背压DEHNTK技术协议分析Word文件下载.docx
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IEC61064-1991
2
火力发电厂汽轮机电液控制技术条件
DL/T996-2006
2.控制对策及方案
随着自动化程度要求的提高，可实现对汽机转速更优质的控制，以便实现经济、可靠的运行。
汽轮机的可控性是解决这种协调控制的前提条件之一。
简捷、经济实用、可靠、维护性好的控制方案,是对汽轮机进行调节系统改造首要任务。
DEH控制系统由两大部分组成，电子控制柜和系统软件。
系统软件包括操作软件和应用软件两种，操作软件影响到人机界面，控制功能由应用软件实现。
2.1电子部分
2.1.1系统简介
DEH电子系统具有以下特点：
★分散处理单元（DPU）采用低功耗POWERPC无风扇结构和高可靠性的输入/输出组件（I/O卡）保证系统连续正常运行。
★所有的组件标准的，插入式的结构.采用全密封封装，为电子线路提供了物理保护，具有较强电磁兼容性和抗干扰能力。
★高速、可靠、开放的通信控制网络
★冗余的通信网络、冗余DPU（转速等重要测点三取二）、冗余的供电系统。
★全智能化设计、控制器和I/O卡都有在线和离线自诊断程序，状态指示，故障诊断可到通道级。
★采用表面贴装先进技术，模块化结构，所有的组件可带电插拔。
★简单、易用的组态手段和工具，透过鼠标拖放进行的自动连接线技术，组态结果直接以SAMA图形式输出，不需要重复绘制逻辑图、SAMA图。
★丰富、实用、友好的实时监控界面，完全汉化
★历史记录，事故分析查询功能
★具有仿真调试功能
★多功能的协议转换接口
★方便实现与异构系统的集成
★产品多元化、网络化
★安装方便，维护简单
硬件配置主要由以下部分组成：
控制机柜，操作员站，打印机。
DEH系统配置一对冗余的DPU及IO卡件。
冗余DPU分别通过冗余的数据高速公路与操作员站相连，完成操作指令、基本控制数据、组态信息的通讯。
电调控制系统（DEH）能满足客户的高可靠性要求。
通过对调门开度调节，应用比例和积分的闭环控制对转速和负荷进行可靠准确地控制。
DEH是一个分散型处理系统，采用高可靠性冗余的高速数据通讯网络，两条高速数据通讯网络同时运行，以保证即使一条出故障时，数据通讯照样畅通无阻。
DEH系统的硬件可分为：
分散型处理单元（DPU）即“处理站”、相关I/O输入输出卡件、端子板、冗余电源、操作员站。
每个DPU可以独立于总线高速公路。
使用EEPROM存储DPU的应用程序，一旦发生断电，可以保存存储器中的软件，使系统尽快恢复。
DPU中的应用软件是以功能块形式编制，类似于功能框图，且完全透明，这种程序使控制工程师能够很方便地修改程序以满足不同的要求。
操作员站作为操作员和系统之间的主要接口，通过标准键盘和鼠标器来控制LCD的显示软件输入数据，能在LCD上获得运行数据和信息，在系统出现报警时可把报警数据和信息打印记录下来。
操作员站在用管理员口令登录后，可用来装载各种支持系统的数据库文件以及高速数据通讯网络上各站的图表。
电厂工作人员可以从操作站获得所有应用程序，并拷贝在软、硬盘上存储起来，必要时可按需要对程序修改或删除，同样用户图形也可以修改、删除或按需建立新图。
操作员站与控制DPU通过数据高速公路相连。
I/O卡与控制DPU之间，通过I/O网相连。
操作员主要通过操作员站的鼠标和键盘，进行各种控制操作和画面操作。
操作员指令传到控制DPU，由I/O卡执行输出控制。
操作员站是全功能站，通过不同的授权来使用相应级别的权限。
DEH系统现场信号如转速、压力、行程等通过输入、输出卡件送到控制处理器进行运算，运算的结果通过输入、输出卡件送到现场设备完成控制任务。
由于采用数字控制，因此控制任务的实现是在计算机上进行编程来解决。
信息的显示是以图形或报表的形式出现，十分直观。
数字控制系统包括数据采集（DAS）、数字电液调节系统（DEH）。
采用以LCD为中心的操作和控制方式。
数字控制系统设置有完善的系统引导，操作员站上电后，系统无需运行人员干预即可正常启动至控制画面。
