功能（CCS遙控）在MEH轉(zhuǎn)速自動(dòng)的基礎(chǔ)上，由CCS來(lái)遙控其轉(zhuǎn)速定值，調(diào)節(jié)實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到鍋爐給水的閉環(huán)控制。n 超速保護(hù)及試驗(yàn)功能MEH可實(shí)現(xiàn)鍋爐給水泵汽輪機(jī)的電超速保護(hù)功能，當(dāng)MEH檢測(cè)到轉(zhuǎn)速達(dá)105及110額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)出跳機(jī)信號(hào)，通過(guò)保護(hù)系統(tǒng)，關(guān)閉汽輪機(jī)所有主汽閥及調(diào)節(jié)閥。利用MEH可進(jìn)行機(jī)械超速保護(hù)試驗(yàn)。由MEH閉鎖105額定轉(zhuǎn)速的電超速遮斷值，通過(guò)MEH提升轉(zhuǎn)速，檢測(cè)給水泵汽輪機(jī)機(jī)械超速保護(hù)功能。若機(jī)械超速保護(hù)裝置處于故障沒(méi)有發(fā)出遮斷動(dòng)作信號(hào)時(shí)，可由MEH系統(tǒng)的110遮斷或由運(yùn)行人員手動(dòng)停機(jī)。n 閥門活動(dòng)試驗(yàn)為保證給水泵汽輪機(jī)的

25、安全，有必要定期對(duì)高、低壓主汽閥進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)，防止在緊急關(guān)閉的情況下發(fā)生卡澀。為此MEH系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了閥門活動(dòng)試驗(yàn)功能。一般地，對(duì)于高壓主汽門可進(jìn)行全行程試驗(yàn)，對(duì)于低壓主汽門只能進(jìn)行部分行程的試驗(yàn)。這通過(guò)一個(gè)安裝于油動(dòng)機(jī)上的試驗(yàn)電磁閥和相應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)來(lái)完成。n MEH系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口MEH系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)高速公路聯(lián)網(wǎng)，可在工程師站記錄、顯示、打印歷史數(shù)據(jù)及故障狀態(tài)，便于故障分析。并可對(duì)MEH的控制邏輯及參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，也可對(duì)MEH進(jìn)行檢查、維護(hù)。MEH系統(tǒng)還具有與DCS系統(tǒng)及MIS等其它控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的接口，實(shí)現(xiàn)信息共享。n 時(shí)鐘同步MEH-V可以接受全球定位（GPS）系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，作為整個(gè)MEH系

26、統(tǒng)的時(shí)鐘基準(zhǔn)。在MEH系統(tǒng)內(nèi)部，時(shí)鐘由數(shù)據(jù)高速公路上級(jí)別最高的MMI站決定。n 通訊接口MEH-V可以實(shí)現(xiàn)與DCS通信，提供DCS所需信息。一般通過(guò)DEH工程師站與外系統(tǒng)進(jìn)行通訊，也可以采用另外的網(wǎng)關(guān)站。提供的通訊接口包括：n RS232C：采用MODBUS Slave RTU 方式，可提供RS232C/485轉(zhuǎn)換器n 基于TCP-IP的以太網(wǎng)通訊，MEH提供MEH側(cè)的網(wǎng)卡和連接電纜。5. 給水泵汽輪機(jī)動(dòng)態(tài)特性決定給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的因素有：汽輪機(jī)的蒸汽力矩MT，給水泵的反力矩ML，以及摩擦阻力矩MF，如圖所示。 給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)力矩給水泵汽輪機(jī)特性線作用在轉(zhuǎn)子上的不平衡力矩使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生角

27、加速度，考慮到摩擦力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸汽力矩和反力矩，可以略去不計(jì)。所以作用在轉(zhuǎn)子上的力矩平衡方程是：（1）式中 - 汽輪機(jī)的蒸汽力矩，N-m- 給水泵的反力矩，N-m -轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Kg/m2-轉(zhuǎn)子的角速度，1/s將式（1）用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，略去高階項(xiàng)，且令，得： （2）整理后，得：（3）式中- 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的飛升時(shí)間常數(shù)，s （4）- 自平衡系數(shù)- 給水泵進(jìn)口壓力相對(duì)值- 給水泵出口壓力相對(duì)值- 汽輪機(jī)進(jìn)口壓力相對(duì)值假設(shè)給水泵進(jìn)出口壓力不變時(shí)，即：，則此時(shí)，式（3）可簡(jiǎn)化為：6. MEH-V技術(shù)規(guī)范1. 轉(zhuǎn)速控制范圍：盤車轉(zhuǎn)速6600r/min精度：精度0.1額定轉(zhuǎn)速靜態(tài)特性死區(qū)<0.15%動(dòng)態(tài)特性轉(zhuǎn)速變化時(shí)，其跟蹤精度瞬態(tài)值小