汽轮机调速系统说明

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1、TRICONEX 系统基础设计说明用 户 名 称 : 中国石化湛江东兴石油企业有限公司项目名称：催化重整装置ESD系统编 制 时 间 : 2004-11-20用户 合同号 ：工 程 号：TT2624014项 目 号 ：TT26240142最终构成孟宪虎1设计阶段孟宪虎2004-7-18-0设计准备孟宪虎2004-4-8版本描述编制设计确认用户确认日期系统基础设计说明目录11、设计说明简介 21.1、简介 1.2、 开工会纪要 21.3、 机柜系统设计符号说明 62、 TRICONEX 系统设备选型及配置 92.1、 TRICONEX 系统机柜选型 92.2.1、 TRICONEX 机架 102

2、.2.2、 双冗余电源 112.2.3、122.2.4、三块互为冗余的主处理器122.2.5、132.2.6、数字输入卡件 162.2.7、数字输出卡件 162.2.8、模拟输入/脉冲输入卡件 172.2.9、模拟输出卡件 182.2.10、192.2.11、202.2.12、系统提供的软件 212.2.13、系统需提供的文件 212.2.14、培训、组态、FAT、安装及服务222.2.15、223、硬件系统配置图223.1、通讯系统网络结构图223.2、 233.3、机柜内部布置图 253.4、系统机架卡件分配图 26284、系统功能说明4.1、程序编写 284.2、对用户的要求 294.3

3、、 操作台及控制面板功能描述 304.4、32364.5、4.6、 514.7、常规回路的控制 574.8、HMI 及操作说明 584.9、SOE(SEQUENCE OF EVENTS )功能 661、设计说明简介1.1、简介TRICONEX控制系统硬件由美国TRICONEX公司生产，它具有三重冗余结构（TMR）和 冗错能力。此系统由三个完全相同的系统支路组成（电源卡件除外，该卡件为双重冗余）。每个系统支 路独立地执行控制程序，并与其它两个支路并行工作。对数字输入/输出，硬件具有表决机制（OVD）。另 外系统内还具有 事件顺序记录功能（ SOE）。TRICONEX TMR 控制系统的基础设计说

4、明BODD（ Basis of Design Operation）由TRICONEX 北京办事处、北京康吉森自动化设备技术有限责任公司工程部（简称：康吉森 公司）编制。BODD内容由用户单位或设计单位，根据本BODD说明提供填写的内容认真 填写。康吉森公司将根据BODD进行TRICONEX控制系统设计及系统集成。用户单位或设计单位，首先必须提供I/O总点数清单，以便核算实际卡件使用量。I/O 总点数清单如下卡件型号支持点数卡件数量备用量数字量输入卡件32数字量输出卡件16模拟量输入卡件32脉冲量输入卡件6模拟量输出卡件4系统名称： TRICONEX ESD 系统项目名称：催化重整装置ESD系统

5、最终用户：中国石化湛江东兴石油企业有限公司4.循环氢压缩机C3201启动过程及调速系统4. 1、C3201系统联锁条件说明：软切除必须登录到班长级或以上权限，否则不能实现软切除功能。联锁条件置1 正常，置0 联锁动作。1) . 润滑油压力过低，有三个信号参与联锁条件。现场仪表为压力开关PSLL3309、PSLL3310、PSLL3311。正常时：置1。采取三取二方案， 即只要有两个以上置1，输出就置1，如果有两个或两个以上不满足条件，则输出置0 。联锁。 每个压力开关由1变为0时，操作画面上的报警画面中，有报警显示。另外还设有旁路开关dBP3301，可在仪表检修等情况下将联锁条件切除。2) .