由于对系统所有热键都进行了可靠的屏蔽，因此，不应进行任何使系统退出的尝试。
DEH-NTK系统具有强大的通讯功能。
通讯协议为标准MODBUS通讯协议（RTU）。
数据通过操作员站串口与外系统实现通讯。
出厂时为RS232电平（最大通讯距离15m），经过电平转换后可以使用RS485或RS422电平实现远距离传输（最大通讯距离1000m）。
DEH-NTK系统的通讯功能是通过上层应用程序实现，有效地避免了通讯可能对控制系统造成的影响。
通讯修改工作可以在线进行，不影响机组正常运行。
DEH-NTK通讯具有很强的灵活性，可以配置为主站和从站，通讯波特率110~38400可选，数据长度可以在线更改，通讯地址可以在线更改，通讯口可以在线更改。
DEH-NTK通讯获得的数据可以在DEH-NTK画面上显示，同时可以存入DEH-NTK的历史曲线数据库供历史查询。
为保证通讯的顺利实施，另一通讯方应提供详细的通讯设置及通讯变量（开关量和模拟量）清单。
DEH-NTK采用完全对等的客户站网络结构，整个系统网络分为两层。
第一层网络称为控制网，基于快速交换机，用来连接操作员站与DPU和DPU之间的数据交换，采用TCP/IP协议，该协议符合IEEE802.3工业以太网标准，网络速率为100M，通讯介质为双绞线或光纤，连接方式支持冗余环形、星型或混合型。
第二层网络为I/O网，用来连接分散处理单元（DPU）与I/O卡件的数据交互，通讯速率为500K～12M，通讯介质为为双绞线或光纤，具有冗余、容错的特点。
为保证系统运行的可靠和留有扩展的余地，机柜内每种类型的I/O模件都应留有10%的备用，每个机柜内应有10%的模件插槽备用量，处理器的CPU负荷率不大于60%，处理器的内部存贮器应有50%的余量，外部存贮器占用容量不大于40%。
DEH系统与DCS系统之间的重要控制信息的交换将通过各自的I/O模件以硬接线方式实现。
2
2.1
2.1.1
2.1.2DEH主要功能
★汽轮机冲转前远方自动挂闸（远方复位）
通过控制挂闸电机或挂闸电磁阀，来实现汽机远方复位，DEH-NTK只有在判断汽机挂闸后，DEH才能进行正常的转速及功率控制，如果挂闸条件不成立，DEH将立即将所有调门指令强制清零。
★手动/自动升速/汽轮机曲线启动（经验曲线自启动）
汽轮机设计三种启动方式：
手动/自动升速/汽轮机曲线启动，三种方式之间互锁。
手动启动方式，由操作员手动设定目标转速及升速率，机组根据设定值调整调门开度；
自动启动方式，由操作员设定目标转速和变速率、保持/进行等，实现机组的冲转、暖机、自动过临界、3000r/min定速、同期等功能。
并网时自动带初负荷，并网后由操作员选定目标负荷、变负荷率等，进行升降负荷控制。
机组转速在临界转速带范围内不能停留，人工干预只能改变转速升降方向。
经验曲线启动方式，由操作员选定机组处于冷态、温态、热态、极热态等启动状态，DEH系统按汽轮机厂提供的经验启动曲线，自动完成冲转、低速暖机、快速过临界、中速暖机、3000r/min定速、自动同期，等待机组并网。
并网后，自动进入操作员自动方式，并自动带初负荷。
升速过程中的暖机时间也可根据现场情况，由运行人员进行干预。
★摩擦检查
机组挂闸且转速低于500rpm，选择高调门手动启动后，点击“摩检投入”按钮，再点击“进行”按钮，汽机目标转速自动定为505rpm,此时可以更改升速率调整速度变化率。
当转速大于500rpm时，摩擦检查自动取消，所有调门全部关闭，随后抽汽调门全开,同时退出启动方式。
如果继续启动，需要重新选择启动方式。
★主汽门、调门严密性试验
DEH-NTK提供了主汽门严密性试验和调门严密性试验功能，通过试验保证主汽门和各调门的密封性良好。
★主汽门、调门在线活动试验
为保证发生事故时阀门能可靠动作,DEH系统具备对阀门进行在线试验的功能，包括主汽门在线活动试验和调门在线活动试验。
在进行阀门在线试验时,汽轮机的正常运行不会受到任何影响。
★拉阀试验、阀位标定和阀位限制
DEH-NTK系统具有拉阀试验、阀位标定和阀位限制功能，在机组启动前DEH阀位标定功能对阀门伺服系统的整定功能；
由于某种原因，在一段时间内，不希望阀门开得太大时，操作员可设置阀位限制值来保护汽轮机的安全运行。
