国产型300MWDEH3A操作说明书.docx
《国产型300MWDEH3A操作说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国产型300MWDEH3A操作说明书.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
国产型300MWDEH3A操作说明书
300MW国产型汽轮机
数字电液控制系统DEH－ⅢA
系统及操作说明书
新华控制工程有限公司
中国上海
一九九八年二月
第一章概述1
第二章DEH-IIIA硬件介绍4
第三章DEH-IIIA软件介绍9
第四章DEH-IIIA操作说明12
第一节操作盘介绍12
第二节数据显示13
第三节操作员站简介16
第四节运行方式选择24
第五节控制方式选择28
第六节试验33
第七节DEH提供的几种汽机启动方法简介38
第八节在DEH-IIIA的CRT上操作MEH-IIIA41
附图:
1.DEH系统结构图
2.DEH-IIIA硬件配置图
3.DEH-IIIA硬件配置图（486型）
4.DEH-IIIA软操盘
5.阀门试验操作盘
6.超速试验、喷油试验
7.AST、EH油压低试验等
8.触摸式薄膜键盘
9.硬手操盘
第一章概述
DEH——汽轮机数字电液控制系统，由计算机控制部分和EH液压执行机构部分组成。
是汽轮发电机的专用控制系统，是控制汽轮机启动、停机及转速控制、功率控制的唯一手段，是电厂实现机组协调控制、远方自动调度等功能必不可少的控制设备。
DEH在电厂的热工自动化系统中有着十分重要的地位。
DEH的安全可靠直接影响到整个电厂的可靠运行。
随着计算机技术的发展，我公司在96年推出了DEH-III的升级产品DEH-IIIA。
DEH-IIIA保持了原先DEH-III的可靠性及控制原理不变。
将原先的控制计算机和操作员图象站分别升级到486和Pentium计算机。
操作员与DEH-IIIA的人机界面采用Windows技术，使画面和色彩更丰富。
用户可通过增配的工程师站（原DEH-III为两台调试终端），对DEH-IIIA进行组态和维护。
操作员站与工程师站配置完全相同，通过冗余数据高速公路相连，可完全互为备用。
DEH-IIIA与DEH-III的I/O卡件完全相同，其布置和连接方式也不变，仅仅是主机及操作员站计算机的升级，因而保证了升级产品的继承性，也为实现已投运机组的升级提供了十分便利的手段。
汽轮机控制系统有其特殊性——快速、安全及系统相对固定。
对DEH系统来说，首先应该适应快速响应和安全可靠，这是第一位的。
DEH-III中，已充分考虑了这些问题。
DEH-III中，所有程序，包括ATC、图象站均固化在EPROM中，保证了控制程序的可靠性。
但用户在现场要进行更改，如增加测点、修改画面等就很困难。
DEH-III仅提供了一些参数地址，可进行简单的修改，如参数修改等。
根据多年的运行实践，我们认为，DEH的基本控制部分，即转速控制、负荷控制、阀门管理、超速保护等，当汽轮机对象固定后，其控制回路、控制逻辑、保护逻辑，是基本固定的。
每个工程项目在设计中均能周全地考虑，现场投运过程中和移交用户后，极少进行修改。
这部分控制策略，专业厂家与主机厂配合，所设计的方案几乎可以说是最佳方案，因而，也不希望用户随便修改，以保证控制系统的可靠性。
这就是汽机控制系统与其它控制系统，如锅炉控制系统的差别系统相对固定。
所以，在DEH-IIIA中，这部分软件仍是固化的或设有口令，不希望用户修改。
但我们提供了对基本控制部分I/O通道进行组态的手段，当现场传感器与设计不同时，可修改组态。
同时，对逻辑控制回路等不能更改的部分，将其控制方式、控制策略动态地显示在操作员站CRT上。
这就解决了用户以前提出的软件透明度问题，也为热工人员寻找故障提供了方便。
ATC控制是DEH的一项重要功能。
