SY8000透平机数字电液调节器

1、 SY8000透平机数字电液调节器系统概述SY8000透平机数字电液调节器（SY8000 Digital Electric Hydraulic Control System,）是一种适应于透平机械的一体化嵌入式控制设备。主要用于船舶或普通工业现场的小型单抽、纯凝、背压式、热电联产或拖动型等透平机械的控制。被控参数主要是机组转速、功率、压力等。小型智能透平控制器实时采集机组转速等运行的相关参数，经过适当的反馈调节计算后，通过伺服信号输出通道输出阀位控制信号，改变调节阀开度，最终维持机组被控参数在规定的范围内。SY8000透平机数字电液调节器基于高性能实时操作系统平台，最大控制周期船用型号不超过1

2、0ms，通用型号不超过20ms，具有运算能力强、计算速度快，能满足透平机械实时响应等要求。控制功能，参数可灵活方便配置，修改，以适合不同控制对象的需求，并有掉电数据保存功能。可选择配备操作员站或配备10寸LCD触摸屏作为图形化监视及操作画面。可与本公司最新一代DCS系统实现无缝连接，成为DCS系统中一个功能子系统。 系统组成 SY8000透平机数字电液调节器及其配套设备由供电电源、IO信号处理、处理器、控制策略、操作显示监视以及通信接口等组成。供电电源：两路 DC24V（2A），±10%，冗余供电；IO信号处理： 转速信号输入： 3路，直接接收测速传感器信号，兼容传感器SFS-Z4和

3、磁阻传感器。信号范围010kHz，精度±1Hz。可选择提供15V对外供电。 LVDT信号输入： 2路，直接接收3线制LVDT位置传感器信号。 模拟量信号输入： 16路，420mA输入，精度±0.1%。可选择提供24V对外供电。 开关量信号输入： 16路，接收干接点信号输入，查询电压DC24V。 模拟量信号输出： 2路阀门位置指令，420mA输出,精度±0.2%。 2路伺服信号输出，量程可为±10mA、±40mA、±80mA、±150mA,±10V,具备比例、积分和颤振输出功能。 开关量信号输出： 16路，其中12路

4、为继电器触点信号输出（常开触点）, 触点容量：DC30V/1A；4路为有源信号输出，DC24V/60mA。处理器： 采用运算速度快，性能优异，功耗低的处理器，整体运算能力强大。控制策略： 控制策略固化在处理器中，掉电不丢失，安全可靠。控制策略针对各种工况进行优化，现场根据实际使用功能灵活配置。 控制周期短，船用<10ms，通用<20ms，完全满足透平机控制系统要求。操作显示接口： SY8000操作显示接口可以根据需要灵活选择操作员站或触摸屏。 与操作员站通过以太网接口相连，实现操作显示及数据交换；与触摸屏通过DB9连接，通过Modbus通讯实现操作显示及数据交换。通讯接口： SY8

5、000具备一个以太网口，与人机界面实现实时数据通讯，数据每500ms实时刷新一次。 SY8000通过以太网口升级控制器固件。 SY8000以RS-485接口形式提供2路Modbus接口，1路为DB9连接，用于连接触摸屏；一路为端子接线，完成与外系统的数据通讯。 操作显示监视操作员站与SY8000通过以太网接口相连，实现操作显示及数据交换。或者通过自身所带的触摸屏实现操作显示及数据交换。数据通讯。电路原理SY8000中的每路AI通道配置独立的AD转换器；每路LVDT通道配置独立的信号调理器和AD转换器；每路AO通道配置独立的DA转换器, 每路伺服通道配置独立的DA转换器和调理器，转速通道采用专用

6、高速CPLD进行实时采集。SY8000内部配置了多CPU协同并行工作，主CPU采用高性能的高档处理器PowerPC8247，基于实时操作系统的调度，处理复杂的控制策略，从CPU负责输入输出通道，伺服PID和超速保护回路均在从CPU中独立完成，以获得最快速的响应速度。控制原理SY8000接受人机接口发出的增、减指令，采集透平机的转速、功率、压力，此信号与SY8000的相应参数设定值信号进行比较，送入相应回路调节器进行偏差计算，PID调节，然后输出油动机的开度给定信号。此给定信号与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出伺服控制信号到电液伺服阀，控制油动机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制