★电超速保护试验、机械超速保护试验
DEH-NTK系统可以通过超速试验来验证机组的OPC超速保护回路、109％超速保护回路以及机械超速保护功能是否正常动作，以保证机组可靠安全的运行。
★自动同期
DEH系统提供自动同期接口，机组转速稳定在3000rpm后，在条件允许时由DEH系统接收同期装置增减信号控制转速实现自动同期。
★机组并网后，自动带初负荷；
负荷限制
机组并网后可自行带初负荷以防止逆功率运行，初负荷值可在线修改（在转速负荷参数设置画面），负荷限制值也可在线修改。
★阀位控制
机组并网后的默认控制方式为阀位控制，操作员可在参数设定面板（点击“阀位设定“按钮弹出）中设定阀位目标值、速率、阀位高低限。
DEH将根据该设定值直接控制高调门的开度。
★功率控制
当机组功率闭环回路投入后，功率PID按照功率设定值和实际功率反馈（两个功率信号进行大选）的偏差进行调整。
此时操作员可在参数设定面板（点击“负荷设定“按钮弹出）中设定功率目标值、升负荷速率、负荷高低限。
功率PID将根据该设定值进行运算，从而控制高调门的开度。
设定值与实际功率偏差大时，退出功率闭环。
当功率反馈信号故障或不可靠、人为切除功率回路、功率回路投入条件不满足时，机组退出功率回路控制，进入阀位控制模式。
★背压压力控制
当背压回路投入条件满足时，机组背压回路投入，背压PID按照背压设定值和背压反馈（两个信号进行大选）的偏差进行调整。
此时操作员可在参数设定面板（点击“背压设定“按钮弹出）中设定背压目标值、速率。
背压PID将根据该设定值进行运算，从而控制高调门的开度，维持背压压力稳定。
背压控制和背压压力保护功能
背压压力控制功能：
通过开关高调门开度使背压压力维持正常值。
当满足背压压力控制回路投入条件的情况下投入本功能；
当背压压力反馈信号故障或不可靠，或人为切除背压压力回路等条件满足时，机组退出背压回路控制，进入阀位控制模式。
背压压力保护功能：
当条件成立时，背压压力保护动作，DEH系统将自动按一
定的速率开大或关闭调门直至背压压力恢复正常。
背压压力低保护动作后，高调门自动开大；
背压压力高保护动作时，高调门自动关小，当实际功率小于额定值的10％排汽压力仍然不能恢复时，自动退出背压压力高保护动作。
★一次调频功能
DEH设有一次调频功能，当机组并网后，一次调频功能自动投入。
负荷给定值＝一次调频值＋负荷目标值。
如果一次调频投入，DEH系统将自动根据频差调节负荷设定值，以适应电网频率的的变化。
调频死区、上下限和灵敏度（转速不等率）可在线设置。
★孤网功能
当机组在单机或小网运行时，可以投入二次调频控制也称为孤网运行，孤网运行时可以手动增减目标负荷，也可以通过二次调频功能自动增减负荷，维持机组转速在3000r/min。
★Runback功能
DEH设有RUNBACK保护功能，可由操作人员根据需要决定是否投入RUNBACK功能。
当DEH接收到DCS来的Runback信号，保护动作，DEH系统将自动按一定的速率关闭调门直至负荷低于目标负荷。
动作恢复时，负荷目标值保持动作值。
★协调控制接口，接收CCS指令
在协调控制条件满足后，按下“遥控投入”键，遥控模式灯亮，表示DEH已投入负荷遥控方式，同时送出“遥控投入”信号至CCS控制装置，表示DEH已可接收CCS来的负荷增、减脉冲，此时在DEH退出功率回路，主汽压回路，和阀位控制方式，按预先设定好的增减幅度改变调门开度来满足遥控需要。
当遥控条件不满足或人为切除遥控，DEH将退出遥控模式，进入阀位控制方式。
★OPC超速保护、甩负荷保护
DEH系统并网信号消失后，立即发出OPC动作指令，快关调门，并将转速目标值自动设为3000rpm。
当转速降至小于3000rpm后，OPC动作指令撤除，高、低调门重新开启，并维持汽轮机在3000rpm转速下空转，保证汽机故障消除后能迅速重新并网。
★故障诊断报警
DEH系统可在线进行故障自诊断并给出报警，诊断可至通道级，并能判断故障原因。
当诊断到模板故障后，可在线进行更换，重要I/O故障时，自动切换手动运行并以声光形式报警。
功率信号失效后，DEH报警并切入手动。