6、 压缩机轴位移过大，有二个信号参与联锁条件二次表接点信号XSHH3301、XSHH3302经DI卡进入ESD系统。正常时：置1。采取二取 二方案，即只有两个都置1，输出就置1，如果有一个以上不满足条件，则输出置0 。联锁。 旁路开关dBP3302，可在仪表检修等情况下将联锁条件切除。3) .气轮机轴位移过大，有二个信号参与联锁条件现场二次表接点信号XSHH3350、XSHH3351经DI卡进入ESD系统。正常时：置1。采取二 取二方案，即只有两个都置1，输出就置1，如果有一个以上不满足条件，则输出置0 。联锁。 旁路开关dBP3303，可在仪表检修等情况下将联锁条件切除。4) .汽轮机转速过高

7、，有三个信号参与联锁条件现场转速探头信号，经过脉冲卡转换为转速。判断转速信号小于跳闸值时输出为1，大于跳 闸值时输出为0。采取三取二方案，即只要有两个以上置1，输出就置1，如果有两个或两个 以上不满足条件则置0， 联锁。同时设有电子/机械超速保护值选择，在超速试验标志置1 时，电子/机械超速保护值选择置 0 为电子超速，联锁值为正常超速保护值。置1 为机械超速，联锁值为稍大于机械超速保护 值。目的是为汽轮机单机试验时，做机械超速试验用，屏蔽电子超速。旁路开关dBP3304，可在仪表检修等情况下将联锁条件切除。5) .干气密封气泄漏量过高，有二个信号参与联锁条件现场流量表模拟信号经AI卡进入ES

8、D系统。当流量FI3396、FI3397小于7.2Nm3/h时。FT3396HH、 fFT3397HH 正常时： 置1。采取一取一方案，即只要有一个不满足条件，则置0， 联锁，旁路开关dBP3305，可在仪表检修等情况下将联锁条件切除。6) . V3201液位高高dLSHH3212A，有一个信号参与联锁条件现场液位开关信号，dLSHH3212A、dLSHH3212B、dLSHH3212C，经DI卡进入ESD系统。正 常时：置1。采取三取二方案，即只要有两个以上置1，输出就置1，如果有两个或两个以上 不满足条件，则输出置0 。联锁。每个压力开关由1变为0时，操作画面上的报警画面中，指 示闪烁并联

9、锁报警。另外还设有旁路开关dBP3306，可在仪表检修等情况下将联锁条件切除。7). 手动紧急停车按钮和正常停机按钮 手动紧急停车按钮,可以在任意时刻将系统停下.在正常运行时,按下正常停机按钮,机组将 按照生速速率降到暖机1速度,停留满停机时间后,停机.4.2 C3201 启动条件(说明：满足条件置1，否则置0)1) . C3201A润滑油压力正常，有一个信号参与启动条件现场压力变送器模拟信号经AI卡进入ESD系统。当压力PT3308大于0.25MPa时。fPSN3308正 常： 置1。只要这个不满足条件，则置0，启动条件就不满足。2) . 润滑油冷却器出口温度正常，有一个信号参与启动条件现场

10、信号经AI卡进入ESD系统。当温度TT3306大于35C时。fTS3306正常：置1。只要这个 不满足条件，则置0，启动条件就不满足。3) . 速关气缸阀1、2，启动条件。速关气缸阀dZS3350、dZS3351。全开信号为1时指示速关阀已经打开，启动条件满足。 速关气缸阀dZS3352、dZS3353。全关信号为1时指示速关阀已经关闭，启动条件满足。 需要加旁路开关吗？上述条件都满足时，并且在联锁复位后，使允许启动满足，允许启动fC3201_START_ENB置1。 在操作面板上允许启动指示灯cLD1置1,报警并闪烁。只有当转速rSI3350_3353大于等于 300RPM时，C3201机组

