热工自动控制TSI系统.wps
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1、热工热工自动控制自动控制TSITSI 系统系统第一节 概 述第一节 概 述汽轮机安全监视系统(TSI)是一种集保护和检测功能于一身的监视系统, 是大型旋转机械必不可少的保护系统。TSI可以对机组在起动、运行过程中的一 些重要参数能可靠地进行监视和储存,它不仅能指示机组运行状态、 记录输出信 号、实现数值越限报警、出现危险信号时使机组自动停机,同时还能为故障诊断 提供数据。 1、系统(设备)概述 内蒙古电厂TSI系统为本特利3500 系列,本特利3500系统是目前我国大 型机组上应用较为广泛,也是本特利公司最先进的TSI系统。本特利3500 系列 仪表在使用过程中以其实验室级别的精度,组态调整的
2、灵活性, 模件、 前置放大 器、探头的可替换性,安装后对细微偏差的可调整功能给调试、使用提供了很多 方便。该系统具有以下主要技术特点: 1.1单元模块化结构,安装于标准框架中,主要包括:电源模块、接口模块 键相模块、监测模块、通讯模块等。 1.2各功能模块都有一颗单片微控制器(MCU),用于实现各模块的智能化 功能,如组态设置、自诊断、信号测试、报警保护输出、数据通信等。 1.3各模块间通过RS232/RS422/RS485总线和 MODBUS协议进行数据通信, 最高通信速率115.2kbps。 1.4可通过上位机的组态软件对各个模块进行组态设置,并下载到各个模 块的非易失性存储器中。 1.5
3、双重冗余供电电源模块。 1.6支持带电拔插功能。第二节 组态及接线原理图第二节 组态及接线原理图1、 3500 系列仪表各插件板 序号型号规范插件板名称插件板用途13500/01组态软件组态软件包23500/20框架接口模块用于和计算机连接组态。33500/15电源模块220VAC 双电源互为冗余43500/25键相模块半高模块, 2 通道。53500/42M轴振动/瓦振/轴位移模 块/偏心每模块 4通道,且有 4-20mA 输出63500/42M绝对振动73500/45胀差/热膨胀模块每模块 4通道,且有 4-20mA 输出83500/50零转速模块零转速模块93500/53转速模块转速模块
4、103500/33继电器模块每模块具有 16个可组态的 D/O输出2、 3500系列仪表各插件板介绍 2.1 3500/15电源模块 3500 电源是半高度模块,必须安装在框架左边特殊设计的槽口内。 3500 框 架装有两个交流电源。其中任何一个电源都可给整个框架供电。上边的电源作为 主电源,下边的电源作为备用电源,只要装有一个电源,拆除或安装第二个电 源模块将不影响框架的运行。3500 电源能接受大范围的输入电压,并可把该输 入电压转换成其它3500 模块能接受的电压,内蒙古电厂使用电源为220VAC; 电源OK LED: 当电源工作正常时,灯亮。 单点接地线连接:为避免接地回路,系统必须提
5、供一单点接地,电源输入 模块为你提供了一个开关,来区别控制系统在哪儿接地。 两个电源开关需要调到 同一位置。电源输入模块出厂时,开关调到关(CLOSED);接地系统通过末端 (END)引到端子连接器上。 2.1.1从端子连接器上拆除导线 保护罩; 2.1.2拆下边上的十字槽螺钉,该螺钉用来 固定电源输入模块的金属罩片; 2.1.3松开固定外壳地线夹子的两个螺钉,该螺钉位于端子连接器下,拆 下外壳的地线夹子; 2.1.4拆下金属罩片底部的薄金属片,端子连接器滑过金属罩片; 2.1.5把开关推向开(OPENED)位置; 2.1.6把金属罩片和外壳地线夹子在电源输入模块上复位。 2.2 瞬态数据接口
6、 3500瞬态数据接口(TDI)是3500监测系统和本特利内华达 System 1TM 机械管理软件之间的接口。 TDI结合了3500/20框架接口模块(RIM)和通讯处理 器,如 TDXnet的功能。TDI 运行在 3500框架的RIM插槽中,与M 系列监测器 (3500/40M、3500/42M等)配合使用,连续采集稳态和瞬态波形数据,并通过 以太网将数据传送到主计算机软件。TDI具有标准的静态数据采集,但是采用可 选的通道使能磁盘,也可采集瞬态或动态数据。TDI与以前的通讯处理器相比, 除了将通讯处理器的功能集成到3500框架以外,还有其它几方面的改进。TDI为全部框架提供通用功能,但并