转速信号失效后，DEH关闭调门并输出停机指令
★工程师进行参数修改、组态
提供一套完整的软件包，包括实时操作系统程序和组态软件，组态软件都是模块化的结构，对用户是透明的，便于用户方便地进行组态，在程序编辑或修改完成后，通过数据高速公路将系统组态程序装入有关的处理器模件，同时支持在线参数修改，组态功能。
★历史数据记录和事故分析查询功能
提供历史数据记录功能，在事件发生后可以通过历史记录来分析事件发生的过程以及事故发生的原因，通过分析来指导运行，预防事件的再次发生。
★仿真功能
科远DEH具有仿真功能，提高系统的可靠性和方便性，主要有三方面的作用：
1、提供一个相对真实的环境，不仅能对运行人员，还可以对维护人员进行有效培训。
2、通过仿真系统对DEH进行静态调试，保证系统的出厂质量。
3、通过大量的历史数据进行事故回放，有利于事故分析和人员培训。
★与其它系统具有良好接口
提供多种标准的通讯协议和通讯方式与其他系统进行数据交换。
3、DEH可靠性设计
●CPU为冗余设计，互为热备用，DPU采用高实时性、高可靠性的VXWORKS操作系统、冗余的控制器、网络、电源设计，互为备用的操作站，容错控制器的CPU采用低功耗POWERPC无风扇结构，每只分散处理单元均有两个网口接入不同的物理网段同时工作。
高可靠性适应发电企业安全高于一切的特点。
●测速板采用三选二冗余
●LVDT采用双冗余高选。
●系统冗余设计和抗干扰能力由电子系统保证。
●系统设计符合国际电工委员会（IEC）规定的安全设计原则，对可能发生的操作有防范措施，失去动力源时能安全停机，所有组件采用金属全密封封装，多层印刷电路板和SMT技术制造，具有较强电磁兼容性和抗干扰能力，EMC三级,部分达到四级，适应发电企业强电磁干扰的应用环境。
●采用了严格的跟踪措施，使各种方式之间切换无扰。
4、DEH主要技术指标
●转速控制范围：
盘车转速~3600r/min
●转速控制精度：
≤+1r/M
●转速不等率：
3%~6%范围内在线可调
●负荷控制范围：
0~120%
●负荷控制精度：
≤+0.2%额定值
●排汽压力控制精度：
+0.1MPa
●升速率控制精度：
+0.1%
●控制系统不灵敏度：
<
0.06%
●平均连续运行时间DEH装置MTBF：
≥25000小时
●系统可用率：
≥99.9%
●甩全负荷最大飞升转速<
7％，维持3000r/min
●系统控制周期小于125ms,转速的控制周期小于50ms。
●具体电液转换器采用的型号由差异表定
●（电液转换器一般采用CPCⅡ（VOITH阀）一只，CPCⅡ阀工作电源为24VDC,300W,由DEH柜提供，输入指令信号初步定为4～20mA.。
●所有EH系统的对外安装尺寸，机械电器接口、外形尺寸、安装使用要求，由供方设计并提供传递图。
●EH系统工作油压：
待定（由具体机型确定），工作油温30～65℃。
●系统的工作介质为低压透平油。
●超速限制OPC电磁阀个数、供电电源待定（由具体机型确定）。
5、供方的工作/供货范围
5.1范围
供方根据本协议，完成整套DEH电器硬件的设计、制造、组装和发货，这些工作包括下列项目：
5.1.1提供构成DEH系统所需要的全套电器硬件。
5.1.2提供符合本协议书要求的硬件、软件、服务和有关图纸资料。
5.1.2根据合同规定的进度要求，按时发运整套系统。
5.1.3根据本协议书的要求，提供详细的施工图纸和全面的指导说明书和产品手册4套以及相应的电子版资料。
5.1.4负责培训需方及最终用户的运行、维修和工程技术人员，使他们能得心应手地操作、维修、更改和调试。
培训内容包括系统硬件方面的详细的培训，包括在类似于提供的系统硬件上的操作和故障诊断训练，熟悉所需之维修程序。
系统软件方面的详细的培训，包括软件组态数据库生成，LCD画面制作，外围设备和文件的操作，LCD/键钮的使用，启动和停机的步骤，以及调整修正手段等。
现场调试期间可由科远公司进行现场培训作为工厂培训的补充。
（1）培训的费用包含在合同的价格中。
（2）需方及最终用户在供方所在地培训的人数为4人，培训时间为1周。
（3）培训计划在二联会时确定。
5.2项目管理