ATC程序所涉及到的外部测点数量较多，相关系统由于辅机配置不同也会相应变化。
ATC担负着汽机及相关系统的数据采集、监视任务，并进行汽机高压、中压转子的应力计算。
ATC启动时要进行应力控制，相关系统检测与逻辑判别。
因而，ATC部分程序是相当复杂的，并且每个工程项目由于辅机情况、测点安装等不同均有其特殊性。
要使ATC投运好，就必须根据项目实际，对软件做出相应修改。
例如对某些限制、逻辑条件做一些修改。
ATC的核心是应力计算，这部分对每台汽轮机是固定不变的。
我们将此做成一个专用模块，供用户组态用。
而对ATC的其它部分，我们均可对其进行修改。
由有资格的专业人员，通过DEH-IIIA工程师站，对系统进行上装、下装、维护等工作。
这部分组态是对用户完全开放的。
DEH-IIIA操作员站和工程师站提供了比DEH-III图象站丰富的功能。
DEH-IIIA图象分辨率为1280×1024，256色。
显示图象的数量可以不受限制（不少于20幅）。
图象和显示数据的组态完全向用户开放，可根据用户需要随意设计或由用户用类似CAD的绘图工具自行组织。
DEH-IIIA图象数据，正常为绿色，超限时为红色，不采样为白色，数据状态一目了然（也可配置为其它颜色）。
数据的详细状态，只要用鼠标右键在数值上单触一下，即可弹出单点框。
DEH出厂时提供的典型图象为30幅左右。
DEH-IIIA的追忆打印、历史趋势、历史数据等均可由用户修改和组织。
DEH-IIIA操作员站，可对操作员所进行的每一次控制操作，进行记录，便于寻找问题。
DEH系统结构如附图1。
DEH控制系统由两大部分组成，即EH系统（液压执行机构）和DEH控制装置（计算机控制部分）组成。
EH系统是DEH系统的执行机构，DEH控制装置是DEH系统的指挥中心。
EH系统主要由供油装置（油箱、油泵、油管路）、安全系统（AST、OPC系统、隔膜阀）、油动机（主汽门、高压调节门、中压主汽门、中压调节门油动机）等组成。
供油装置为系统提供油动机动作所需的稳定的高压动力油，安全系统提供使油动机迅速关闭的回路，油动机行程由伺服阀控制。
伺服阀接受DEH开度指令，使油动机产生位移，带动连接到油动机上的阀门移动，从而控制汽轮机的进汽。
DEH控制装置包括五个控制柜（386型DEH-IIIA）或4个控制柜（486型DEH-IIIA）,一个电源柜,一个操作员站,一个工程师站。
操作员站是运行人员操作DEH、监视系统运行的人机接口。
DEH采集汽轮机状态数据，如挂闸、并网、盘车、旁路、主汽压、调节级压力、功率、转速、真空等等，根据操作员的操作指令，进行逻辑判断与PID运算，最终得出每个阀门的位置指令，并输出指令到油动机上的伺服阀，控制阀门开度。
这就是DEH简单的控制原理。
事实上，DEH正是在此原理的基础上，完成了许多复杂的功能。
DEH-IIIA运行方式主要有操作员自动、ATC控制、手动三种。
这三种方式之间的切换是无扰的。
DEH应该主要处于操作员自动和ATC自动方式，手动控制只是一种故障情况下的应急操作，不应长时间使用。
本手册主要介绍DEH-IIIA的操作方法、基本的使用方法，并介绍典型的启动方式。
具体的细节可能根据不同电厂不同机组的情况有所变化。
如增减某些功能。
但基本的操作原理和技能是不变的。
汽机的具体启动及运行方式，应以汽轮机厂提供的汽机运行说明为准。
书中给出的画面均作为参考。
因为这些内容可能在装置出厂后，用户进行了修改，或根据不同用户的喜好，我们作了适当的修改，应以实际设备投运时为准。
第二章DEH-IIIA硬件介绍
DEH-IIIA控制装置硬件主要包括：
一对冗余的基本控制DPU（计算机），基本控制和超速保护I/O卡，阀门控制卡（VCC）；一对冗余的ATC控制DPU；ATC数据采集I/O卡；与基本控制及ATCI/O卡相对应的I/O端子板；操作员站，工程师站，手操盘等。
DEH-IIIA硬件配置如附图2。
一、基本控制部分