7、机组转速、功率、压力等参数。应用对象SY8000调节器可以应用于热电机组、低温余热机组、生物质发电机组、汽轮鼓风机组、汽轮给水泵机组、船用主汽轮机组等场合。控制功能阀位标定（拉阀试验）在机组启动之前，进行高调门及低抽门阀位标定。整定伺服系统静态关系（拉阀试验），使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0100升程0100。就地启动/调门手动启动/曲线启动可根据不同的需求，选择就地启动、调门手动、曲线启动三种启动方式。选择曲线启动时，根据汽轮机启动时的本体温度状况，选择冷态、温态、热态、还是极热态曲线启动。转速控制机组在升速过程中，转速信号经三取二逻辑优选后

8、，作为转速的反馈信号，调节器通过转速调节回路来控制机组的转速。升速时，操作人员可设置目标转速和升速率。进入临界区，自动超越和躲避。同期控制进入同期转速范围后，初始负荷功能可进行同期操作，送出同期已投入状态触点至同期装置，根据同期装置发出的转速增、减脉冲来改变目标值。机组并网后，为了防止机组逆功率运行，在机组并网后调节器自动加初负荷。阀位控制机组并网之后会自动进入阀位控制，阀位控制属于开环控制，运行人员可以直接输入负荷百分数来增加或减小机组所带负荷量。功率控制机组并网后，在功率信号通道没有故障的情况下可以按照实际需要投入功率控制，功率控制是以机组实际功率为反馈，通过PID调节高调门开度来控制机组

9、负荷。一次调频控制机组并网后，为保证供电品质对电网频率的要求，可以投入一次调频功能。当机组转速在死区范围内时，频率调整输出为零，一次调频不动作。当转速在死区范围以外时，一次调频动作，频率调整给定按不等率随转速变化而变化。抽汽/补汽控制在机组并网稳定运行且带上一定电负荷后可投入抽汽控制，运行人员可设定抽汽压力目标值，通过抽汽压力反馈，控制抽汽阀的开度，以满足抽汽热负荷的需求。当机组带上一定负荷后可以投入补汽控制，通过控制补汽阀开度，以完成汽轮机的补汽控制。孤网控制当机组在单机或小网运行时，可以投入二次调频控制也称孤网运行。孤网运行时可以手动增减目标负荷，也可以通过二次调频功能自动增减负荷，维持机

10、组转速在3000r/min。遥控控制当机组并网后，调节器还可以接受外部控制指令，控制指令方式可为增减脉冲信号或420mA的模拟量信号。超速试验在汽轮机首次安装或大修时，需要验证超速保护的动作准确性，对每一种超速保护都进行试验验证。整个系统设置多道保护：103%超速试验、110%超速试验、机械超速试验。主汽门/调门严密性试验在机组启动之前，汽轮机转速达到设定转速的情况下，可分别进行主汽门/调门严密性试验，测试机组惰走时间，判断主汽门/调门是否严密。技术指标转速控制范围：4转/分10000转/分，精度(±1转/分)；负荷控制范围:0115，精度0.5%；转速不等率：36连续可调；升速率控

11、制精度：1转/分;甩额定负荷时转速超调量：5额定转速；调节系统的迟缓率：0.06%；抽汽压力不等率：010；系统平均无故障时间： MTBF>100000小时； 系统可用率：99.9%；共模抑制比120dB，差模抑制比60dB；能接受与电气共用全厂接地网而不必设置专用接地网，接地电阻2； 供电：两路 DC24V(5A),±10%，冗余供电；最大功耗：带触摸屏型，小于40W；不带触摸屏型，小于30W；运行环境温度：带触摸屏型，-1045；不带触摸屏型，-1065； 存储运输温度：-40+85；相对湿度：10% RH90% RH (不结露)；操作简介开机显示SY8000的登录画面，输入用户名及密码后可进入SY8000的主画面SY8000的监视及控制主画面，用于监视机组的控制状态及重要参数。LVDT标定界面，对调门进行阀位标定和拉阀试验。控制参数界面，列有所有需要设置的控制参数，根据不同的权限可以在线进行调阅及修改。系统参数界面，设置AI（420mA输入）通道的量程及Modbus通讯接口的参数