7、不是关键监测通道的组成部分,不影 响整个监测系统的正确和常规运行。 每个框架要求一个TDI或 RIM。 TDI只占用框 架中的一个槽位,必须位于第一个插槽中(紧邻电源模块)。 对于三重模块冗余(TMR)应用,3500系统要求TMR形式的 TDI。除了所有 标准 TDI的功能,TMR TDI 还具有“监测器通道比较功能”。通过选择监测器选 项的安装功能,3500TMR组态执行监测表决功能。采用这种方式,TMR TDI连续 比较三个冗余监测器的输出。 如果 TMR TDI检测出其中一个监测器的输出信息与 其它两个监测器不相等(在组态的百分比之内),它就会向监测器发出错误指 示,并在系统事件列表中加
8、入一个事件。 模件前面板的LED发光二极管的用途和各硬件转换开关与3500/20 的相同, 只是它的地址选择开关有127个地址可选。 2.2.1主模块 1)10/100 Base T以太网输入/输出模块,RJ-45(电话插座类型)用于 10Base-T/100Base-TX以太网电缆,电缆长度最大100m; 2)100 Bas e FX 以太网输入/输出模块,MT-RJ光纤接头,100Base-FX电 缆,最大400米(1312 英尺)多模光纤电缆; 3)发光二极管:指示模块的运行状态 4)硬件转换开关 5)组态端口:采用RS-232协议组态或检索机器数据 6)OK继电器:指示框架的OK状态
9、7)光纤以太网端口:用于组态和数据采集 8)RJ45以太网端口:用于组态和数据采集 9)系统触点 2.3 3500/25键相器模块 3500/25 改进的键相器模块是一个半高度,2 通道模块,用来为3500 框 架中的监视器模块提供键相位信号。 此模块接收来自电涡流传感器或电磁式传感 器的输入信号,并转换此信号为数字键相位信号,该数字信号可指示何时转轴 上的键相位标记通过键相位探头。每个键相模块有2个输入通道,3500 机械保 护系统可安装2个键相器模块,接收4 个键相位信号。 注: 键相位信号是来自旋转轴或齿轮的每转一次或每转多次的脉冲信号, 提供精确的时间测量。允许 3500 监测器模块和
10、外部故障诊断设备用来测量诸如 1X 幅值和相位等向量参数。 2.4 3500/42M 位移、速度加速度监测器 3500/42M 位移/速度加速度监测器和3500/40M功能相似,只是功能更强一 些,它也是一个4通道监测器,它可以接受来自位移、速度、加速度传感器的信 号,通过对这些信号的处理,它可以完成各种不同的振动和位置测量,并将处 理的信号与编程的报警值进行比较。3500/42M 的每个通道均可以使用3500 框 架组态软件进行编程,完成下列各种功能: 径向振动 轴向位移 偏心 轴绝对振动 注: 监测器通道成对编程,可以同时完成最多以上两个功能。 通道 1 和2 可以完成一个功能,而通道3
11、和4 完成另一个(或相同的)功能。 3500/42M前面板LED(发光二极管)的含义及通过其进行的故障诊断与前 面的 3500/40M模件相似。 其前后面板主要分为: 1)状态发光二极管 2)传感器缓冲输出 3)位移/速度加速度带内部端子的I/O模块 4)位移/速度加速度带外部端子的I/O模块 5)带外部端子的三重冗余I/O 模块 我们还可以根据前面板上各个LED(发光二极管)的状态来判断模块的故 障状态,如下表所示,其他模块与其类似。 具体参照第四节 TSI卡件常见故障处 理方法。 2.5 3500/45 差胀轴向位置监测器 3500/45差胀/轴向位置监测器是一个可接收趋近式涡流传感器、旋
12、转位置 传感器(RPT)、DC线性可变微分变换器(DCLVDT)、AC线性可变微分变换器(AC LVDT)和旋转电位计输入信号4通道监测器。测量类型和相关的传感器输入将决 定需要哪种输入/输出(I/O)模块。 它对输入信号进行处理,并将处理后的信号和 可编程的报警设置进行比较。应用3500 框架组态软件,3500/45可被编程去完 成如下功能: 标准单斜面差胀 非标准单斜面差胀 热膨胀 注: 监测器通道成对编程,每次最多能完成上述的两个功能。通道1和2 能完成一个功能,而通道3和 4能实现另外一个(或同一个)功能。但是,只有通 道 3 和 4能实现热膨胀监测。 3500/45 监测器的主要功能