11、操作面板上允许启动指示灯cLD1置0,灯灭。4.3 C3201 启动和调速方式指定程序方式变量iMODE定义了各种启动，升速和试验方式，该方式控制程序的进程。程序共 定义了 8 种方式：Mode描述目标转速升速速率Mode0停机。0.0 RPM0.0 RPM/MMode1复位0.0 RPM0.0 RPM/MMode2允许启动0.0 RPM0.0 RPM/MMode3暖机 1X000.0 RPMX00.0 RPM/MMode4暖机2XX00.0 RPMX0.0 RPM/Mode5加速升速X.0 RPMX0.0 RPM/MMode6正常运行X.0 RPM90.0 RPM/MMode7正常停车X.0

12、 RPMX0.0 RPM/MMode超速试验X.0 RPMX0.0 RPM/M请参考升速曲线 启动顺序由一系列方式和状态来组成，系统中的顺序逻辑指定在任何当前方式下程序将会进 入某种方式。以保证确定的程序进程以及在某一特定机械设备故障情况下采取的动作。 如果启动程序选择自动升速方式，透平转速将沿升速曲线自动上升。暖机停留时间，可以在 程序中设定，单位为秒。 如果启动程序选择手动升速方式，可由现场就地盘升速/降速操作按钮，或操作台升速/降速 按钮来执行。程序将按事先确定的升/降速速率进行，不再考虑预定的暖机停留时间。 二启动过程0 停车（ Mode=0），C3201 机组处于联锁停车状态。此时联

13、锁条件只要有一项不满足联锁就无法解锁，当条件都 满足时，按下 C3201 机组复位按钮时，使停机联锁解锁，电磁阀线圈被激励（带电），即 C3201 机组电磁阀 cEV2222 、cEV2223 带电。1 复位（ iMODE=1），如果C3201机组联锁条件解除，允许启动满足。C3201机组操作画面上允许启动，指示灯 变绿并闪烁。此时应做好启动按钮选择：a. 选择启动方式，冷启动暖机1时间为X0分，热启动暖机1时间为X0分。b. 选择好手动升速/自动升速操作方式选择开关。c .如果要做超速试验，选择机械或电子超速后。按下超速试验按钮，如果按钮变红并闪烁 证明超速实验程序已经启动。如果选择机械时画

14、面上显示的超速值为机械超速值。2 允许启动（ iMODE=2）当确认系统正确无误时，按 C3201 机组现场或画面上的运行按钮 ，进入暖机阶段。3 暖机 1此时目标值1800RPM,。调速气门打开，系统在自动模式下，就开始自动按预定的升速曲 线开始升速。手动方式升速时，此时按现场升速命令按钮dLA3（硬按钮）或画面上的软按钮gRAISE_HMI, 按一下升几转，连续按下不放手时，升速速率与自动相同，手动方式降速时，按现场降速命 令按钮dLA4置1（硬按钮）或HMI软按钮gLOWER_HMI，按一下降几转，连续按下不放手 时，降速速率与自动相同。手动方式时一旦松开升速/降速按钮，目标设定值将同于

15、当前设 定值，暂时停止升速/降速。3 暖机 2此时目标值3000RPM，升速速率xxO.O RPM/M5 加速升速此时目标值xx62RPM，升速速率x00.0 RPM/M，过临界转速（x100-x300 RPM/M）时，不 管是在自动或手动状态，都以 4000 RPM/M 的速率升速。6 正常运行此时目标值xl62-x00RPM，升速速率120.0 RPM/M，用升、降速按钮可在这一速度区间控 制转速。7 正常停机按下画面上的正常停机按钮，进入正常停机方式，此时目标值为x000RPM，以速率x00.0 RPM/Mo过临界转速（x100-x300 RPM/M）时，以x000 RPM/M的速率降速

16、。降至x000RPM 时，停留180秒，后发出正常停机联锁跳闸指令8 超速实验首先选择超速试验选择开关（只有工程师以上权限方可）只有在iMODE =0时（停机），超速试验按钮才起作用fgOSTEST置1。进入超速试验iMODE =8,超速试验模式的电子/机械超速试验选择fgOSTEST_E_M，电子超速fgOSTEST_E_M置 0,超速保护值7200/rpm，机械超速fgOSTEST_E_M置1，超速保护值设为大于机械超速保 护值，此时电子超速被屏蔽，如果机械超速不起作用，则这个超速保护值起作用。4.4调速程序简介.调速程序主要由以下几个部分组成1）.开机顺序程序.完成模式的控制和选择.2）

