AB羅克韋爾 1747-L541    

AB羅克韋爾 1747-L541    

  可編程控制器PLC在燃氣輪發(fā)電站已經(jīng)得到了廣泛應用，它利用內(nèi)部存儲的控制程序軟件以及外部的輸入數(shù)據(jù)和操作指令，經(jīng)過邏輯和算術運算，向控制裝置發(fā)送指令，完成對燃氣輪發(fā)電機組和各輔助設備的控制、調(diào)節(jié)。

    PLC可以對燃氣輪發(fā)電機組的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、排氣溫度、負載以及發(fā)動機各系統(tǒng)的參數(shù)、狀態(tài)進行控制和調(diào)節(jié)。例如，在滑油系統(tǒng)中，就可完成對壓力、溫度、液位等參數(shù)和滑油加熱器、滑油冷動器、交直流滑油泵等狀態(tài)的控制。本文只介紹對Taurus60燃氣輪機滑油系統(tǒng)溫度、壓力控制的部分應用。

1、Taurus60燃氣輪機的滑油系統(tǒng)介紹

    Taurus60燃氣輪滑油為燃氣輪機軸承、發(fā)電機軸承和齒輪箱軸承提供潤滑油，同時也為壓氣機可變導流葉片作動器、燃料作動器和放氣活門作動器提供增壓滑油，控制上述作動器的位置。 
    滑油系統(tǒng)中溫度傳感器RTD和壓力傳感器TP380的安裝位置見圖1。
 

2、PLC對滑油溫度的控制

    PLC控制原理：Taurus60燃氣輪機利用溫度傳感器RTD來控測滑油系統(tǒng)溫度，并將其轉(zhuǎn)換為相應的電信號經(jīng)輸入模塊的光耦合、A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，存儲在內(nèi)部存儲器中，PLC掃描內(nèi)部應用程序，讀取數(shù)據(jù)，進行算術、邏輯運算，結(jié)果經(jīng)輸出模塊轉(zhuǎn)換輸出控制執(zhí)行機構動作，來達到上述控制目的。

    PLC控制目標:對Taurus60燃氣輪機滑油溫度的控制主要目的如下：①在機組停機時，啟動或停止滑油箱加熱器；②在運行中若滑油系統(tǒng)溫度過高，啟動報警回路、停車回路，或發(fā)出聲光報警或使燃氣輪機緊急停車；③控制滑油系統(tǒng)的三個滑油散熱器冷卻風扇的啟動、停止和轉(zhuǎn)速，從而控制滑油系統(tǒng)的滑油溫度，使其保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

    Taurus60燃氣輪機組滑油溫度傳感器RTD共有兩個，分別為滑油箱RTD(RT390)和滑油管RTD(RT380)?；拖?/span>RTD安裝在滑油箱內(nèi)，感受滑油箱滑油溫度，當滑油箱滑油溫度低于設定值(65℉)(18℃)時，PLC命令滑油箱加熱器啟動，給滑油加熱；當滑油箱滑油溫度達到設定值70℉(21℃)時，PLC命令滑油加熱器停止運行?；凸?/span>RTD安裝在主滑油管上，感受系統(tǒng)滑油溫度，當系統(tǒng)溫度高于設定值160℉(71℃)時，啟動報警回路報警；當系統(tǒng)溫度再升高超過設定值165℉(74℃)時，啟動燃氣輪機緊急停車回路，燃氣輪機停止運行。

    PLC還可控制滑油散熱器的工作，當系統(tǒng)溫度高于設定值100℉(38℃)時，PLC命令1#、2#滑油散熱器冷卻風扇啟動，給系統(tǒng)散熱；當系統(tǒng)溫度低于設定值90℉(32℃)時，PLC命令1#、2#滑油散熱器冷卻風扇停止工作。1#、2#滑油散熱器風扇的工作是由PLC根據(jù)系統(tǒng)溫度控制風扇變頻器的輸出，從而實現(xiàn)滑油冷卻風扇的平穩(wěn)調(diào)速，因此滑油溫度的調(diào)節(jié)十分精確；當滑油溫度超過140℉(60℃)啟動3#散熱器風扇，它是由繼電器控制的。

    PLC控制過程：

    限于篇幅，我們僅以滑油溫度高引起Taurus60滑油系統(tǒng)報警、停車以及3#滑油冷卻器風扇的啟動、停止為例來探討一下PLC是如何實現(xiàn)對滑油溫度的控制的。

    PLC是使用梯形語言進行控制的。

    (1)滑油溫度高引起報警、停車的控制程序當滑油管溫度高于160℉(71℃)將會出現(xiàn)滑油溫度高報警，從而引起維護人員的注意；當滑油溫度高于160℉(74℃)將會出現(xiàn)滑油溫度高停車，以確保設備的安全。 
    
    (2)3#滑油冷卻風扇啟動/停止控制程序

    當滑油管溫度高于100℉(38℃)或低于90(32℃)，滑油冷卻風扇開啟或停止命令使能。具體的說，當高于100℉(38℃)或低于90℉(32℃)時滑油冷動風扇啟動(或停止)命令通過輸出模塊輸入.

