摘要:燃气轮机MarkⅥe控制系统是三控制器冗余控制系统,网络通讯传输效率高,使用TOOLBOXST控制组态软件,它以模块化的图形方式进行组态,功能强大,组态方便。

Abstract: Gas turbine Mark Ⅵ e control system is the three-controller redundancy control system with high efficient network communication transmission, it uses TOOLBOXST control configuration software, a graphical way of modular configuration which is powerful and easy for configuration.

关键词:燃气轮机;MarkⅥe控制系统;控制器;I/O网络;TOOLBOXST组态软件

Key words: gas turbine;Mark Ⅵ e control system;controller;I/O network;TOOLBOXST configuration software

中图分类号:TP29 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)21-0224-01

1控制系统简介

克拉玛依电厂安装的#4燃气轮机为GE 6FA型燃气轮机,出力为73.64MW (该套机组为国内第一套6F级燃气轮机),控制系统采用的GE公司的最先进的MarkⅥe控制系统。

MarkⅥe控制系统的主要功能是在燃气轮机启动运行过程中实现对燃机的控制和保护,以确保燃气轮机正常工作。

Mark Ⅵe控制系统由硬件和软件两部分构成。其中硬件部分包括用于监控的计算机、控制机柜、各种I/O卡件及端子板、通讯网络及相应设备、现场设备及连接电缆等。软件部分包括图形显示系统CIMPLICITY以及程序组态软件TOOLBOXST。

此套系统还配备了一套UOSM系统,它与美国亚特兰大GE公司能源本部直接连线,即在美国就可通过电话网络登陆这台燃机,看到这台燃机的运行状况和运行参数,从而可以为这台燃机提供服务。

2网络通讯

网络通讯包括三层:监督层(PDH)、控制层(UDH)、I/O层(IO Net)。

2.1 工厂数据公路(PDH)远程操作者工作站、历史分析设备以及其他客户计算机通过(PDH)工厂数据公路连接HMI/数据服务器,使用TCP/IP协议,传输速度10/100Mbps,设备硬件包括两个冗余以太网交换机,使用冗余电缆。

2.2 设备数据公路(UDH)使用UDH与控制器相连,并与HMI/数据服务器进行通讯,UDH命令数据可以复制到三个控制器中去。配置为冗余交换机和通讯电缆。

MarkⅥe控制器通信端口提供如下连接:①UDH的以太网连接,用来和HMI以及其他控制设备通信。②用于R、S、和T型I/O网络(IO Net)的以太网连接。

3功能模块及端子板

I/O模块带有三个基本部件:终端板T型、终端块和I/O包。T型终端板安装在机柜上,将输入信号同时传输到三个独立的I/O包,通过三个I/O包传输到各自的控制器。见图(PAIC模拟信号模块),图中有三个I/O包,共用一个端子板,通过蓝红黑三个IO Net,与控制器相连。

4CIMPLICTY操作监视系统

操作员可通过该系统在机组启动、正常运行和停机过程中发出操作命令及监视运行参数。主要监控画面有:①控制画面:包括启动、马达控制、发电机及励磁、并网等。②监视画面:润滑油系统、天然气系统、火焰监视、轮间温度、排气温度、轴承温度、发电机线圈温度、振动等。③试验画面:超速试验画面。

具有报警、历史信息查询、实时趋势曲线图、历史趋势曲线图,可以方便的查询报警、事故的原因,给正确分析事故提供依据。

5TOOLBOXST控制组态软件

TOOLBOXST控制组态软件是美国GE公司开发的功能强大的工具软件,以模块化的图形方式进行组态。主要用于调试或机组维护过程中对输入输出信号进行配置及监视、对控制逻辑及参数的在线检查和修改。

TOOLBOXST提供了算法模块,用户能根据自己的控制设备和控制目的,对系统的硬件和相应算法模块进行组合和连接、编译,轻松生成各种规模的控制系统。

TOOLBOXST可以在线修改、下装参数。使用TOOLBOXST软件,真正意义上实现气体燃料调节阀、速比控制阀、气体进口可转导叶的自动校验,省去了Mark V控制系统的反复计算手动校验。

6Mark Ⅵe与Mark V控制系统

克拉玛依电厂还有三台燃机采用MarkⅤ控制系统,以下是两种控制系统的在各方面的比较:

7结束语

燃气轮机Mark Ⅵe系统是美国GE公司的最先进的控制系统,此套控制系统在国内电力行业是第一次采用,投运半年以来,运行稳定,远程监视,无人值守,全自动运行。

参考文献:

[1]Mark Ⅵe控制系统指南(GEH-6721 Mark Ⅵe control system guide volume)[Z].