[工程科技]DEH汽轮机数字式电液控制系统.doc

DEH-V 汽轮机数字式电液控制系统 Digital Electro-Hydraulic System 新华控制工程有限公司 工程技术部 2004年3月  目 录 1. 概述 3 2. DEH-V系统结构 4 2.1. 硬件组成 4 2.1.1. 分散处理单元DPU 5 2.1.2. I/O处理模件 5 2.1.3. I/O端子板 12 2.1.4. 人机接口站 14 2.2. 软件结构 15 2.2.1. MMI软件 15 2.2.2. DPU软件 16 2.2.3. 通讯处理软件 18 3. EH液压系统 18 3.1. 高压抗然油系统 18 3.1.1. 供油系统 18 3.1.2. 执行机构 19 3.1.3. 危急遮断系统（AST/OPC） 20 3.2. 低压透平油系统 20 4. DEH-V在小机组中的应用 22 5. DEH-V控制功能简介 22 6. DEH-V人机界面 28 7. DEH-V的特点 31 8. 引用的规范和标准 32 9. 应用领域 33 10. DEH-V技术规范 34 11. 外形尺寸 34 12. 电源要求 35 13. 运行环境 35  概述 汽轮机是高温、高压、高速旋转的大型动力设备，汽轮发电机转子的时间常数小，自平衡能力很弱，转子、汽缸等部件厚度大，温度变化剧烈。因此要求汽轮机控制系统必须具有实时性、快速性，尤其在其阀门控制、转速调节、超速保护、应力计算和寿命管理等方面有其特殊性。 汽轮机数字式电液控制系统DEH是电站汽轮发电机组不可或缺的组成部分，是汽轮机启动、停止、正常运行和事故工况下的调节控制器。DEH系统与EH系统组成的电液控制系统，通过控制汽轮机主汽门和调门的开度，实现对汽轮发电机组的转速、负荷、压力等的控制。 DEH-V汽轮机岛一体化系统图 DEH-V汽轮机控制系统是新华公司在三百多套DEH－IIIA系统，五年多运行实践的基础上改进而成的。DEH-V系统包含了当今最先进的控制技术，进一步提高了系统可靠性，使系统结构更加合理， DEH调试、维护更加方便。DEH-V系统集成了控制、监视和保护功能，范围涵盖给水泵汽轮机控制系统MEH、汽轮机旁路控制系统BPC、汽轮机保护系统ETS、汽轮机监测仪表系统TSI、汽轮机故障诊断系统TCM、汽轮机寿命管理系统Sailor、全厂仿真系统Simpanel等集成为一体，组成汽轮机岛控制系统，简称ATM。 DEH-V系统结构图 DEH-V系统结构 硬件组成 DEH-V控制系统硬件由控制机柜、端子柜、操作盘、连接电缆、人机界面等组成。端子柜内含有各种端子模件，完成将各种现场信号转换为I/O模件可以接受的标准信号，同时完成I/O模件送来的指令信号的处理工作，包括给变送器供电、电流/电压转换等。控制机柜内包括冗余处理单元DPU，I/O控制模件、交流电源配电箱、冗余直流电源以及相互之间的连接预制电缆等。操作盘是可选的，用来在自动控制系统故障情况下，维持机组运行或在线处理、更换部件时使用。DEH系统的操作与显示，数据、曲线的记录等均由连接在高速数据公路上的工程师站、操作员站完成。DEH-V的系统与原DEH-IIIA相比，其结构上的改进有： 改进DEH基本控制部分的系统结构，使原来典型的5个I/O控制站减少到3个，减少了系统的响应时间，提高了DEH性能； 可以根据设计需要，自由安排阀门控制模件和OPC模件，增加了通用性和分散性； 采用双层网络结构，I/O总线采用10MB/S冗余工业以太网，网络通讯采用100MB/S冗余工业以太网，大大提高了DEH系统的数据吞吐量； DEH-V仿真系统更加方便和规范，只需将EMU模件插入插槽即可； VPC模件位置可以自由安排，布局更加合理，负载均衡，自动化程度提高； DEH-V机柜示意图 分散处理单元DPU DPU为DEH-V控制系统的主机部分，采用Pentium400处理器，运行在实时控制系统之下。汽轮机的控制软件都装在DPU内，DPU通过冗余I/O总线，实现对下位机的通讯及控制。同时通过网络接口模件实现DPU联网。软件的修改在工程师站上完成，组态完毕后装载至DPU内，修改可以在线修改或离线修改。汽轮机由两套冗余的DPU控制，互为热备用。 I/O处理模件 DEH-V系统全部采用智能控制处理模件，每一块模件由印刷电路板、电子元器件、微处理器、输入输出接口等组成，完成特定的信号处理功能。DEH-V系统I/O模件均采用表面贴装工艺。用于DEH-V系统的模件主要有： 开关量输入模件（DI） 开关量输出模件（DO） 模拟量输入模件（AI） 模拟量输出模件（AO） 阀门控制模件（VPC） 转速测量与保护模件（SDP） 专用仿真模件（EMU） ETS处理模件（LPC） TSI处理模件（VDP、SKP） VP