5.2.1供方指定一位项目经理，负责协调需方在工程全过程的各项工作。
如系统设计、工程进度、制造确认、编程和技术服务、图纸文件、工厂和现场测试、编制文件、启动、投运和现场系统可利用率测试等工作。
5.2.1所有供、需双方联系的事宜及交换的信息均通过双方指定的项目经理进行。
5.2.3南京科远自动化集团负责所供设备的安装指导，DEH系统调试和试验，参与液压系统联调。
现场服务为参与设备开箱到设备安装调试，机组启动，直到机组带满负荷设备运行通过168小时。
5.3质保期
质保期的确定：
以供方（南京科远自动化集团股份有限公司）发货后18个月或投运后12个月，二者先到为准。
系统投运以投运报告为准。
质保期为系统正常运行后12个月。
质保期内南京科远自动化集团股份有限公司负责对DEH系统设备本身的质量原因引起的硬件、软件故障进行免费修理或更换。
供方同时承诺：
对用户的要求在24小时内及时响应，如有需要在48小时内抵达现场。
6、工作进度
6.1技术文件和图纸交付进度
6.1.1技术协议签字后10天（根据工程情况确定）内，需方向供方提供设计所需的图纸及设计要求等资料。
6.1.2技术协议签字后，供方在四周内提出一份准备确认或作参考的文件和图纸清单。
资料提供的日期满足整个工程的进度要求。
6.1.3所有技术资料最终版本,最终用户要求的竣工图在机组正常运行后1个月内提供，并保证正确无误。
。
6.2设计联络会
设计过程中，根据需要，可召开各方代表参加的设计联络会，讨论和协调工程设计过程中出现的问题。
7、质量保证和测试验收
7.1质量保证
7.1.1质量控制要求
在整个合同保证期内，任何软件版本升级，应无偿更新软件版本。
合同保证期后应按不高于成本价优惠更新。
7.2测试验收
7.2.1总的要求
7.2.1.1供方在制造过程中，对设备的材料，连接，组装。
工艺，整体性以及功能进行试验和检查，以保证完成符合本协议书和确认了的设计图纸的要求。
7.2.1.2需方有权在任何时候，对设备的质量管理情况，包括设备试验的记录进行检查。
7.2.1.3对整个系统进行工厂验收试验，演示和现场试验
在试验，检查和演示过程中，如发现任何不符合本要求的硬件或软件，供方都必须及时更换，由此而引起的任何费用都由供方承担。
更换后的硬件或软件还必须通过本协议和7.2.1和7.2.2节规定和演示要求。
1.1.1工厂验收试验
在系统的设备制造，软件编程和反映目前系统真实状况的有关文件完成后，供方在发货前进行能使需方满意的工厂验收试验和演示。
除规定的工厂验收试验和演示外，需方有权在供方的工厂进行各单独功能的试验，包括硬件试验以及逐个回路的组态和编程检查。
在工厂验收和演示前，系统设计体现出供方在设备上所作的最新修改。
验收合格后，南京科远自动化集团股份有限公司负责产品的包装、发货。
发货包装箱和装箱单注明：
DEH-NJKY-K（D）XXXX-X#。
需方:
衡水海伟石化集团股份有限公司
代表：
日期：
供方:
南京科远自动化集团股份有限公司
附件1供货范围（单套）
名称
规格型号
数量
单位
产地
一
DEH控制器及卡件
控制器单元
KM951A
只
SCIYON
DPU底座
BM131A
3
IO底座
BM132A
8
4
终端电阻单元
BM133A
5
本地柜IO转接板
BM134A
6
电源分配板
BM135A
7
8通道模拟量输入模件
KM331A
8通道热电偶输入模件
KM333A
9
16通道开关量输入模件
KM334A
10
8通道继电器输出模件
KM335A
11
TFW伺服卡
KM532A
12
OPC转速卡
KM533A
13
DEH扩展组件
KB434A
14
DEH电源组件
KB434C
15
附件2测点清单（供参考）
接点开入：
信号源
接点闭合说明
信号提供方
电缆
同期投入/切除
电气同期投入开关
同期投入
用户
2*1.0屏蔽电缆
同期增
ASS
4*1.0屏蔽电缆
同期减
并网
电气
油开关闭合
油开关跳闸
油开关断开
假同期
隔离刀闸断开
保安油压力低
（1）
现场
安全油压>
50%
主机厂
保安油压力低
（2）
保安油压力低（3）
升级会员 