TSI系統(tǒng)邏輯組態(tài)介紹本特利3500

1、TSI系統(tǒng)邏輯組態(tài)介紹本特利本特利3500系統(tǒng)系統(tǒng)一、 引言 汽輪機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng)(Turbine Supervisory Instrumentation）簡(jiǎn)稱(chēng)TSI。是汽輪機(jī)最重要的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)之一。正常運(yùn)行中，它監(jiān)視汽輪機(jī)機(jī)械參數(shù)的變化，一旦參數(shù)越限即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，若參數(shù)達(dá)到保護(hù)限值時(shí)則動(dòng)作保護(hù)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)跳閘。 石門(mén)華電二期工程2*300MW機(jī)組TSI系統(tǒng)采用本特利內(nèi)華達(dá)公司的3500系統(tǒng)。3500系統(tǒng)是本特利公司采用傳統(tǒng)框架形式的系統(tǒng)中功能最強(qiáng)、最靈活的系統(tǒng)，提供連續(xù)、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能，適用于機(jī)械保護(hù)應(yīng)用，并為早期識(shí)別機(jī)械故障提供重要的信息。二、硬件組態(tài) 2.1 框架 框架為本特利3500

2、系統(tǒng)各個(gè)框架之間的互相通訊提供背板通訊，并為每個(gè)模塊提供所要求的電源。 2.2 電源模塊 本特利3500系統(tǒng)電源模塊是半高度模塊，必須安裝在框架最左邊特殊設(shè)計(jì)的槽口內(nèi)。3500框架可安裝有一個(gè)或兩個(gè)電源（交流或直流電源模塊任意組合）。其中任意一個(gè)電源都可以給整個(gè)框架供電。如果安裝兩個(gè)電源，第二個(gè)電源可作為第一個(gè)電源的備份，只要裝有一個(gè)電源，拆除或安裝第二個(gè)電源模塊將不影響框架的運(yùn)行。我們可以選擇四種電源模塊之一，并且上下兩個(gè)電源不必保持一致，如上部采用220VAC，下部卻采用24VDC。 2.3框架接口模塊 本特利3500系統(tǒng)框架接口模塊（RIM）是3500框架的基本接口，它支持本特利內(nèi)華達(dá)用

3、于框架組態(tài)并調(diào)出機(jī)組中信息的專(zhuān)有協(xié)議。框架接口模塊必須放在框架中的第一槽位（緊靠電源的位置）。2.4監(jiān)測(cè)器、繼電器及通訊網(wǎng)關(guān)模塊本特利3500系統(tǒng)的硬件組態(tài)時(shí)，除了電源模塊和框架接口模塊需要固定槽位安裝，其它模塊均可以在框架內(nèi)任意槽位安裝。2.4.1 監(jiān)測(cè)器模塊監(jiān)測(cè)器模塊負(fù)責(zé)從現(xiàn)場(chǎng)采集傳感器輸入信號(hào)，并把采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，與報(bào)警點(diǎn)比較并從監(jiān)測(cè)器框架送到框架接口模塊、繼電器模塊及通訊模塊等與其它系統(tǒng)連接。本特利3500系統(tǒng)有型號(hào)眾多的監(jiān)測(cè)器模塊，比較常用的有鍵相位模塊、渦流/瓦振監(jiān)測(cè)器、位移監(jiān)測(cè)器、轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器等。2.4.2 繼電器模塊繼電器模塊用于將監(jiān)測(cè)器模塊送來(lái)的報(bào)警信號(hào)輸出，有標(biāo)準(zhǔn)的全高

4、四通道繼電器模塊、冗余半高四通道(每通道三路信號(hào))繼電器模塊、全高16通道繼電器模塊。2.4.3 通訊網(wǎng)關(guān)模塊通訊網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的設(shè)備，連接不同的通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語(yǔ)言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩個(gè)系統(tǒng)。通過(guò)以太網(wǎng)或者串行通訊方式，將我們選定的狀態(tài)量和電流值數(shù)據(jù)以數(shù)字化方式傳輸?shù)竭^(guò)程控制系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)、工廠(chǎng)計(jì)算機(jī)以及其它相關(guān)系統(tǒng)中，該模塊不干預(yù)3500系統(tǒng)的正常運(yùn)行或機(jī)械保護(hù)功能，確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)即使在不太可能發(fā)生的通訊網(wǎng)關(guān)模塊失效時(shí)也能保持完整性。電源模塊3500/15監(jiān)測(cè)器模塊3500/42繼電器模塊3500/32框架接口模塊3500/20通訊網(wǎng)關(guān)模塊3500/92三、軟件組態(tài)3.

