汽輪機控制505系統(tǒng)

概述以微處理器為基礎的505調速器適用于單執(zhí)行機構或雙執(zhí)行機構（分程控制）的汽輪機控制（抽汽式汽輪機需要使用505E型調速器）。505調速器可現(xiàn)場編程組態(tài)，從而使單一的設計能適用于各種不同的控制場合，降低了制造成本和縮短了交貨周期。調速器采用菜單驅動軟件以引導現(xiàn)場工程師根據(jù)具體的發(fā)電機或機械驅動應用要求對調速器進行編程組態(tài)。505調速器能設置成獨立單元或連同工廠的集散控制系統(tǒng)一起運行。操作人員控制屏505是一種現(xiàn)場可組態(tài)且與操作人員控制屏為一體式的汽輪機調速器。綜合性的操作人員控制屏包括位于505面板上的一個二行（每行24字符）顯示器和一個30鍵的鍵盤。操作人員操作屏用于對505進行編程組態(tài)，在線程序調整和操作汽輪機/系統(tǒng)。容易理解的提示以英文顯示在操作屏的二行顯示器上，操作人員能在這同一個顯示器上查看實際值和給定值。汽輪機控制參數(shù)如果需要，505調速器可與一個或二個調節(jié)閥相連以控制一個參數(shù)并限制一個附加參數(shù)。通常，控制參數(shù)是轉速（或負荷）。但是，505調速器能用于控制或限制：汽輪機的進汽壓力或流量，排汽壓力（背壓）或流量，第一級壓力，發(fā)電機的功率輸出，電廠的輸入和/或輸出值，壓縮機的進口或出口壓力或流量，機組/電廠的頻率，過程溫度，或者其他與汽輪機相關的過程參數(shù)。通信505調速器能夠通過兩個ModBus通信口直接與工廠的集散控制系統(tǒng)和/或以CRT為基礎的操作人員控制屏進行通信。這兩個通信口支持采用ASCII或RTUMODBUS傳輸協(xié)議的RS-232,RS-422或RS-485通信。505與工廠集散控制系統(tǒng)之間的通信也能夠通過硬接線連接進行。因為所有的505PID給定值都能通過模擬輸入信號來控制而不會削弱接口分辨率和控制精度。附加特性505調速器還具備如下附加特性：先出跳閘指示（共有5個跳閘輸入），避開臨界轉速（2個轉速范圍），順序自動起動（熱態(tài)和冷態(tài)起動），兩組轉速/負荷動態(tài)特性，零轉速檢測，超速跳閘的峰值轉速指示和機組間的同步負荷分配（與DSLC一起使用）。505的使用505調速器具有二種正常操作方式，編程方式和運行方式。編程方式針對汽輪機具體使用場合選擇調速器組態(tài)所需的各選項。一旦調速器組態(tài)完畢，通常就不再使用編程方式，除非汽輪機的選項或運行條件有所改變。轉速控制轉速控制回路接受一個或兩個來自電磁式傳感器或有源轉速探頭的氣輪機轉速信號。轉速PID控制放大器將該信號與轉速給定值相比較并給執(zhí)行機構發(fā)出一輸出信號（通過信號低選總線）。轉速回路的給定值可以通過調速器面板鍵盤，遠程觸點輸入或通信線路的升或降指令來調整，也可以通過鍵盤或MobBus通信直接輸入新的給定值。此外，也能夠將模擬輸入組態(tài)用于遠程調整轉速給定值。遠程轉速給定其中一個4?20mA輸入能組態(tài)用于控制轉速給定值。一般，一個外部過程控制器與輸入相連接，用于調整氣輪機的轉速或負荷以控制相關過程的運行。遠程轉速給定輸入將直接作用于505調速器的轉速給定值。遠程輸入信號改變轉速給定值的最大速率是可編程的。當投入遠程給定時，轉速給定值以很慢的速率變化直到兩個設定值一致。此時，將允許轉速給定值以最大速率變化。根據(jù)需要可以通過面板上的鍵盤，遠程觸點輸入或通信線路投入或退出遠程轉速給定功能。輔助控制輔助控制通道能用來控制或者限制一個參數(shù)。輔助PID控制回路能用來控制或限制機組的負荷/功率，電廠的輸入/輸出值，進口壓力，排汽壓力，溫度或其它與氣輪機負荷直接相關的過程參數(shù)。輔助輸入是一個4?20mA的電流信號。輔助PID控制放大器將這個輸入信號與給定值相比較，并產生一個控制輸出信號至LSS（信號低選總線）。LSS總線將最小的信號送至執(zhí)行機構驅動器回路?？梢酝ㄟ^調速器面板鍵盤，遠程觸點輸入或通信線路的升或降指令來調整輔助給定值，也能夠從鍵盤或ModBus通信輸入新的值來直接設置的給定值。