    當滑油溫度超過140℉(60℃)后，3#冷卻風扇啟動定時器控制電路回路動作(如圖4)這時繼電器K280-3線圈通電(或斷電)其常開接點閉合(或斷開)，接觸器K4983線圈通電(或斷電)，其常開接點閉合(或斷開)接通(或斷開)3#滑油冷卻風扇。

    3、滑油壓力控制

    PLC控制原理：滑油壓力是通過滑油壓力傳感器TP380(以下簡稱TP380)、輸入輸出模塊、PLC的運算等來實現(xiàn)的。TP380感受0～690kPa范圍內(nèi)變化的滑油壓力，將其轉(zhuǎn)換為4～20mA的電流信號，輸入輸出模塊將電流信號轉(zhuǎn)換為供PLC識別的數(shù)字信號，PLC經(jīng)過運算，將結(jié)果存儲在標示為LUBEPRESS的地單元中，供程序調(diào)用。

    PLC控制目標Taurus60燃氣機共有三套滑油泵，即主滑油泵、交流滑油泵、直流滑油泵。主滑油泵由燃氣輪機驅(qū)動，提供燃氣輪機、發(fā)電機的潤滑滑油和控制作動器動作的增壓滑油；交流滑油泵用于給燃氣輪機、發(fā)電機提供運轉(zhuǎn)前和動轉(zhuǎn)后潤滑，而且當主滑油壓力低于設定值時緊急啟動，以確保燃氣輪機的正常運轉(zhuǎn)；直流滑油泵作為交流滑油泵的備用泵，當交流滑油泵故障或燃氣輪機發(fā)電站全站失電時，確保燃氣輪機的潤滑。

    當燃氣輪機啟動循環(huán)開始后，PLC首先對直流滑油泵進行試驗，當直流泵P903壓力達到4PSI，PLC使得P903斷電停轉(zhuǎn)并啟動交流滑油泵BP321工作，如果壓力達到6PSI，PLC允許燃氣輪機運轉(zhuǎn)，PLC啟動前潤滑定時器開始計時，燃氣輪機必須以大于6PIS的壓力進行運轉(zhuǎn)前潤滑30秒，滑油壓力低于41PIS則PLC給出低滑油壓力報警，若滑油壓力低于25PSI，則啟動不鎖定快速停車。在燃氣輪機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)條件下，滑油壓力的調(diào)節(jié)是由滑油壓力溫度控制組件完成的，但PLC始終監(jiān)控著系統(tǒng)滑油壓力的變化，并在不同狀態(tài)下完成低滑油壓力報警、啟動交流滑油泵、啟動不鎖定快速停車等工作。當燃氣機停止運行時，PLC檢查直流泵工作，30秒計時器開始時允許滑油壓力降至3PSI，定時器工作結(jié)束，重新接通交流滑油泵，運轉(zhuǎn)后潤滑開始。這些都是由PLC預先設定的控制程序完成。

    PLC根據(jù)燃氣輪機不同的運行停車情況，編制了五種不同的運轉(zhuǎn)后潤滑方案供啟用。

    PLC控制過程：

    這里我們只介紹滑油系統(tǒng)的壓力計算和直流泵啟動的命令程序。

    (1)滑油壓力輸入數(shù)據(jù)計算。 
    (2)直流滑油泵

    啟動命令使能直流滑油泵是作為交流滑油泵的備用泵，當交流泵或者TP380故障時，直流滑油啟動。

    4、結(jié)束語

    PLC對滑油系統(tǒng)控制是十分完備的，它的控制內(nèi)容、項目也是十分復雜的。它不但能控制、顯示滑油系統(tǒng)中的壓力、溫度，它還能設置壓力、溫度的極限值，一旦系統(tǒng)超越了這個極限值，可以給出報警信號或停止系統(tǒng)運行，確保設備安全；它還可以控制滑油箱加熱器的工作，控制油箱液位的高低，并給出報警信號等。限于篇幅，我們只能摘取其一小部分，做一簡單介紹，希望能對大型復雜設備的滑油系統(tǒng)的控制有一定的借鑒價值。