如图所示，基本控制的一对冗余DPU分别通过串行口或网络高速公路与操作员站和工程师站相连，完成操作指令、基本控制数据、组态信息的通讯。
386型DEH-IIIA的基本控制DPU采用进口Intel公司MultiBus系列的OEM计算机产品，根据DEH需要，由iSBC386/12计算机板、iSBC548智能通讯板、iSBC556光隔离开关量输入板、iSBX328多路模拟量输出板，组成基本控制的DPU。
这对冗余的DPU各自均有完全相同的独立的数据传输通道和I/O通道。
控制指令同时送到VCC站控制板，做到双机完全冗余。
两个DPU之间，通过通讯口传送数据和状态，由双机容错软件来决定哪个DPU的输出作为控制输出。
当主控DPU发生故障时，自动无扰地切换到另一个DPU。
当DPU均正常时，可由操作员选定哪个DPU为主控。
486型的基本控制DPU也为一对冗余的DPU，所不同的是：
主机卡件改为ISA总线结构，主机板由386升级为486，通讯采用网络通讯，原先的开关量及模拟量输出部分移到I/O通道中实现。
基本控制的I/O卡件主要有：
1.模拟量输入隔离板（ISO板）。
对基本控制的模拟量进行隔离，如功率、主汽压、调节级压力、转速等。
2.三块MCP卡。
对转速、基本控制的模拟量进行测量。
三块MCP板分别通过独立通道与基本控制主机DPU01、DPU21进行通讯，在DPU内对接收到的数据进行三选二处理。
3.超速保护板（OPC板）。
三块MCP测速板分别对三路转速进行测量。
转速经处理后，由MCP板向OPC板发信号。
OPC板进行三选二处理及相关的OPC逻辑后，送出OPC超速保护信号到电磁阀，实现超速保护功能。
4.MCP比较板。
对一些模拟量进行处理后，将逻辑信号送到OPC板，供OPC逻辑使用。
5.阀门控制板（VCC板）。
VCC板是DEH最重要的卡件之一。
由10块VCC板组成DEH的阀门伺服控制系统部分。
每一块VCC板控制一个阀门，即控制一个伺服阀油动机。
每一块VCC板的控制由板上CPU完成，相互独立，一块VCC板故障只影响一个阀门，且可以立即在线更换。
自动时，VCC板的指令来自主机DPU。
手动时，通过手动操作盘直接控制VCC板的输出，与主机DPU无关。
6.VCC站控制板（VCC－SC板）。
VCC站控板是VCC板与主机DPU之间联系的桥梁，负责传送主机数据及指令到VCC板，并将VCC板的数据和状态返回主机。
7.维修盘、万用表。
通过波段开关，可方便地察看每块VCC板的重要数据，有指令（A）、反馈（P）、手动指令（M）、综合放大（V）、伺服信号（S）。
486型DEH-IIIA直接在操作员站上相应画面观察上述数据，因而未设维修盘等。
8.手操盘。
通过硬件按钮直接操作每种VCC板（阀位操作），同时，各种阀门开度由VCC板送出，通过VCC比较板送到手操盘指示。
9.VCC比较板。
将每块VCC板上的阀门开度信号取出，进行运算，得到手动时的一些逻辑限制。
并将阀门开度进行综合，得出各种阀门的总的开度信号送手操盘指示。
同时，检测每块VCC板上的伺服输出信号，当有故障时（信号过大），发出报警。
10.开关量输入/输出端子板。
对基本控制的开关量输入/输出进行隔离，再连接到主机iSBC556板的光隔离输入。
11.模拟量输出切换板。
将主机328板输出的模拟量进行放大，4～20mA转换，根据双机切换信号，对冗余DPU的输出进行切换。
12.其它端子板：
VCC端子板、OPC端子板、MCP端子板。
主要是提供开关量的继电器隔离及转换；模拟量的电流/电压转换，并连到接线端子，供现场接线。
前后端子板分开，方便带仿真器做仿真试验。
13.LVDT变送器。
现场LVDT传感器，连线到这些变送器后，将位移信号转换成4～20mA信号，送到VCC板。
二、ATC采集及运算部分
ATC由一对冗余的DPU主机及一个采集站组成。
冗余DPU配置完全相同，由486CPU主机卡、电子盘、网卡、双机通讯卡组成。