此外，也能將模擬輸入組態(tài)成用于遠程調整輔助給定值。遠程輔助給定其中一個4?20mA的輸入能被組態(tài)作為遠程調整輔助給定值。遠程輔助給定輸入直接作用于輔助給定值。遠程輸入信號改變輔助給定值的最大速率是可編程的。當投入遠程給定值時，輔助給定值以很慢的速率變化直到兩個給定值一致。此時，將允許給定值以最大速率變化?？梢愿鶕?jù)需要通過面板上的鍵盤，遠程觸點輸入或通信線路投入和退出遠程輔助功能。負荷分配輸入505調速器能利用一個模擬輸入接受來自Woodward數(shù)字式同步器和負荷控制器（DSLCTM的負荷分配信號。這個和DSLC相連的信號允許調速器與任何其他使用DSLC的系統(tǒng)進行同步負荷分配。505調速器的內部“求和接點”將這個信號與轉速/負荷基準相加。除了負荷分配外，505的DSLC輸入還能用于使機組與發(fā)電廠總線或外部電網的同步。串級控制串級控制能被組態(tài)成用于控制與氣輪機轉速或負荷有關或受其影響的任何系統(tǒng)過程參數(shù)。通常，該控制回路用于控制氣輪機的進汽或排汽壓力。串級控制是一個PID控制回路，它將4?20mA的過程信號與串級給定值相比較。PID控制回路調整轉速控制回路的給定值直到過程信號與給定值達到一致?？梢酝ㄟ^調速器面板鍵盤，遠程觸點輸入或通信線路的升或降指令來調整串級給定值。還可以從鍵盤或通過Modbus通信直接輸入新的給定值。此外，還能將遠程串級給定模擬輸入組態(tài)用于遠程調整串級給定值。遠程串級給定其中一個4?20mA的輸入能被組態(tài)成用于遠程調整串級給定值。遠程串級給定輸入直接作用于505調速的串級給定值。遠程輸入信號改變串級給定值的最大速率是可編程的且能在運行方式中加以改變。當投入遠程給定時，串級給定值以很慢的速率變化直至兩個給定值達到一致。此時，允許給定值以最大速率變化。能夠根據(jù)需要通過面板鍵盤，遠程觸點輸入或通信線路投入和退出遠程串級功能。閥位限制器閥位限制器限制了執(zhí)行機構的輸出信號即閥門的位置，有助于氣輪機的起動和停機。閥位控制器的輸出與轉速/負荷和輔助控制通道的輸出為信號低選，要求最小閥位控制或限制器通道控制了閥門的位置。于是，閥位限制器就限制了最大閥門位置?？赏ㄟ^鍵盤，外部觸點閉合或ModBus指令來調整閥位限制。閥位限制器還能用于系統(tǒng)的動態(tài)故障查尋。如果認為是505調速器引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，調整閥位限制器以手動控制閥門的位置。當以這種方式使用閥位限制器時必須注意，不得讓系統(tǒng)達到危險的運行點。起動特性505調速器提供了三種不同起動方式的選擇：自動，半自動和手動起動。組態(tài)時必須選擇這三種起動方式的一種，以便使氣輪機從停機狀態(tài)達到最低轉速控制。組態(tài)的起動方式和調速器最低控制轉速將取決于工廠的起動程序和氣輪機制造廠的建議。如果設置了暖機轉速（暖機/額定或順序自動起動方式），505調速器將提供自動轉速控制并避開臨界轉速?？梢酝ㄟ^505調速器的鍵盤，遠程觸點輸入或ModBus通信給出“運行”指令。此外，也能組態(tài)一個“允許起動”觸點輸入。例如，若主汽門沒有關閉阻止起動。暖機/額定暖機/額定功能使操作人員以組態(tài)的速率在設置的暖機轉速和額定轉速之間改變轉速。能通過面板上的鍵盤，遠程觸點輸入或ModBus通信線路選擇暖機轉速或額定轉速給定值位置。暖機/額定功能還能組態(tài)成僅作為自動升至額定轉速功能。順序自動起動順序自動起動功能使操作人員能從設定的低暖機轉速起動并停留在該轉速下直至設定的暖機時間結束，然后升至設定的高暖機轉速并停留直至設定的高暖機的時間結束，最后升至設定的額定轉速給定值。在暖機轉速下的停留時間和加速速率取決于氣輪機是“熱態(tài)起動”還是“冷態(tài)起動”。“熱態(tài)”和“冷態(tài)”由氣輪機的停機時間來確定。當氣輪機處于熱態(tài)和冷態(tài)條件之間時，調速器使用熱態(tài)和冷態(tài)數(shù)據(jù)點的內插值來確定合適的起動速率和停留時間。