YS170在汽轮机调速系统中的应用

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1、第9期张晓罡．YSl70在汽轮机调速系统中的应用YSl70在汽轮机调速系统中的应用张晓罡(中国石油锦州石化公司，辽宁锦州121001)摘要为提高仪表控制系统的安全性，减少仪表故障引起的生产停机，通过在调速回路中增加YSl70可鳊程控制器作为备用控制器，实现在电子调速器出现故障时能够自动切换到备用控制器的功能。试运结果表明：YSl70的应用能够减少因为Woodward505故障造成的非计曼ll停车。关键词汽轮机调速系统YSl70WoodwardS05调速器备用控制器中图分类号TH861文献标识码B文章编号1000-3932(2015)09-1057旬3

2、近年来，汽轮机作为原动机驱动压缩机的组合能够满足用户各种复杂工况的需要，但是以往的汽轮机都通过外带Woodward505电子调速器(以下简称505)来实现汽轮机的转速控制。随着工业的迅猛发展，微处理器、计算机和数字通信技术也迅速发展起来，性能优异的大型透平压缩机组综合控制系统应运而生。⋯，为了提升汽轮机运行的安全性和可靠性，原汽轮机调速系统升级改造势在必行。但对于多年的老装置、老设备，如果一次性改造成PLC系统，势必造成资源浪费。因此，笔者提出将YSl70可编程控制器作为普通PID调节器使用，通过软件编程实现特定的功能嵋o，以替代Loopmate功能

3、，当电子调速器出现故障且不允许停机时能够自动切换到备用控制器进行控制，减少由于系统故障停机造成的经济损失㈧。1设计思路中国石油锦州石化公司三催化装置投产，其汽轮机控制系统的转速控制和超速保护采用505调速器。为了提升系统的安全性，在505与现场执行机构间设置有Loopmate备用控制器，俗称附线板。某次，505控制器故障信号动作，于是自动切换为Loopmate备用控制器，切换过程基本无扰动，避免了汽压机临时停机事故的发生。本次一催化南台气压机调速系统改造，利用505取代原机械式调速器，但Loopmate产品已经不再生产，从保证系统的安全性考虑，硬件选

4、用YSl70可编程控制器，自行编制软件，设计并实施后成为完全符合Loopmate性能要求的备用控制器。2设计原理调速系统控制原理如图1所示，转速传感器信号从现场进入控制室505的Snsrl。、2。通道，505调速器启车条件由“汽轮机运行条件”与“强制满足”进行或运算后输入至505的D11通道，505的远程／本地转换由盘面设置的硬手动切换开关信号输入至505的D12通道，逻辑停车信号由逻辑停车系统输出停车信号至505的Emergency通道，同时另一路停车信号输入至备用控制器。505的调速信号(4—20mA)由ACTl。输出，经信号转换(电阻250Q)

5、后变为I一5V(DC)从HC09607(YSl70)的All输入，经备用控制器从A01输出到执行机构。505在故障状态下会发出“Shutdown”信号(open)，将此信号输入到备用控制器Hr—q6n7图1调速系统控制原理收稿日期：2015-07·13(修改稿)1058化工自动化及仪表第42卷YSl70的D11通道，信号D11=1(close)为正常态(表明505工作正常)；D11=0(open)表明此时505工作异常，处于故障状态，当产生“Shutdown”信号时，YSl70自动由自动调节无扰动跳转到手动输出，即fcf状态切换到}Mf状态，以维持设

6、备的正常运行。3功能要点3．1在线备用控制器功能当YSl70在自动模式(即lcI模式)时，输入信号x1呻口l—s口1=mvl_+l，1，拥有典型的附线板功能；在手动模式(即IMl模式)时，人工操作YSl70的Il键，使s移值与my值联动，即svl=mvl--+Y1。在正常的lCI模式时，当D11由正常的“1”状态变为异常的“0”状态时，YSl70自动实现fcI到fMj的无扰动切换，同时输出值yl置为1s前的xl值(即505的输出值)，此时无法切回到IcI模式；当D12由正常的“0”状态变为异常的“1”状态时，自动实现Icl到lMl的切换，同

7、时输出值yl置为4mA(即0％)，即汽门关闭，此时无法切回到ici模式。在505非故障状态(D11=1)、机组非联锁停机状态(D12=0)时，可在附线板上进行lcl到}Ml的自由切换。在JCJ模式，D11下降沿触发时，YSl70由Icl切换到IMJ的同时，输出值y1置1s前的X1值；在lMl模式，输出值不受DIl状态变换的影响。3．2寄存器功能设计设计P参数状态寄存器，用于状态控制和状态检测；设计P参数模拟显示和模拟设定寄存器，用于YSl70模拟量输入、模拟量输出和起到控制作用的状态信号的控制。P25为Loopl的IM}、Jc切换控制原始状态寄存器；

8、P27为经过D11(505的Shutdown)信号状态判断后的lMl、IcI控制状态；P29为505故障状态