5、1 軟件界面介紹打開(kāi)3500 Rack Configuration Software軟件，首先看到的是如下圖所示的畫(huà)面，從上往下依次為、標(biāo)題欄可以看到被打開(kāi)工程所在硬盤(pán)的詳細(xì)地址；、菜單欄，將3500軟件的所有操作分類(lèi)、展示出來(lái)，便于管理和操作，其中“HELP”下拉菜單里有個(gè)“tutorial”欄目，對(duì)本軟件起到了一個(gè)教程的作用；、快捷按鈕和框架地址，當(dāng)我們通過(guò)上位機(jī)連接3500儀表時(shí)，需要選擇的框架地址就是這個(gè)地址。在3.90版本以上的3500設(shè)置軟件中，在快捷按鈕的后部增加了一個(gè)框架信息按鈕。此按鈕可以將框架的信息文件（Alarm Event List；System Event List；

6、Asset Information；Rack File）保存下來(lái)，供我們分析報(bào)警或信號(hào)異常原因，也可以發(fā)送給本特利公司，獲得遠(yuǎn)程支持，這個(gè)只需要在上位機(jī)上安裝新版本的組態(tài)軟件即可，不影響框架運(yùn)行；、中間部分為3500系統(tǒng)框架內(nèi)各塊模件的組態(tài)；、最下部狀態(tài)欄會(huì)提示我們鼠標(biāo)指針?biāo)幬恢米箧I起什么作用，右鍵起什么作用，對(duì)于某些重要操作會(huì)起到提示幫助作用。建立框架設(shè)置模塊和通道選項(xiàng)設(shè)置模塊通道報(bào)警點(diǎn)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)名稱(chēng) 3.2連接、上載 一般先上電，點(diǎn)擊圖1后，選擇端口和波特率見(jiàn)圖2，點(diǎn)CONNECT建立連接。點(diǎn)UPLOAD圖3，上載組態(tài)圖4。 圖一圖二圖三 3.3 模塊設(shè)置 點(diǎn)擊圖4中左側(cè)的options

7、按鈕，然后可以對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行組態(tài)。 以下圖為例，115槽分別為CPU模塊，蓋振（23），大軸振動(dòng)（46），偏心（7），零轉(zhuǎn)速（8），鍵相（9）,繼電器（1314），modbus通信模塊（15）。蓋振大軸振動(dòng)偏心零轉(zhuǎn)速鍵相圖四 進(jìn)入組態(tài)界面 點(diǎn)擊Option。選擇通道類(lèi)型進(jìn)行大軸振動(dòng)設(shè)置。如圖五（大概通道類(lèi)型如下： Radial Vibration(徑向振動(dòng))、Velocity(速度）、Eccentricity（偏心）。 選擇量程 如圖六 設(shè)置Alert及Danger值 如圖七 繼電器模塊設(shè)置 如圖八通道類(lèi)型進(jìn)入量程及探頭設(shè)定圖五量程傳感器類(lèi)型Alert及Danger延時(shí)Alert及Danger

8、延時(shí)是否保持圖六Alert值Danger值圖七繼電器通道選擇可用的報(bào)警點(diǎn)布爾運(yùn)算邏輯圖八 3.4軟件常用設(shè)置3500軟件組態(tài)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，基本上只需要我們點(diǎn)選與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相對(duì)應(yīng)的一些設(shè)置就可以。下面簡(jiǎn)要介紹一些電廠(chǎng)常用的3500卡件（如振動(dòng)、鍵相、軸位移、繼電器卡件等）中的軟件組態(tài)參數(shù)的意義。 1) 對(duì)于徑向振動(dòng)總是有效的一個(gè)特性是Timed OK Channel Defeat（通道OK延時(shí)消除），它是當(dāng)OK狀態(tài)由非正常轉(zhuǎn)為正常時(shí)，保持某通道至該通道的傳感器非OK狀態(tài)30秒后，再恢復(fù)到OK狀態(tài)，此選項(xiàng)防止間斷性傳感器故障引起跳機(jī)事故，對(duì)于徑向振動(dòng)通道不須設(shè)置，總是有效。有時(shí)我們?cè)跈z修過(guò)程中，將信

9、號(hào)接線(xiàn)恢復(fù)好后，OK燈不是馬上恢復(fù)正常，而是等待30秒后才恢復(fù)就是因?yàn)檫@項(xiàng)設(shè)置。 2)Direct（通頻值）代表著所有頻率下峰-峰值振動(dòng)的數(shù)據(jù)，在所選擇的通頻頻率響應(yīng)的范圍內(nèi)的所有頻率均包括在此比例值內(nèi)，對(duì)應(yīng)于量程。 3)Gap（間隙）為渦流傳感器頂部至被測(cè)表面距離，該參數(shù)可以用位移或者電壓來(lái)表示。4)Clamp Value鎖定值表示當(dāng)通道狀態(tài)非正常狀態(tài)時(shí)的輸出值。5) 對(duì)于相對(duì)振動(dòng)Alert與Danger的Delay（延時(shí)）均是3秒（由于軸位移過(guò)大會(huì)導(dǎo)致推力軸承磨損，嚴(yán)重時(shí)幾秒鐘內(nèi)可導(dǎo)致機(jī)組災(zāi)難性損壞，故軸位移大危險(xiǎn)值的延時(shí)只有1S），3500框架組態(tài)模式的延時(shí)都是在每個(gè)監(jiān)測(cè)器通道內(nèi)部設(shè)置的

