开关量控制系统设计调试概述PPT课件

孙长生 电话0571 51211653手箱 scs54 网址 Http 工作单位 浙江省电力试验研究院兼 电力行业热工自动化技术委员会付秘书长 第三章开关量控制系统设计 调试概述 2 第二章开关量控制系统设计 调试概述 二 提纲 3 第二章开关量控制系统设计 调试概述 二 4 控制子回路 子功能组级控制 驱动 设备 级控制 火力发电厂热工控制系统设计技术规定 将开关量控制分为三级结构 按锅炉和汽机的运行要求 为完成某一特定任务的顺序控制系统 主要辅机为核心的顺控系统 与这些主要辅机相关联的泵 阀门 挡板等设备按一定的逻辑关系满足主要辅机的启停控制要求 针对具体设备所进行的监视与控制 主要设备的启停操作 状态指示 故障报警和设备联锁保护 如泵 风机 阀门 挡板等 综上所述 开关量控制系统主要由单个设备的逻辑控制和成组设备的顺序控制 SEQ 组成 在实际工程中 SEQ的组级划分比较模糊 5 1 操作盘 DCS中的操作员站 发出控制指令 监视现场运行2 逻辑控制柜 工业控制计算机 3 现场设备 敏感元件 监测炉内燃烧和燃料空气系统的状态 包括压力开关 流量开关 限位开关 火焰监测器等 驱动机构 包括给煤机 磨煤机 阀门 油枪的伸缩机构 开关量组成示意图 操作盘 逻辑控制柜 6 1 驱动级控制逻辑在电厂 是针对锅炉和汽机辅机如泵 风机 阀门 挡板等具体设备进行 启停操作 状态指示 故障报警 联锁保护等 需掌握的基础逻辑图符号 7 2 可靠性 控制回路送出启停控制信号通常是标准方波 宽度一般为4s 上图由DCS或PLC实现有问题 a 接口设计比图 b 节省一个DO 但可靠性降低 从工艺系统的可靠性来考虑 自保持回路应该放在就地控制回路 继电器回路 实现 在图 a 当控制系统I O柜出现掉电或其他故障时 自保持回路被打断 设备将自动停止 如果该运行设备是主要辅机的润滑油泵或冷却水泵 将导致主要辅机跳闸 使故障扩大 在实际工程中类似的接口设计不少见 8 9 10 多一个不必要的元件或环节就增加一个故障的可能 逻辑不断地补充和修改可能变得冗杂 逻辑设计者为对自己知识产权进行保护 有时故意将逻辑图做得很复杂 如果没有相应说明 可能难以看懂设计者意图 利用逻辑代数定律 对开关量控制逻辑进行等效变换 有助于分析和简化控制逻辑 比较右图功能效果 1 逻辑控制设计应遵循简单可靠原则 11 2 防止控制逻辑设计错误 12 分析 图A转速小于2850r min或润滑油压低 值且联锁开关投入 发出脉冲启动交流油泵 转速小于2850r min信号或润滑油压低I值信号任一出现 将屏蔽掉另一个信号 除非前面出现的信号消失 后面出现的信号才能起作用 即只联锁启动一次 若交流润滑油泵联锁启动再人为停止 后续发出信号将不能启动交流油泵 优化后如下图所示 1 脉冲功能块移到 转速小于2850r min 和 汽轮机跳闸 开关量输入信号处 取消对 润滑油压低I值 的作用 在联锁投入时 润滑油压低I值 的信号只要一出现 就可以联锁启动交流润滑油泵 2 为了增强保护的可靠性 增加汽轮机跳闸后直接联锁启动 3分 优化后逻辑如图b 参考图 图B 图A 图A为某电厂交流润滑油泵原联锁逻辑图 请分析其工作过程和存的缺陷 给出修改优化图 13 保护设置首先要考虑的是防拒动 其次才是防误动 因此延时时间 信号速率限制保护应考虑系统安全性 不能随便设置 以保证设备安全 稳定运行 问题 图A逻辑设计有那些不合理处逻辑优化 从可靠性角度进行逻辑优化 14 系统分析 由于汽机转速飞升较快 保护设计应直接触发MFT 抑制汽机转速飞升 主变 发电机 跳闸 汽机并不一定联锁跳 部分电气保护跳后才会触发汽机跳闸 汽机在没有触发关主汽门保护的情况下 汽机通过本身的防超速保护动作关闭调门来抑制超速 题中描述的工况相当于机组高负荷工况甩负荷 汽机转速飞升 汽机转速飞升快可能有很多原因引起 调阀下关慢 汽机本身特性 调门存在漏汽等 1 加了两个ON迟延 看起来是为了防止信号抖动 实际有违保护设计目的 且主变已有三取二 同时主变分闸 负荷曾经在高位 现负荷已经至低位三个信号与门表征该保护工况 这些综合条件的结果 可排除误动可能性 一旦这些条件满足 保护系统必须立即动作 不应再考虑任何迟延 2 机组跳闸 负荷下降通常速度很快 MW将快速下跌为0 设置信号速率限制逻辑会闭锁保护输出 因此逻辑中MW小于50保护条件中 MW信号设置速率判据是错误的设计 15 3 600MW燃煤机组汽机辅机SEQ控制设计项目 16 3 600MW燃煤机组锅炉辅机SEQ控制设计项目 17 开关量控制系统控制着机组的绝大多数辅机及其相关设备 范围广 设备多 逻辑繁杂 同时还监视着机组的大量设备状态 过程参数 因此该系统的水平直接影响整个机组的控制水平 开关量控制系统调试内容 主要是锅炉 汽机辅机和外围设备以及构成系统的有关阀门和挡板的启停 程序控制 联锁保护和报警 18 开关量控制系统调试应具备的条件1 辅机及有关的控制设备 测量仪表均已正确安装 并符合技术规范要求 2 信号及控制回路电缆接线经过检查 确认正确并符合技术规范要求 3 DCS系统正常工作 模件 通讯工作正常 画面可操作 4 有关仪表已完成调整校验 整定值正确设定 5 马达的控制回路 电气 已受电 控制开关在试验位置 如没有试验位置 应拆除动力回路出线 6 调试人员已熟悉有关图纸资料 理解设计意图 了解有关逻辑的原理 7 调试人员已完成控制系统软件的检查 19 举例 闭式循环冷却水控制系统试验1 启动允许条件逻辑检查 闭式循环冷却水储水箱水位不低 2 启停操作试验 在CRT上分别进行闭式循环冷却水泵A泵和B泵启和停操作 检查开关动作是否正常 状态显示是否正确 3 A泵自启动试验 B泵同 满足下列条件之一A泵自启动 B泵在运行且B泵故障 B泵在运行且冷却水压力低 4 A泵自动停试验 B泵同 满足下列条件之一A泵自动停 闭式循环水储水箱水位低 低 马达绕组温度高 高 振动高 高 闭式循环冷却水泵在运行 出口阀全关 5 报警信号检查 进口滤网差压高 冷却水温度高 冷却水联箱压力低 冷却水储水箱水位高 低 冷却水泵A跳闸 光字牌 冷却水泵CCCWP5B跳闸 光字牌 泵进口压力