[实用新型]一种基于PLC的汽轮机调节控制装置

说明书

本实用新型公开了一种基于PLC的汽轮机调节控制装置，包括人机接口HMI、CPU主控单元、输入输出模块和频率转换模块，其中输入输出模块包括PI计数模块、AI模拟量输入模块、AO模拟量输出模块、DI开关量输入模块和RDT/TC温度输入模块；频率转换模块接收现场转速传感器信号，转换成脉冲信号送给PI计数模块，同时输出转速高报警信号，组成超速保护回路；AI模拟量输入模块接收汽轮机阀门位移传感器信号，DI开关量输入模块和RDT/TC温度输入模块接收汽轮机设备的状态信号和温度信号；CPU主控单元将处理后的信号送到人机接口HMI监视，同时接收人机接口HMI的操作指令，输出控制信号给汽轮机阀门伺服执行机构。本实用新型大大提高了汽轮机调节系统的响应时间和控制精度。

技术领域

本实用新型属于汽轮机控制领域，尤其是涉及一种基于PLC的汽轮机调节控制装置。

背景技术

可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)在工业控制领域有着广泛的应用，其中包括对工业汽轮机的控制和保护。

汽轮机是现代大型工业企业中的关键设备，转动惯量大，对调节控制和保护系统的实时性要求较高，对调节控制系统控制周期要求小于100ms为佳，对汽轮机紧急停车保护系统ETS(Emergency Trip System)则必须要求控制周期小于20ms。

而且现代工业对汽轮机运行参数的控制精度要求也越来越高，如对汽轮机的转速控制精度要求在额定值的0.2％以内为佳。

早期因PLC逻辑判断功能较强，主要用于汽轮机紧急停车保护系统ETS，如公开号为CN208858418U的中国专利文献公开的一种汽轮机保护系统。后来PLC逐渐开始用于汽轮机调节控制。

由于汽轮机行业一般采用磁阻式转速传感器，PLC系统无法直接接收现场的转速信号，现有方法是先通过转速变送器将磁阻式转速传感器信号转换成4～20mA信号，送给PLC的AI模拟量输入模块和CPU主控单元处理，由于工业汽轮机转速较高，采用普通AI模拟量输入转速信号大大降低了转速分辨率和控制精度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于PLC的汽轮机调节控制装置，可以提高汽轮机调节系统的响应时间和控制精度。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于PLC的汽轮机调节控制装置，包括人机接口HMI、CPU主控单元、输入输出模块和频率转换模块，其中，输入输出模块包括PI计数模块、AI模拟量输入模块、AO模拟量输出模块、DI开关量输入模块、DO开关量输出模块和RDT/TC温度输入模块；

所述的频率转换模块用于接收现场转速传感器信号，并将转速传感器信号转换成脉冲信号发送给PI计数模块，同时频率转换模块输出转速高报警信号，组成超速保护回路；

所述PI计数模块用于接收频率转换模块发送的脉冲信号，并发送给CPU主控单元；所述的AI模拟量输入模块用于接收汽轮机阀门位移传感器信号以及其他汽轮机设备模拟量输入参数信号，如机组功率、主蒸汽压力、排气压力或抽汽压力等参数信号，并发送给CPU主控单元进行处理；所述的DI开关量输入模块和RDT/TC温度输入模块分别用于接收汽轮机设备的状态信号和温度信号，并发送给CPU主控单元；

所述的DO开关量输出模块用于接收并输出CPU主控单元运算后的停机指令信号、超速保护指令信号以及相关汽轮机设备的状态信号。

所述的输入输出模块与CPU主控单元连接，CPU主控单元接收到信号后将处理后的信号送到人机接口HMI监视，同时接收人机接口HMI的操作指令，如设定机组目标转速给定、目标功率给定、目标主蒸汽压力给定、目标排气压力给定或目标抽汽压力给定等，与相应的反馈参数比较，经运算处理后，得到阀位指令与阀位反馈比较得到控制信号，通过AO模拟量输出模块输出给汽轮机阀门伺服执行机构。