10、，在繼電器模塊內(nèi)直接對(duì)延時(shí)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行布爾運(yùn)算。6）Trip Multiply（報(bào)警倍增）選擇用于暫時(shí)增加報(bào)警設(shè)置點(diǎn)的值，通常手動(dòng)請(qǐng)求，以使得開(kāi)機(jī)期間允許機(jī)械通過(guò)高振動(dòng)轉(zhuǎn)速區(qū)（尤其臨界轉(zhuǎn)速）而監(jiān)測(cè)器不發(fā)報(bào)警，但是在電廠(chǎng)的實(shí)際使用中一直設(shè)定為1，未應(yīng)用。7）報(bào)警模式分Latching（保持）和Nolatching（不保持），保持就是只要發(fā)出報(bào)警，將一直保持，即使在比例值降至報(bào)警設(shè)置點(diǎn)后依然保持，直至對(duì)其進(jìn)行復(fù)位。8）位移/速度加速度傳感器的方向選擇與鍵相傳感器的方式相同，均為操作人員站在驅(qū)動(dòng)端往汽機(jī)末端觀(guān)察時(shí)，觀(guān)察到的方向。9）鍵相信號(hào)的極性為Notch（凹槽），而非凸臺(tái)；類(lèi)型為Proximit

11、or（電渦流）,而非電磁傳感器，我們可以通過(guò)類(lèi)似組態(tài)來(lái)了解就地設(shè)備。四、典型問(wèn)題分析 4.1 監(jiān)測(cè)器信號(hào)燈的狀態(tài) 監(jiān)測(cè)器信號(hào)燈的狀態(tài)是不能組態(tài)的，但是簡(jiǎn)單的斷線(xiàn)故障可以通過(guò)監(jiān)測(cè)器信號(hào)燈的閃爍狀態(tài)來(lái)判斷。對(duì)于電廠(chǎng)中常用到的本特利3500系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器，如振動(dòng)、差脹、軸位移等狀態(tài)燈的狀態(tài)如表1所示，這樣我們就可以根據(jù)信號(hào)狀態(tài)燈的閃爍來(lái)判斷線(xiàn)路故障原因。信號(hào)類(lèi)型信號(hào)類(lèi)型正常狀態(tài)正常狀態(tài)斷線(xiàn)后現(xiàn)象斷線(xiàn)后現(xiàn)象接線(xiàn)恢復(fù)正常后（未接線(xiàn)恢復(fù)正常后（未復(fù)位）復(fù)位）振動(dòng)、差脹信號(hào)OK燈常亮RX燈閃亮，旁路燈滅OK燈滅，RX燈閃亮，旁路燈紅OK綠閃，RX燈閃，旁路燈滅軸位移信號(hào)OK燈常亮RX燈閃亮，旁路燈滅OK燈滅，R

12、X燈閃亮，旁路燈滅OK常亮，RX燈閃，旁路燈滅表一 4.2 報(bào)警輸出模式 監(jiān)測(cè)器卡件組態(tài)中每個(gè)通道都有報(bào)警模式選擇選項(xiàng)，報(bào)警模式分Latching（保持）和 Nolatching（不保持）。Latching就是只要發(fā)出報(bào)警，該通道條件將一直保持觸發(fā)狀態(tài)，即使在比例值降至報(bào)警設(shè)置點(diǎn)后依然保持觸發(fā)，直至對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位。 假如軟件邏輯組態(tài)為通道一的報(bào)警值“與”通道二的報(bào)警值且兩通道均設(shè)置為L(zhǎng)atching，在運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)槟承┰蛑挥型ǖ竭_(dá)報(bào)警值，若不手動(dòng)復(fù)位通道一報(bào)警值就一直保持觸發(fā)狀態(tài)，此時(shí)二取二邏輯就變成了一取一，只要通道二達(dá)到報(bào)警值就會(huì)導(dǎo)致報(bào)警觸發(fā)。所以此項(xiàng)設(shè)置非常容易導(dǎo)致報(bào)警誤動(dòng)，推薦使用Nolatching。 4.3 與表決邏輯設(shè)置繼電器通道組態(tài)中，對(duì)任一通道，均有與表決邏輯設(shè)置選擇（And Voting Setup），可選擇正常與運(yùn)算(Use Normal And Voting)或真與算（Use True AndVoting），如圖所示。選擇正常與后，如果一個(gè)單獨(dú)的報(bào)警參數(shù)異常，則參數(shù)將被做“或”運(yùn)算；選擇真與后，如