双机通讯卡负责与ATC采集站通讯，并检测双机运行状态，完成双机切换。
ATC采集站主要有AI板、DI板、DO板及站控板组成。
站控板负责主机DPU与采集板之间的通讯。
AI板完成4～20mA、0～5V及TC、RTD信号的采集。
信号类型转换由端子板完成。
AI板大信号放大倍数为2倍，小信号为200倍。
DI/DO板用于ATC开关量的输入和输出。
所有I/O卡件，通过端子板与现场连接。
三、操作员站/工程师站
操作员站和工程师站是两台配置完全相同的工业控制计算机。
主要有主机板、显示卡、网卡及通讯扩展卡等组成，配20"或21"CRT、鼠标器、操作盘及彩色打印机。
操作员站和工程师站的软件配置也完全相同。
在系统中，两者的连接处在相同的地位。
所以，在系统中可以完全互为备用，它们之间的差别仅在于，为保证操作员站始终运行于DEH-IIIA软件下并防止无关人员对系统进行更改，操作员站与工程师站分别设有密码，只有知道密码的用户，才能进入相应级别，进行控制操作或对DEH系统进行组态、修改。
四、系统连接
如上所述的三大部分，386型DEH-IIIA基本控制DPU与操作员站、工程师站通过串行口连接。
ATC的DPU与操作员站、工程师站通过冗余数据高速公路（以太网）连接。
而486型DEH-IIIA均通过冗余数据高速公路连接。
五、硬件结构和组成
汽轮机数字电液控制系统硬件由下列部件组成：
1.DEH控制柜
00柜—控制计算机A（DPU01）和B（DPU21）。
进行逻辑控制与PID运算，以及与下位机进行通讯控制。
01柜—基本控制模拟量、开关量输入输出。
02柜—阀门控制。
8块VCC板接受主机指令或操作员手动指令，控制8个可调节汽门。
03柜—ATC控制与监视的I/O通道，ATC数据采集站。
04柜—ATC计算机DPU。
进行应力计算与监视及ATC的报警等。
05柜—UPS电源（用户选用）及配电盘。
2.操作员站
Pentium586工业机，20"或21"CRT显示，彩色针式打印机，触摸键盘。
操作员站进行DEH的控制操作，图象显示及操作，报警，追忆，状态显示等等，是操作员与DEH-IIIA的人机接口。
DEH－ⅢA的图象包括系统图、运行曲线、工艺流程、棒图、报警图等，还有控制流程图（SAMA图）实时显示，使控制系统运行情况一目了然。
3.工程师站
Pentium586工业机，彩色喷墨打印机。
通过工程师站对DEH-IIIA进行组态，修改，调节及维护。
工程师站与操作员配置相同，运行相同的软件，可以互为备用。
4.手动操作盘
手动操作是DEH的一种后备操作方式，当控制用的一对冗余DPU均故障时（这种情况应该说是极少的），可用手动操作维持运行，等待系统恢复，也可在操作员站发生故障时，为安全起见，切到手动操作。
运行人员通过手动操作盘对DEH进行应急手动操作。
5.液压部：
（EH部分）
EH供油系统（油箱及油管路）
主汽门油动机2只
高压调门油动机300MW4只
中压主汽门油动机2只
中压调门油动机300MW2只
OPC，AST保护系统控制块
各部套间的联接见附图1。
六、486型DEH-IIIA硬件介绍
486型DEH-IIIA硬件配置如图3。
与386型DEH-IIIA相比，主要是基本控制的DPU主机板由386升级为486或586，而ATC的DPU不变，均为486或586DPU。
基本控制的DPU升级后，将原先Multibus总线结构的386DPU升级为ISA总线结构的DPU，原来386DPU与基本控制I/O卡MMI站均通过iSBC548智能串口通讯板，以RS232的通讯方式相连。
现在基本控制DPU与基本控制I/O卡（MCP、VCC、AI等）的通讯通过冗余的I/O网（Bitbus网）进行。
从结构上来说比串口通讯简单、明了。
基本控制DPU与其它站，即ATC的DPU、操作员站、工程师站等之间，通过冗余数据高速公路（以太网）连接。
基本控制的I/O卡配置与386型DEH-IIIA类似。
