汽轮机保护系统的PLC结构示意图如图2所示。由图可以看出,在保护系统投入正常运行后,如果一套CPU出现故障或一条通讯介质接触不良,不会影响保护系统正常运行。
图2PLC结构示意图
5软件设计
软件设计包括两部分:PLC控制保护逻辑和触摸屏监视、操作记录画面组态。PLC控制保护逻辑采用梯形图编写,保护逻辑程序选择连续性任务在全部时间内运行,使保护逻辑程序始终运行。保护逻辑程序主要包括各项保护投退部分,报警与显示部分,跳闸动作部分,事件记录和SOE记录等几个部分。
由于采用了触摸屏,保护投退由一个总保护开关,扩展为每一项保护设置独立的保护开关,各分项保护开关在触摸屏上组态实现。各项保护投退相当于汽轮机保护系统的开环运行或闭环运行的选择钥匙,在保护退出时,汽轮机保护系统属于开环运行,此时保护对应的运行参数异常,保护系统只发出报警,不会动作跳闸;在保护投入时,汽轮机保护系统属于闭环运行,此时保护对应的运行参数异常,保护系统发出报警,同时动作跳闸,关闭主汽门。分项保护开关的设计,使得保护系统更灵活,现场工作人员可以根据运行情况投入部分最重要的保护功能,不满足条件的保护暂时不投入。
PLC采集到的现场汽轮机报警信号、跳闸信号分别在触摸屏报警画面和跳闸画面显示,取代了以前用大量光字牌显示报警跳闸的方法,大大减少了日常维护量。跳闸动作信号进行首次跳闸记录,为分析汽轮机跳闸原因提供了很好的依据。PLC保护逻辑与触摸屏之间通过对应的CotrolNet通讯协议进行实时通讯,从而保证了汽轮机运行参数在触摸屏上显示和进行事件记录,在触摸屏上进行的操作实时被PLC扫描,并在程序中执行。
SOE记录要求达到毫秒级别,需要在PLC中通过程序实现,并在PLC中记录,把记录结果在触摸屏上显示。
6结束语
根据上述的思路和方法,由PLC控制的汽轮机保护系统已先后在沈阳新北热电厂、寿光巨能热电厂、通辽盛发热电厂等数十个用户单位的汽轮机设备上投入运行,结果表明系统的设计是合理的,系统在现场运行稳定可靠,不仅提高了设备的自动化运行水平,减轻了现场人员的维护量,而且延长了汽轮机的运行寿命,有着明显的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]周世平.300MW火电机组调试技术.北京:中国电力出版社,2002
[2]李建刚.汽轮机设备及运行.北京:中国电力出版社,2006
[3]RockwellAutomation《ControlLogix选型指南》
[4]Allen-Bradley《系统用户手册ControlLogix》
来源: