PLC在汽机保护上的应用

摘 要：当今社会是一个信息技术高速发展的时代，各项先进的技术为国家的经济发展贡献了非常显著的力量，比如汽机保护体系的发展应用就是一项非常典型的案例。它是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，常规的保护是用继电器用硬接线连接，有一些缺陷存在，比如不可靠，而且要想更改信号非常困难。plc采用积木式结构，以及模块化的软件设计，它的出现确保了体系能够合理的进行安装工作，而且能够依靠积木方法来对其进行大小的扩充或者是删减工作。

关键词：PLC；汽机保护；应用

中图分类号： TK26 文献标识码：A

1概述

汽机保护系统是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，它可以在汽机合理运行以及停止的过程中，持续地对其运行数值以及模式进行检测，而且还可以开展逻辑判断工作，结合连锁设备参照设定好的步骤完成相应的动作，以此来确保设备正常工作。它可以有效地避免工作者的工作失误以及由于体系原因导致的潜在的危险。

常规的保护是用继电器用硬接线连接，有一些缺陷存在，比如不可靠，而且要想更改信号非常困难。PLC是采用积木式结构，以及模块化的软件设计，它的出现确保了体系能够合理的进行安装工作，而且能够依靠积木方法来对其进行大小的扩充或者是删减工作。因为它的控制活动是辅助软件来进行操作的，所以许可设计者在不具备硬件的前提下开展软设计活动，这样就可以缩短设计以及其他活动的运行时间。

2　设计指导理念

首先，具有非常好的安稳性。　使用的是西门子S7系列PLC为核心，而这些设备的特点是具有非常高的硬件集成特点，并且具有很好的安稳性特征。

其次，　电源冗余化。直流电源　24V　DC电源采用双套高频开关型直流电源，其过流等保护功能齐全，对于输入电波可以许可其具有较大范围的波动，具有非常好的输出稳定特点。每个单元之间可以实现独立供电，这样也可以确保供电安稳，如果电源发生问题了，其他的电源就会自行的进行工作，因而不会影响到正常活动。交流电源　，系统允许输入两路交流电源，一路来自厂用UPS电源，一路来自厂用电（保安段）。

第三，　冗余化设计。系统采用冗余化设计，用户可以在不更改系统任何配线的情况下增加功能：采用双PLC配置，实现自动切换。

第四，系统的基本功能　。开关量输入/输出、内部中间继电器、锁存继电器、计时/计数器、移位寄存器、四则运算、比较运算、二进制与十进制转换、跳转和强制I/O等。

第五，方便使用。由于其具有非常标准化的积木式构造和形成模块的软件，因此非常的方便进行体系安装以及连接工作，而且能够按照积木样式来对其进行拓展或者是删减活动。因为它的很多控制都能够活动是由软件开展的，所以许可设计者在不具备硬件的条件下开展软设计活动，这样就可以缩短设计以及其他活动的运行时间。

第六，具有非产完备的装置。比如电脑以及打印设备等。

第七，便于开展活动，而且维护方便。它使用的是一种员工惯于使用的编程法，可以确保使用者能够准确的分析程序，而工作人员只需要进行非常短暂的培训活动就能够实现整体的操作。

第八，缓冲隔离。　系统各种设备的I/O接口均采用光电隔离技术进行缓冲隔离。

最后，具有高度开放的特征。

3　体系的构造要素

系统采用管理层—控制层—设备层的递阶控制网络结构。设置有，（1）　管理层：工程师站；　（2）　控制层：汽机控制站；　（3）　设备层：汽机仪表检测设备及执行机构。管理层是基于Windows环境下开发的开放式、模块化、可扩展的系统，选用控制主机/服务器，提供管理软、硬件平台，通过接收来自控制层的信息，汇集和检测汽机的各种实时数据，并对它们进行相应计算，实现专家控制策略，命令下达到控制层对现场设备进行控制。　控制层主控设备采用西门子S7系列PLC，实现回路控制，通过I/O模块独立完成包括保护、监测、控制和事故纪录等多项功能，在系统内按要求整理“情报”，实现系统的“上传下达”。

4　体系的功效特点

首先，　控制保护功能

（1）当设备的转速大于百分之十，并且操作板显示设备速度过快的时候，会自动的发出预警，告知员工开展检查活动。如果速度大于百分之十二的时候，面板会再一次的进行预警，而且会提醒操作者告知技术员开展检查活动，此时技术负责人需要结合具体状态来分析需不需要停机。如果速度超过百分之十五的时候，设备会自动持续的降低速度，而且会自动提示降低的原因，在一小时之后设备会停止工作，而且操作板上会提示以为超速额停止运行，此时打印设备会打印因为超速所以停止。

（2）当汽轮机轴向位移大于Ⅰ值（安全临界值）时，会自行预警，而且能及时的提醒工作人员开展检查工作。当汽轮机轴向位移大于Ⅱ值时，在运行一个小时之后会自动停止。而且面板上会出现具体的原因，打印设备也会进行与之对应的工作。

（3）当油压低于Ⅰ值时，会自行预警，而且能及时的提醒工作人员开展检查工作。当油压低于Ⅱ值时，启动交流油泵；当油压低于Ⅲ值（绝对危险临界值）时，自动停止。而且面板上会出现具体的原因 。当油压低于Ⅵ值（设备损坏临界值）时，停盘车。

（4）当轴承油温高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统；当轴承油温高于Ⅱ值时，1小时后停机；　而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：轴承回油温度高停机。

（5）当轴承轴瓦温度高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统；当轴承轴瓦温度高于Ⅱ值时警报连续提示，停机；　而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：轴承轴瓦温度高停机。

（6）当电气送来发电机故障信号时，停机；　而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：发电机故障停机。

（7）当主汽温度低于Ⅰ值时，报警；当主汽温度低于Ⅱ值时停机，而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：主汽温度低停机。

其次，记忆功能。　在自动主汽门跳闸后，由操作面板显示出导致首次动作原因，以便于进行事故分析。

最后，打印功能。　系统能够实时打印保护投退开关的投退时间及内容、所有保护动作的时间和内容。

结语

1#、2#汽轮机大修投产后，通过集中监控系统对汽机运行参数进行实时监控，确保设备运行合理有序。具有非常快的速度，并且可以进行自动报警程序，能够发现潜在的危险，降低一直到将问题解决，而且可以降低劳动量　。

参考文献

[1]　袁晓东，王利锋，曲红斌.基于PLC的汽轮机危急遮断系统[J].宁夏电力，2011.

[2]　刘建江.西门子PLC在电厂汽轮机保护系统中的应用　[J].石河子科技，2010.