有转速测量卡（MCP）、模拟量输入卡（AI）、开关量输入卡（DI）、开关量输出卡（DO）、模拟量输出卡（AO）、回路控制卡（LC）、阀门控制卡（VCC）、超速保护卡（OPC）、站控制卡（BC）等，其卡件的名称及功能，二种配置中均相同或相似。
ATC的DPU配置，386型DEH-IIIA和486型DEH-IIIA完全相同，ATC的I/O卡件也相同，但分为2个I/O卡件箱，使I/O卡分散。
其连接方式也不变。
486型DEH-IIIA，I/O卡件布置与以前DEH有一些区别。
I/O卡件与I/O端子板的连接电缆由原来的前面出线改为背面出线。
面板上均为状态指示灯，比较美观。
机柜采用端子柜与卡件柜分开的方式，布置整齐。
下表为两者的比较。
对运行人员来说，由于MMI软件及界面相同，所以操作上两者无区别。
第三章DEH-IIIA软件介绍
一、系统软件
DEH－ⅢA所提供的软件，主要有四大内容，即操作员站软件包、工程师站软件包、ATC软件包和基本控制软件包。
就属性来说，前两个属人机接口类，后两类属控制类。
其中，基本控制软件最为重要，完成DEH的基本控制功能。
它宿主在冗余的两个控制处理计算机（DPU）中，互为热备用，任一主控机故障，备用机自动切入主控状态，实现控制的无扰切换。
ATC软件包完成ATC数据采集、监控及应力计算，也在一对冗余的DPU中。
其它软件分别宿主在人机接口站（MMI）上。
二、通讯驱动
DEH－ⅢA系统中有四个节点设备，操作员站、工程师工作站、基本控制站和ATC计算站。
这四个节点设备相互的数据交换是通过冗余网络通讯（数据高速公路）实现的。
每个节点上都有相应的通讯驱动软件。
实时数据和组态数据都是通过此驱动软件接收和发送的。
通讯驱动软件主要完成通讯数据包的打包、发送、接收、拆包等工作，它分别工作于MS－Windows和iRMX实时操作系统之下，与其它的软件模块有统一的接口规范。
三、实时数据共享
实时数据是指DEH系统实时采集到的过程模拟点和开关点，以及控制计算过程中产生的中间计算点的集合。
实时数据是通讯的主要内容。
产生实时数据的节点称为源节点。
基本控制节点是大部分实时点的源节点，它不断从I/O总线上得到实时数据的A/D值或开关状态，转换为工程值，写入本地数据库。
通讯扫描软件则不断按组态定义，从本地实时数据库中取出数据发往操作员站，供其显示、打印和记录用。
通讯扫描软件同时也接收操作员站上的数据（主要是操作员指令、设定值等），写入本地实时数据，供实现基本控制功能时使用。
基本控制站和ATC控制站相互交换数据，ATC站将ATC计算结果以及一些子程序判断结果，送入基本控制站，从而实现ATC功能。
汽机的一些状态，需从基本控制站送入ATC控制站进行ATC逻辑判断。
操作员站上的本地实时数据库包含了整个DEH中的所有有关的实时数据。
它主要来源于基本控制节点上的实时数据和ATC监控软件采集和产生的实时数据。
ATC监控软件宿主在ATC计算站上，通过I/O总线采集I/O数据并进行ATC计算。
产生的结果通过高速公路直接写入操作员站本地实时数据库，供显示、打印、记录。
四、基本控制软件包
基本控制软件包工作于iRMX实时操作系统之上，主要包含I/O扫描、控制算法、通讯驱动、命令处理、双机切换/跟踪软件模块。
这些软件模块共享本地实时数据库，协同工作，完成控制任务。
基本控制处理机包括两台处理机互为热备用。
这是通过双机模块及双机之间的通讯得以实现的。
五、操作员站软件包
操作员站软件工作于MS-Windows多任务操作系统之上。
它包含通讯驱动、显示、打印、操作处理、记录等软件模块，并通过本地实时数据库协同工作。
其中，除了实时性要求高的模块，如通讯驱动、记录、实时数据更新等工作，是工作在中断方式下之外，其余软件模块采用Windows的非抢占任务调度方式工作。
显示模块完成各种图形显示的功能，如模拟图、棒图、成组、趋势曲线等等。