13、是: 1) 通过将所监测参数与设定的报警点进行连续比较并驱动报警,以提供 机械保护功能 2) 为运行人员和维护人员提供基本的机器信息。 根据组态,每一通道可将输入信号处理为称作“比例值”的多种参数。 每一 个有效比例值可组态为报警设置点,而任意两个有效比例值可组态为危险设置 点。 前面板LED(发光二极管): OK LED 指示3500/45 运行正常 TX/RX LED:指示3500/45 正在与3500框架内其它模块通讯 旁路LED:指示3500/45 正处于旁路状态 通过LED进行故障诊断时,3500/45与前面提到的 3500/40M相似。 传感器缓冲输出:在监测器前面板上每个通道对应
14、有一个同轴接头,各同 轴接头带有短路保护。当使用DC LVDT 时,通道3和通道 4是-10VDC 的电平转 换。当使用ACLVDT 时,所有通道均为由LVDT 返回的交流信号的直流显示。 报警点设定: 监测器测量的值均可作为报警点,所测得的任意两个值可作 为危险点。所有报警设置点均通过软件组态方式设定。报警值可调节,且通常可 在各自测量值满量程的0100%范围内任意设定。但基于传感器类型,对设置点 也有限制。 在某些情况下,满量程范围和零点位置电压的合成可能引起满量程的 上下顶点量程电压超出设置点上限。 在此情况下,设置点范围受到限制且不能包 括整个测量范围。报警的精度应在预定值的0.13%
15、之内。报警时间延迟: 报警延迟可用软件编程,并可按如下设定: 警告: 从1 秒到60 秒,间隔为1 秒 危险: 0.1 秒或1 秒到60 秒,间隔为1 秒 2.6 3500/50 转速模块 3500/50 转速表模块是一个两通道模块,它接收来自涡流传感器的信号, 可确定轴的转速、转子的加速度或转子的方向。它将这些测量量与可编程的报警 点进行比较,当超过报警点时发出报警。3500/50转速表模块可使用3500 框架 组态软件进行编程,内蒙古电厂为零转速模块。 转速监测,设置点报警和零转速指示 3500/50 可被组态成向3500框架背板提供键相位信号,供其它监测器使用, 因此不必再在框架内安装键
16、相位模块。3500/50还有一个峰值保持功能,它可以 存储机器曾达到的最高转速、 最高反转速度或反转的数量(取决于所选择的通道 类型)。这些峰值可由使用者复位。 应用说明 本特利内华达转速表模块不单独使用或作为某一部件用于转速控制或超 速保护系统。 本特利内华达转速表模块不为转速控制或超速保护系统提供保护冗余和 响应转速。 模拟量比例输出只用于数据收集、 图表记录或显示。 另外,转速的警告设 置点只是用于通知目的。 每个转速表模块接收两个涡流传感器或磁传感器信号,信号范围是+10.0V 到-24.0V,信号超出此范围在模块内部受限。 报警点设置: 一级报警可由转速表 为每一测量值设置。 除此之
17、外,二级报警可由转速表测量值中的任意两个值设置 所有报警点由软件组态。报警点可调,通常可在满量程的0100%范围内设置。 报警延迟可由软件编程,并设置如下:报警1: 从1 到60 秒,调节间隔为 1 秒; 报警2: 从1 到 60 秒,调节间隔为 0.1 秒。前面板LED灯的含义与前面 提到的模件相似, 下图为转速模件前视图和几种I/O模件的后视图1)状态LED 2)缓冲传感器输出 3)I/O 模块,带内部端子 4)I/O 模块,带外部端子 5)I/O 模块,TMR,带外部端子 6)I/O 模块,带内部安全栅和内部端子 2.7 3500/53 超速检测模块 本特利内华达的3500 系列机械检测
18、系统的电子超速检测系统是高度可靠、 快速响应的冗余转速表系统,专门用于机械的超速保护。 3500/53 模块可用于组 成 2 选 2或 3 选2(推荐)表决系统。 安装超速检测系统的 3500框架要求配备冗余 电源。 每一个超速检测模块接收一个涡流传感器或磁传感器的信号,输入信号的 范围是10.0V 至 -24.0V。 信号超出此范围,在模块内受限。 适用于本特利内华 达 3300 8mm 涡流传感器。 前面板LED(发光二极管)含义: OK LED: 指示3500/53 模块工作正常 TX/RX(传送/接收)LED: 指示3500/53 模块正在与3500 框架内其它模块 进行通讯 Bypa
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