17、.目标值程序.完成在相应的模式下选择对应的最大最小目标值.3）. 爬坡速率程序. 完成在相应的模式下对应升降速速率的选择4）. 实际设定值生成程序.依据在相应模式下的目标值和速率生成实际的给定值.例如:在模式由2变成3时，其最大目标速度由0变为1000 RPM,速率为900 RPM/M则实际设定值由0 RPM按照900 RPM/M的速率升到1000 RPM.当模式由3变成4时,其最大 目标速度由1000 RPM变为2000 RPM,速率为500 RPM/M则实际设定值由1000 RPM按照500 RPM/M的速率升到2000 RPM.5）.调速器控制输出程序.主要由VPID功能快来完成，其功能

18、与常规调节器类似但它只采用 自动方式，输出加有模式小与2,强制输出为0,转速900RPM时输出最大为40%的限制.详细介绍见功能快说明.i、C3201 在升速过程中，无论在手动还是自动操作模式时，通过临界区时，均强制自动操 作通过，待通过临界区后恢复正常升速。ii、汽轮机单机超速试验时，注意：只有在停机时， iMODE11：SI3353： 叵31公共画面32 系统联锁和启动条件。圆表示其状态。绿色为正常，红色为条件不满足。点击按钮可 进入其相应的画面。33速度事实曲线。 兰色曲线为测量值。红色为给定值。绿色为目标值。 34当前运行状态显示。在启动是会随着进入到不同的运行步骤进行相应的指示。颜色

19、变绿 的为当前模式。在模式1时按RESET按钮可进行系统复位操作。在模式2时，按下START按钮可 使系统启动。在模式进行到3、4、7是其相应的暖机时间按到记时的方式显示。35 当前远行状态显示。36 启动方式选择。可选择冷启动，或热启动。用来选择暖机停留时间。37 生速自动/手动方选择。38生降速按钮。用于手动方式启动。3. 9速度控制参数显示。目标给定值：在某一模式下，要达到的目标值。PID输出值：调速 控制程序自动输出。调速气门输出：直接输出到调速气门的最终输出。正常时它与PID输出 值的相同，只有在启动初期和发生联锁时，由程序直接强制输出。3. 10显示每一个速度探头的速度值，和超速联

20、锁值。其中SI3350、SI3351、SI3352用于三 取二超速保护。3. 11正常停机按钮。按下此按钮可按预定的速率降到暖机1速度，停留正常停机预定的时间 后停机。3. 12超速实验按钮。当决定要进行超速实验时，在模式1、 2时按下此按钮。则进入超速实 验程序。历史趋势画面： 历史趋势画面，历史趋势画面，用来保存事故值及曲线，以供分析事故原因，按曲线画面 可以跳出一个窗口，供选择显示历史记录的位号，选择历史记录的位号最多8 个。重要选择开关、切除开关、按钮等均有权限限制，必须登陆到权限允许的范围，才可以做相 应的操作，除操作员外，登录操作结束，必须退出登录操作，确保操作安全性。6、SOE(SEQUENCE OF EVENTS )功能SOE 即事件顺序记录功能。如何启动及配置SOE：将Tristationll31下装至ITRICON系统后自动生成SOE配置文件*.SOE,拷贝到SOE配置目录C:Program FilesTriconexTcxSoeSoeConfig 下即可。启动SOE,然后创建一个文件名，如果下装到TRICON系统的版本与SOE版本一致就会自动早到SOE配置文件，将选择框画钩，运行SOE即事件 顺序记录功能。