打印模块完成图形打印、曲线打印、追忆打印、报表及一览表打印等。
操作处理则完成画面操作、参数设置、Mouse操作等一些由操作员发自DEH操作盘或Mouse的操作指令，同时将控制指令送入基本控制DPU，实现对DEH的操作。
图形的生成和组态可在操作员站或工程师站上实现。
六、ATC计算站软件
ATC计算宿主在ATC计算站上，是iRMX的一个实时运行的任务。
ATC所需的I/O点来自两部分，一部分由ATC扫描任务直接通过I/O总线取得I/O通道的AD值，进行工程量转换来获得，另一部分取自基本控制站送到本地数据库中的点。
七、工程师站软件包
工程师站软件工作于MS-Windows多任务操作系统之下，通过网络与被组态节点联系。
它包含如下的软件：
1.离线图形生成软件—用GUI方式，生成用户所需的所有图形。
用户可用磁盘拷贝入操作员站，或通过网络传送到操作员站。
2.报表生成工具—用文本方式生成报表。
3.ATC功能组态工具—用文本方式生成I/O表及ATC控制流程。
4.基本控制组态工具—用文本方式生成I/O表及基本控制逻辑。
工程师站组态完成后，可在线或离线将组态下装到有关的DPU中，DPU即按新的组态进行控制。
同时组态算法会自动存入DPU中的电池后备RAM中，不会丢失，也无需多次下装。
通过工程师站可以看到DEH－ⅢA内部的所有实时点及内部状态，从而可方便地进行系统诊断与维护。
第四章DEH-IIIA操作说明
第一节操作盘介绍
DEH-IIIA共有三类操作盘。
一、图像画面上的软操作盘
在DEH-IIIA画面上根据机组的运行方式，设计了几个功能相对独立的软操盘，操作员对DEH的操作指令一般都在这些软操盘上输入。
在机组运行的不同阶段，需要操作时，调出不同的软操盘即可。
常用的操作按钮如“目标值”、“进行”、“保持”等作为常显，不用专门调出，以减少操作次数。
典型软操作盘介绍如下：
1.升速控制操作盘（附图3）
该盘上提供了设定“目标值”、“升速率”、“进行”、“保持”、“启动方式”、“自动同步”等汽机升速过程中常用的操作。
2.负荷控制操作盘（附图3）
该盘上提供了设定“目标值”、“变负荷率”、“进行”、“保持”、“回路投切”、“阀门控制方式”、“双机切换”等操作。
3.其他控制方式（附图3）
可设定ATC控制、MCS遥控、机调压等控制方式。
4.超速保持及喷油试验（图6）
进行超速保持试验及喷油试验。
5.AST试验等（图7）
进行AST试验，EH油压低试验及隔膜阀试验。
6.阀门试验操作盘（附图5）
该盘将阀门试验操作指令和阀门的指令反馈棒图结合在一起，操作员可直接在画面上选择阀门做相应的试验，并迅速观察到操作结果。
上述五个软操盘中，除阀门试验盘外，其他四个均为弹出式小操作盘。
需要操作时，按图像下方相应按钮，小操作盘就会弹出显示在画面左上角。
用鼠标左键按住小操作盘标题栏拖到适当位置，即可以一边观察画面上的数据，一边在软操作盘进行操作。
DEH最常用的操作是升降负荷和转速，因此在大部分模拟图的右上方都设计了“目标值”、“保持”、“进行”三个按钮，运行人员可直接操作这些按钮。
当要进行其他操作，例如改变运行方式时，需调出相应的专用操作盘。
二、触摸式薄膜键盘
DEH-IIIA触摸式键盘采用新华公司XDPS系统的通用键盘（附图8）。
键盘上共分七个区：
1.用户定义键
共有40个用户定义键，上半区定义了一些DEH专用操作键，操作员可以操作这些按钮直接输入指令；下半区定义了一些画面快捷键，可通过这些键迅速调出相应的监视画面（模拟图）。
用户可通过deh\bin\m.ini文件自行配置和修改这些键的定义。
2.标准功能
可按“单点”、“一览”、“趋势”等调用相应功能。
3.报警
可调出报警测点和进行报警确认。
4.画面
进行翻画面操作。
（DEH-IIIA内暂时未用）
5.控制
操作手操器。
（DEH-IIIA内暂时未用）
6.鼠标
可用光标移动键替代鼠标，选择目标，模拟鼠标
升级会员 