如有必要，能通過編程和采用順序自動起動的暫停/繼續(xù)指令來暫?；蚶^續(xù)順序自動起動程序?？梢酝ㄟ^505調速器的鍵盤，遠程觸點輸入或ModBus通信線路來選擇暫停或繼續(xù)。此外，順序自動起動能夠組態(tài)成自動暫停在每個暖機給定值處。避開臨界轉速在許多氣輪機中，由于氣輪機的振動過大或其他原因，要求避開某些轉速或轉速范圍（或者盡可能快地通過）。在編程組態(tài)時可以選擇兩個臨界轉速避開帶，這兩個轉速帶可以是小于調速器下限轉速的任意轉速范圍。必須對暖機/額定或順序自動起動功能進行組態(tài)以執(zhí)行臨界轉速避開功能。在臨界轉速范圍內，505調速器以給定的臨界轉速速率改變轉速給定值并且不允許轉速給定值停留在臨界轉速避開帶內。如果氣輪機在加速通過臨界轉速避開帶時出現(xiàn)強烈的振動，選擇降轉速給定值指令將使機組轉速回復到該轉速避開帶的下限處。505調速器的鍵盤和顯示器505調速器的操作屏由調速器面板上的鍵盤和LED（發(fā)光二極管）顯示器組成。LED顯示器具有二行，每行顯示24個字符，用于以英文顯示運行參數(shù)和故障查尋參數(shù)。此外，還有30個鍵，提供了505調速器面板上的全部控制操作。氣輪機的控制操作不需要附加的控制屏，每個氣輪機控制功能都能通過505調速器的面板執(zhí)行。鍵盤中央的大菱形鍵，在其四個角上帶有箭頭。SCROLL：v，＞（左右翻動）使編程或運行方式下的功能塊顯示左移或右移°A，V（上下翻動）使編程或運行方式下的功能塊顯示上下移動。SELECT：選擇鍵用于505顯示器上行或下行變量的選擇控制。@符號用于指出哪一行（變量）能通過調整鍵來進行調整。只有當上、下行都為可調整變量（動態(tài)，閥門標定方式）時，SELECT鍵和@符號才起作用。當顯示器只顯示一個變量時，SELECT鍵和@符號的位置將不起作用。ADJ（調整）：在運行方式中，“A”增大可調參數(shù)，“V”減小可調參數(shù)。PRGM（編程）：當調速器處于停機狀態(tài)時，用該鍵選擇編程方式。在運行方式中，該鍵用于選擇程序監(jiān)視方式。在程序監(jiān)視方式中，能瀏覽所編制的程序但不能改變。RUN：從（CONTROLLINGPARAMETR/PUSHRUNorPRGM）狀態(tài)觸發(fā)氣輪機運行即起動指令。STOP：一旦給予確認，觸發(fā)氣輪機控制停機（運行方式）。能夠通過服務方式設定值（在“鍵選擇”下）來取消“STOP”指令。RESET：對運行方式的報警和停機作復位/清除。在停機后按該鍵還使調速器返回到（CONTROLLINGPARAMETR/PUSHRUNorPRGM）狀態(tài)。0/NO：輸入0/NO或退出。1/YES：輸入1/YES或投入。2/ACTR（執(zhí)行機構）：輸入2或顯示執(zhí)行機構位置（運行方式）。3/CONT（控制參數(shù)）：輸入3或顯示控制參數(shù)（運行方式）；按“下翻箭頭”鍵顯示調整器的最后一次跳閘原因、達到的最高轉速和就地/遠程狀態(tài)（如果使用的話）。4/CAS（串級）：輸入4或顯示串級控制信息（運行方式）。5/RMT（遠程）：輸入5或顯示遠程轉速給定值控制信息（運行方式）。6/LMTR（閥位限制器）：輸入6或顯示閥位限制器信息。7/SPEED：輸入7或顯示轉速控制信息（運行方式）。8/AUX（輔助）：輸入8或顯示輔助控制信息（運行方式）。9/KW（負荷）：輸入9或顯示KW/負荷或第一級壓力信息（運行方式）。CLEAR：清除編程狀態(tài)和運行狀態(tài)下的輸入值和使調速器退出現(xiàn)有方式。ENTER：在編程方式下輸入一個新值，在運行方式下允許輸入具體的給定值。DYNAMICS（+/-）：在運行方式下訪問控制執(zhí)行機構位置的參數(shù)動態(tài)設定值。能夠通過服務方式設定值（在“鍵選擇”下）來禁止動態(tài)調整。該鍵還可改變所輸入的符號。（小數(shù)點鍵）：給鍵盤輸入的數(shù)值加上小數(shù)點。ALARM（F1）：當鍵的LED指示燈發(fā)亮時顯示任何報警原因（最后/最新報警）。按下翻箭頭（菱形鍵）顯示另外的報警。QVERSPEEDTESTENABLE（F2）：允許轉速基準