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新华MEH-ⅢA控制系统指令冗余方案比较

   日期:2013-03-23     来源:工控之家网    作者:工控之家    浏览:23    评论:0    
摘要:

    通过对MEH-ⅢA系统指令冗余方案比较,包括采用AO卡、LC5卡件端子板上的固态继电器进行切换、通过DEH系统(3-8)DO卡件端子板上的两个单体继电器接点切换,确保MEH系统长周期安全运行。

关键词:

    MEH-ⅢA,LC,指令冗余 中图分类号:TP273 文献标识码:B

概述

    由新华电站控制工程有限公司生产的MEH-щA锅炉给水泵汽轮机数字电液控制系统,能够接受协调控制系统的指令,对小汽轮机进行转速闭环控制,有方便灵活的组态功能,并可与电厂其它控制系统联网信息共享。

    驱动汽轮机的蒸汽来自两路汽源,一路是锅炉高压汽源,另一路是主汽轮机抽汽汽源,在每一路上设有主汽阀和调节汽阀各一个。当主汽轮机在25%负荷以下时,采用高压汽源供汽,由高调阀HPGV控制蒸汽流量,当主汽轮机负荷达到25%—40%,由高压汽源和抽汽汽源共同供汽,主要由高调阀控制,低调阀基本全开。在40%负荷以上时,采用抽汽汽源供汽,由低调阀控制汽轮机转速。

    MEH—щA控制系统有三种运行方式:锅炉自动,转速自动和手动,三种方式的切换由MEH—шA操作盘和软件实现的。

    MEH—шA控制系统主要功能有锅炉给水量自动控制、给水泵汽轮机转速自动控制、调节伐阀位控制、正常运行操作和监视、超速保护和试验,与DEH—шA联网,在DEH—шA操作员站上操作MEH—шA,并进行故障追忆及打印。

1 MEH-ⅢA系统软件配置

    MEH-ⅢA软件主要包括工程师站软件包和操作员站软件包。操作员站软件工作于MS-WINDOWS多任务操作系统下,它包含通迅驱动,显示,打印,操作处理,记录等软件模块。

    工程师站软件同样工作于MS-WINDOWS系统下,它包含离线图形生成软件,报表生成工具和组态软件。

1.1小机启动

    1)在下面的MEH面板上按“开速关阀”,2)速关阀全开后,“开速关阀”灯亮,“脱扣”灯灭,按“软手操”键,灯亮,缓慢操作“阀位增加”键,开启低压调节汽门“LP”。3)按“升速率”,输入200 r/min,升速到600r/min,暖机。4)暖机结束后,机组转速在600r/min以上,按下“转速自动”,灯亮。5)按“目标值”键,设定目标转速2800r/min。6)按“升速率”,设定升速率300 r/min。7)转速升至2800r/min,开启汽动给水泵出口门,接受到CCS来的“允许锅炉投入”信号后,按“锅炉自动”,灯亮。

1.2小机停运

    降低小机转速,将所带负荷移至电泵,按MEH画面中的“脱扣“按钮,小机所有门关,转速降为零。

    由于新华公司MEH系统LC卡频繁出现故障,导致小机转速不能调节,新华公司应我厂要求研究实施LC卡冗余配置方案。

    采用AO卡

    AO卡有8路输出,每一路单独出现故障时,输出保持,其原理如图2所示。

    将厂家拿来的AO卡装到10号槽位,将低调门指令同时送入AO卡和原控制低调门的9号槽位的专用LC卡(以下称LC9),通过5号槽位LC卡端子板上的固态继电器进行切换控制电液转换器,通过切换试验,不能达到无扰切换的目的,存在较大信号的波动,厂家人员汇报公司总部,认为AO卡和LC卡不能互为切换,此方案不可行,否定了此方案。

2 采用LC5卡件端子板上的固态继电器进行切换

    新华公司又考虑出新方案,准备用与CCS进行信号连接的另一块普通LC卡作试验(它在5号槽位简称LC5),将LC5卡上的送到CCS作小机转速显示的一通道作为输出通道,将低调门指令同时送入LC9和LC5,通过LC5卡件端子板上的固态继电器进行切换控制电液转换器,通过切换试验正常。

    通过拔LC5卡件,发现通过正常方式LC9卡件控制电液转换器的信号丧失,经核实LC5卡件端子板上的固态继电器是常开接点,只要插入LC5卡件,LC5卡件端子板上固态继电器的常开接点就闭合,不利于LC9卡件正常工作和LC5卡件故障更换工作,有较大设备隐患,厂家人员又否定了此方案。

3 通过DEH系统(3-8)DO卡件端子板上的两个单体继电器接点切换

    第三套方案设计思想为:通过DEH系统(3-8)DO卡件端子板上的两个单体继电器接点切换LC5和LC9的控制电液转换器的指令,正常方式下的LC9控制低调门是常闭接点,非正常方式下的LC5控制低调门是常开接点,如图4所示。


图4 DEH系统(3-8)DO卡上继电器切换

    通过试验验证,在“切除冗余”和“投入冗余”的操作中,有3.3%的概率会发生低调门全关的现象。在LC9卡件控制电液转换器的正常方式下,插拔DEH(3-8)DO卡件,不影响LC9卡件控制低调门开度,为保证故障情况下的快速处理,又作了相关报警功能,如果正常方式下控制低调门的LC9卡故障,CRT画面中“M“黄闪报警,3秒后自动切换投入冗余LC5卡件,低调门有2mm行程的波动,“切除冗余”绿色按钮自动切换至“投入冗余”红色按钮,运行人员也可以在软手操方式选择“切除冗余”和“投入冗余”按钮,通过增减指令控制低调门,当 LC5卡件故障“E”黄闪报警,千万不要点击“投入冗余”按钮,DEH(3-8)DO卡件故障,“H”黄闪报警,同时继电器失电,触点处在“切除冗余”方式,在硬手操方式不能进行“切除冗余”和“投入冗余”的操作。只有在MEH软手操的情况下,才可以更换有故障的LC9卡,如果在MEH锅炉自动状态下更换有故障的LC9卡,将出现CCS要求转速降低约200转的危险。

    由于占用了LC5卡件上的送到CCS作小机转速显示的通道,找出DEH系统一备用通道,输出到CCS作小机转速显示用,厂家拿来的作冗余配置的AO卡件切换有扰动,不能用,他们已拿走,为了不和DEH系统发生联系,我们建议厂家将#3、4机组MEH系统独立完成冗余配置,再用一LC卡替代DEH系统输出到CCS作小机转速显示用的信号,也可以在LC9卡件故障时临时作为备用,同时我们早已发传真要求厂家解决3.3%关闭调门概率问题。

4 试验

    MEH升级完善后,进行了DPU故障试验,其结果如表1 

    MEH-ⅢA自检情况如表2

结束语

    #4机组MEH系统LC卡件实现冗余配置后,试验效果基本满意,但在冗余卡件切换过程中,有3.3%的概率使低调门关闭,原因主要有:1、逻辑中两个DO输出运算周期不同步,使一个继电器动作时间早,另一个继电器动作时间慢,出现两个继电器切换不同步现象,2、两个继电器本身的动作时间有差异。

 
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